【文章內(nèi)容簡介】 由 V0 減速至零，時(shí)間為 t3 。 16 圖 制動(dòng)力變化曲線 由 =ma 知，當(dāng)制動(dòng)力 最大時(shí)， a 達(dá)到最大值。因?yàn)?，所以 在第二階段，隨著制動(dòng)力的增長，制動(dòng)減速度增大，計(jì)算時(shí)用其平均減速度： （ ） （ ） 將 Va 的單位由 m/s 換成 km/h ，則： （ ） 由式 () 和 () 得： （ ） 當(dāng)路面坡度 θ 值很小時(shí)， cos 1 θ ≈ 1， sinθ =tgθ = i (i 為坡度 ) ，代入上式得： （ ） 其中，上坡用 “ ＋ ” 號(hào)，下坡用 “ － ” 號(hào)。 當(dāng)路面沒有坡度時(shí)，即 cos θ = 1， i ＝ 0 時(shí)： （ ） 實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng) ■ 汽車緊急剎車時(shí)要有車痕跡，并且汽車的制動(dòng)系統(tǒng)是正常的情況下才可以由 公式推導(dǎo) 。 ■ 忽略汽車的制動(dòng)距離，比如說空氣摩擦造成的制動(dòng)距離減低，輪胎新舊造成等原因。 17 ■ 道路交通事故現(xiàn)場測量時(shí)，得到的是每個(gè)車輪的拖印長度，而代入公式用整車的拖印長度。這時(shí)分以下兩種情況區(qū)別對待： ★ 當(dāng)車輛造成側(cè)滑，取所有車痕的平均值 ； ★ 當(dāng)車痕差距不大時(shí)，取最長的車痕 。 ■ 附著系數(shù) φ 與輪胎胎面、 輪胎內(nèi)壓力、 車輪上的荷載、 路面表面構(gòu)造、路面干濕及污染狀態(tài)和行車速度等因素關(guān)系密切，因此路面附著系數(shù) φ 值，最好能夠進(jìn)行實(shí)際測量。 特殊情況討論分析 在道路上，發(fā)生事故時(shí) ，車輛進(jìn)行制動(dòng)時(shí)， 汽車的輪子和地表的接觸可以分為以下 幾種 不同 情況： 輪胎抱死后發(fā)生的碰撞 ，如圖 所示； 車子經(jīng)過不同的前后路面發(fā)生的碰撞 ，如圖 所示； 左右的兩個(gè)輪子處于不同的路面發(fā)生的碰撞 ，如圖 所示； 汽車的一部分輪子抱死發(fā)生的碰撞 ，如圖 所示。 ■ 輪胎抱死后發(fā)生的碰撞 圖 車輛制動(dòng)過程中發(fā)生碰撞 設(shè) V0 為汽車拖印的開始速度， θ 為汽車與水平面的角度， G為汽車自重 ， S0 為汽車碰撞之前的拖印 ， Vp 為碰撞瞬間的速度 ，拖印始點(diǎn)勢能為零。根據(jù)能量守恒定律得： 將 代入得： 18 令 cos 得： ■ 車子經(jīng)過不同的前后路面發(fā)生的碰撞 圖 車輛制動(dòng)時(shí)前后兩種路面 如果制動(dòng)拖印由一種路面延續(xù)到另一種路面時(shí)， 拖印始點(diǎn)的車速由下式計(jì)算： 式中 V0 —— 拖印始點(diǎn)的車速 (km/h) ； —— 第一種路面的附著系數(shù)； S1—— 第一種路面的拖印長度 (m) ； φ 2 —— 第二種路面的附著系數(shù)； S2—— 第二路面拖印長度 (m) 。 ■ 左右的兩個(gè)輪子處于不同的路面發(fā)生的碰撞 圖 車輛制動(dòng)時(shí)左右兩種路面 如果車輛左右兩側(cè)車輪在不同路面上制動(dòng)時(shí)， 拖印始點(diǎn)的車速由下式計(jì) 算： 式中 v 0—— 拖印始點(diǎn)的車速 (km/h) ； 19 φ 2 —— 第一種路面的附著系數(shù)； φ 0 —— 第二種路面的附著系數(shù)； S0 —— 拖印長度 (m) 。 ■ 汽車的一部分輪子抱死發(fā)生的碰撞 圖 車輛制動(dòng)時(shí)部分車輪制動(dòng) 當(dāng)汽車只有前輪或后輪制動(dòng)時(shí)，拖印始點(diǎn)的車速用下式計(jì)算： 式中 V0 —— 拖印始點(diǎn)的車速 (km/h) ； S 0—— 拖印長度 (m) ； φ —— 路面附著系數(shù)； K —— 路面附著系數(shù)修正值。 汽車 制動(dòng)初速度實(shí)驗(yàn)研究 汽車制動(dòng)的初始速度 實(shí)驗(yàn)法是還原車輛制動(dòng)初速度的一種較為直觀的方法。 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)推導(dǎo)結(jié)果，拖印長度與制動(dòng)瞬時(shí)速度的關(guān)系為： 設(shè)汽車發(fā)生事故時(shí)車速為 v1 ，制動(dòng)拖印長度為 S1 。 設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)車速為 v2 ，實(shí)驗(yàn)制動(dòng)拖印長度為 S2 。 20 由式 (219) 和 (220) 得： 如果車輛制動(dòng)系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)時(shí)， t2 ＝ ~ ，即 t φ t2 值較小可以忽略，則： 如果車輛制動(dòng)系統(tǒng)為氣壓系統(tǒng)時(shí)， t 2＝ ~ ，即 t 2φ值較大，不可以忽略，則： 上述公式中 φ 值和 t 2 值都需要查找相關(guān)資料或由實(shí)際測量確定， 而實(shí)驗(yàn)法不適用于 肇事車輛是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)原理論證 根據(jù)上節(jié)的實(shí)驗(yàn)原理 ， 本小節(jié)采用真車對理論進(jìn)行驗(yàn)證 。 