CN102087754B - 汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种公安交通管理部门道路交通事故鉴定的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现系统，利用事故现场勘察得到的基本数据，计算得到汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故中汽车的行驶车速和碰撞车速，并实现事故车辆的二维轨迹描述、三维过程再现、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故主要计算数据表输出以及事故发生过程简述文本输出。本发明将有效提高交通事故鉴定与处理的技术含量，使其分析鉴定结果容易受到交通管理部门、事故鉴定单位、事故当事人的高度认同，起到分清责任、避免激化矛盾、减少社会不稳定因素、增进社会生活的和谐发展等重要作用，同时本发明可被广泛推广应用，具有明显的行业共性和社会公益性。

Description

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现系统

技术领域

本发明涉及计算机仿真应用技术领域，特别针对一类汽车碰两轮或三轮车再碰固定物组合事故形态的计算机分析计算与模拟再现仿真系统。

背景技术

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故是指汽车与两轮或三轮车碰撞后再发生事故汽车碰撞地面固定物的一类特殊道路交通事故事故形态。汽车在发生碰撞事故后的运动状态属于失控状态，且又发生了与地面固定物碰撞的二次事故，使得汽车与两轮或三轮车碰撞作用后汽车的运动不再是一个完整的车辆-地面力学运动，而是在事故汽车冲出车道后又有一个碰撞路侧地面固定物（如电线杆、大树、护栏、护墩等）的组合环节，造成此类事故的车辆运动力学计算分析和事故过程模拟再现仿真的极其复杂性，成为道路交通事故计算机分析再现技术领域的难点和前沿技术之一。

经对现有技术文献检索发现，专利申请号为200810038173.7，名称为汽车与两轮车碰撞事故再现系统，该技术提供一种汽车与两轮车碰撞事故再现系统，包括信息采集、过程仿真、优化再现和结果处理，采用多刚体方法建立汽车与两轮车碰撞模型，主要针对的是汽车碰撞两轮车这一类别交通事故，其事故现场数据采集模块采用三坐标标定物和环形拍摄方式获取事故现场信息，采用虚拟现实技术建立事故现场三维模型，根据摩托车乘员人体损伤检验报告，与多刚体假人主体模型组合成为新的组合式假人模型，采用多刚体碰撞理论进行仿真计算，仿真汽车与两轮车碰撞全过程，不能够应用于汽车碰撞两轮或三轮车后再碰撞固定物这一类复杂的组合事故。本发明主要采用动量与动量矩守恒理论方法分析汽车碰撞两轮或三轮车后在碰撞固定物组合事故，开创性地提出了解析计算与模拟再现车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故的整体方案，构建了车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故分析计算与模拟再现系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于公安交通管理部门道路交通事故鉴定的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现系统，本系统能够利用事故现场勘察得到的基本数据，计算得到汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故中汽车的行驶车速和碰撞车速，并实现事故车辆的二维轨迹描述、三维过程再现、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故主要计算数据表输出以及事故发生过程简述文本输出。

为了达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，所述的计算机系统至少包括：

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入、数据归一化处理、特征点校核、输入数据存储功能；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场地面痕迹、汽车与地面固定物碰撞中心位置和姿态、车辆最终停止位置与姿态等事故现场勘察数据，求得汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值，逆向求得车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，逆向求得汽车与两轮或三轮车碰撞作用后瞬间汽车的6自由度线速度与角速度值、两轮或三轮车碰撞后的6自由度线速度与角速度值；

组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场勘察数据、事故车辆碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度值与角速度值，计算得到汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、碰撞中心点地标位置和汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间车辆6自由度速度和角速度，计算得到事故车辆在碰撞发生前正常行驶时的行车速度；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮或三轮车的碰撞瞬间运动参量、停止位置及行驶车速，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮或三轮车的碰撞瞬间运动参量、停止位置及行驶车速，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、行车速度及事故轨迹二维重构，输出汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并实现事故案例数据存储；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统、组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统及汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统依次相连，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统又分别与汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统相连，同时汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统均与汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统相连。

本发明的其他技术特点为：

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统包括三）轮车后再碰固定物组合事故数据存储模块；所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块，依据交警对事故现场勘验获得的事故现场道路结构、被撞两轮或三轮车结构、路侧地面固定物种类和结构形式、车辆主要结构参数、性能参数及装载条件，事故汽车和路侧地面固定物碰撞损伤痕迹、事故现场地面痕迹、汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车与地面固定物碰撞中心位置、汽车最终停止位置相关事故现场基本数据，完成汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据录入以及碰撞位置数据校核、公共参数装载与轨迹特征点预处理等，为后续的事故模拟计算、事故二维轨迹重构及三维过程再现提供归一化数据支持；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故数据存储功能模块，采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故现场勘察数据仓库，用于存储归一化校核处理的事故现场勘察数据。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统包括精细化车轮-地面力学模块、碰撞后大侧偏失控车辆运动力学计算模型、终端轨迹点迭代拟合计算模块；

