[发明专利]一种基于计算机仿真的汽车碰撞事故再现方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机仿真的汽车碰撞事故再现方法，包括：事故现场数据采集并绘制事故现场图；构建汽车碰撞运动学模型进行计算分析；找出不确定度影响因子并确定不确定度的评定方法；输入相关事故参数，包括汽车制动痕迹、附着系数、碰撞角度；评定事故车速标准不确定度u(x_i)；基于参数u(x_i)计算相对合成标准不确定度分量u(y_i)，进而计算出相对合成标准不确定度；利用相对合成标准不确定度，求得其扩展不确定度；引入计算机仿真验证，建立车辆有限元仿真模型并进行分析计算。本发明将不确定度理论引入车辆事故司法鉴定过程中，能充分考虑各不确定因素对事故车速的影响，并引入了计算机仿真，还原了事故发生的过程，为司法鉴定提供了数据支持。

技术领域

本发明属于汽车交通事故司法鉴定领域，尤其涉及一种基于计算机仿真的汽车碰撞事故再现方法。

背景技术

汽车碰撞事故是一个复杂的动力学过程，车速鉴定及事故分析具有很大的误差，包括涉事车辆质量，刹车印记长度，车辆与地面间附着系数，车身碰撞变形量等，因此在汽车碰撞事故再现研究方面具有较大难度，而且经常存在事故情节难以认清、事故责任难以划分、事故当事人切身利益难以保障等问题，严重威胁着人们的生命财产安全。

基于不确定度理论的车速再现方法能够很好的反映出事故中相关参数的不确定性对于车速鉴定结果的不确定性的影响程度，从而能够有效的降低计算结果的不确定度，但是事故车速不确定性分析，由于计算模型表达式中不确定因素太多，从而导致计算结果存在一定的失真。

目前，现有技术基于试验设计方法和响应表面法，提出了一种不确定性分析的近似方法，有着不受模型复杂性限制的优点，但精度有待提高；提出基于拉丁超立方试验设计的事故再现模型参数敏感性分析法，获得对事故再现结果影响显著的参数，但由于试验次数的局限性，回归分析时带来的误差不可避免的影响了再现结果；提出MUD法，与正交实验设计方法相比，仅需要较少的仿真次数就可以找到可能产生极值的子空间域，但在输入不确定痕迹参数较多时会需要较多的仿真次数；还有提出将蒙特卡罗法应用于事故再现不确定分析中，获得了事故再现结果的取值区间和概率分布情况，但在选取样本容量上有一定的问题。

虽然，以上方法能够通过不同途径进行不确定度评定，以较高精度实现车速再现，但是这些方法使用范围窄，均只适用于某种特定序列样本，无法根据不同特性的事故调节相关参数提高再现精度。

发明内容

发明目的：本发明目的是在事故车速不确定性分析的基础上，引入了汽车碰撞事故计算机仿真技术，极大地降低了试验成本，并且获得更为合理的数据，为交通事故车速再现提供支持，也为对汽车结构的进一步优化提供依据。

技术方案：本发明包括以下步骤：

(1)事故现场数据采集，并绘制事故现场图；

(2)构建汽车碰撞运动学模型进行计算分析；

(3)找出不确定度影响因子，并确定不确定度的评定方法；

(4)输入相关事故参数X_i，包括汽车制动痕迹、附着系数、碰撞角度等；

(5)评定事故车速标准不确定度u(x_i)；

(6)基于步骤(5)中得到的参数u(x_i)，计算相对合成标准不确定度分量u(y_i)，进而计算出相对合成标准不确定度；

(7)利用步骤(6)中得到的相对合成标准不确定度，求得其扩展不确定度；

(8)引入计算机仿真验证，根据步骤(1)中所获得的信息建立车辆有限元仿真模型；

(9)建立碰撞对象有限元模型；