真車進(jìn)行試驗(yàn)時(shí) ， 首先得規(guī)定車速為五十公里每小時(shí)，這樣不僅對第一位人員安全著想，也是特定的 ，進(jìn)行緊 急制動(dòng)，車輛的制動(dòng)系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)，記錄制動(dòng)拖印長度，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場如圖 所示。 然后第二個(gè)人可以自己選擇速度行駛，但是不能過快 ，進(jìn)行 3 次緊急制動(dòng)，記錄制動(dòng)拖印長度， 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場如圖 所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 。 表 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 21 圖 規(guī)定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場 圖 隨機(jī)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場 將實(shí)車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) V1=50km/h , V2 =56km/h ， S1=, S2= 代入式 222 中，等式左右基本成立，證明實(shí)驗(yàn)原理可以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。 5 軟件設(shè)計(jì) [14][15] 軟件開發(fā)環(huán)境 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)更新較快的年代， Windows 系統(tǒng)已經(jīng)成為比較流行的系統(tǒng)，且 Windows 系統(tǒng)的穩(wěn)定性好，安全性也較高 ， 所以 選取 Windows 作為這次開發(fā)的平臺(tái) 。 Windows 環(huán)境中 ， 目前比較流行的編程有 VF， G 語言， C 語言， C++語言， Visual Basic、 Delphi 等， 綜合各種語言22 的考慮，我們選擇 Visual Basic 作為軟件系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。 軟件運(yùn)行結(jié)構(gòu) 軟件流程圖如圖 ： 圖 軟件運(yùn)行流程圖 計(jì)算模塊流程如圖 所示： 輸入事故基本情況參數(shù) 選擇事故類型 填寫事故現(xiàn)場采集數(shù)據(jù) 計(jì)算 輸出 退出 根據(jù)判斷調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù) 登錄 保存 Y N 判斷數(shù)據(jù)合理性 23 圖 計(jì)算模塊流程圖 判斷本軟件車輛碰撞速度計(jì)算結(jié)果是否合理，需要將本軟件選取數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果帶入PCCrash 中進(jìn)行模擬仿真，模擬仿真的結(jié)果符合現(xiàn)場痕跡，即為本軟件計(jì)算結(jié)果為合理。 ◆ 為了安全起見，也為使用者提供一定的隱私保護(hù)，本 軟件 設(shè)定有 登陸模塊， 且設(shè)置有登陸賬號(hào)和登錄密碼，只有知曉賬號(hào)和密碼方可登錄 ，如圖 ： 圖 軟件登陸界面 ◆ 當(dāng)驗(yàn)證成功后，進(jìn)入軟件是第一步要設(shè)定事故的基本情況，以便方便保存數(shù)據(jù)，同時(shí)，也可以不填寫基本信息，但只能使用調(diào)查軟件 。事故基本情況包括時(shí)間、地點(diǎn)、天氣及路面狀況等，如圖 ： 根據(jù)兩車碰撞后拖印計(jì)算碰撞后速度 12vv和 ，兩車碰撞前后縱軸方位角計(jì)算角速度 12??和 根據(jù)兩車碰撞瞬間和碰撞結(jié)束后左前輪絕對坐標(biāo)，求解對應(yīng)時(shí)刻的質(zhì)心坐標(biāo)，求得兩車碰撞后滑移方向角。 利 用 滑移 方向 角 計(jì)算 出1 1 2 2, , ,x y x yv v v v 用車體最大變形量坐標(biāo)求出繞質(zhì)心 轉(zhuǎn) 動(dòng) 力 臂1 1 2 2, , ,x y x yl l l l 輸入矩陣? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?000,E E FF D D 對矩陣方程? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?0 0 0 0E C F D E C F D? ? ?求解 矩陣計(jì)算正確，輸出結(jié)果 24 圖 事故基本情況調(diào)查窗口 在此界面特別設(shè)計(jì)了事故形態(tài)查看命令，用戶可以根據(jù)此命令查看本軟件允許使用的事故形態(tài)特殊標(biāo)記，省去了對于事故形態(tài)的描述，如圖 ： 圖 事故形態(tài)幫助按鈕及事故形態(tài) ◆ 單擊下一步進(jìn)入系統(tǒng)主界面，如圖 ： 圖 軟件主界面 在主界面，包含典型交通事故碰撞計(jì)