所述的精细化车轮-地面力学模块根据车辆与地面固定物碰撞中心点的轨迹，采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力；

所述的碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块，根据车辆与地面固定物碰撞中心的轨迹、地面对轮胎的作用力，利用车辆11自由度运动力学计算模型和具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型，计算汽车与地面固定物碰撞作用后车辆各瞬间的6自由度线速度与角速度值；

所述的终端轨迹点迭代拟合计算模块，根据归一化处理的事故现场基本数据，迭代计算得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度，该模块具体计算方法根据碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块和精细化车轮-地面力学模块，从碰撞现场勘测得到的车辆碰撞固定物初始位置开始，用差分数字计算方法先求得对应的车辆计算停止位置，再逆向求解车辆碰撞固定物后瞬间车辆质心速度和横摆角速度等运动量，当计算运动量为0时，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对计算停止位置值和碰撞现场实际勘测得到的停止位置进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当果误差较大，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的车辆碰撞固定物后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算停止位置值收敛于实测停止位置值为止；当车辆停止位置在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统包括基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块和基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块；所述的基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块，用于计算事故车辆撞击变形而吸收的当量冲击速度；所述的基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块，用于计算地面固定物受车辆撞击产生塑性变形及发生剪切折断而吸收的当量冲击速度；

    所述的组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统，包括精细化车轮-地面力学模块、汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块、两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块和轨迹迭代拟合计算模块；

所述的精细化车轮-地面力学模块采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力；

所述的汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块，根据汽车碰两轮或三轮车的碰撞中心位置、计算得到的地面对车轮的作用力，采用5质量15自由度车辆动力学计算模块，计算得到碰撞后汽车（自由）运动中各瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

所述的两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块，根据汽车碰两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车地面痕迹、两轮或三轮车最终停止位置等归一化处理的事故现场勘察数据，应用地面接触面摩擦接触力学计算方法、能量守恒原理的当量冲击速度折算方法，计算得到两轮或三轮车在碰撞后的6自由度线速度值与角速度值；

所述的轨迹迭代拟合计算模块，根据车辆碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置、人体最终停止位置以及车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，迭代计算得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间的质心速度和横摆角速度等运动量，该模块根据汽车与两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置及姿态、汽车与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值、角速度值及车辆运动姿态，应用车辆5质量15自由度车辆动力学计算模块和精细化车轮-地面力学模块，从事故现场勘测（并经本系统预处置校核）而得碰撞中心位置开始，应用差分数字计算方法先求得对应的两轮或三轮车计算停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置及姿态、与地面固定物碰撞瞬间的汽车的6自由度线速度值、角速度值及运动姿态，在计算运动量结束为0时，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对两轮或三轮车乘员、两轮或三轮车计算终止位置值、汽车与固定物碰撞前瞬间的运动量，和碰撞现场实际勘测得到的停止位置及前一节计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当误差较大时，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的碰撞后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和上一节计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的运动量为止，当计算终止位置值在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。

所述的组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统将两轮或三轮车与汽车碰撞的事故形态分为迎面碰撞型事故、侧面冲撞型事故、尾撞型事故形态，根据碰撞前后动量守恒定理计算碰撞前瞬间汽车的速度。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统，包括汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块用于计算事故车辆在各种受力和各种运动状况下的瞬时运动姿态与运动量值；所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块，用于计算车辆在事故发生前的正常行驶车速值，该模块具体根据计算得到的车辆与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为计算目标，以根据事故现场地面痕迹状况确定的车辆碰撞前制动距离或痕迹值或车辆失控侧滑距离或痕）值、汽车与固定物发生碰撞前的失控状态与形式、汽车与两轮或三轮车碰撞前的行驶路线为计算条件，初次计算终止后，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，和碰撞现场实际勘测得到的车辆和乘员停止位置、与计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当误差较大时，则应用优化方法中的黄金分割原理自动变更迭代步长，迭代一组新的汽车和两轮或三轮车正常行驶车速值，使用5质量15自由度车辆动力学计算模块，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和上述步骤计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为止，当计算终止位置值在允许误差范围内时，最新一组迭代获得的汽车与两轮或三轮车正常行驶车速值就是所要求的值。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，包括基于CDC图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元二维图形库模块和车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹定位与图形驱动模块；所述的基于CDC图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元二维图形库模块根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，调用二维图形库中汽车、两轮或三轮车、道路结构、固定物类型相关CDC图形规则的事故储元；

所述的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故图形驱动模块，实现利用二维图形对车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹状态进行二维重构，该模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型等事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，应用5质量15自由度车辆动力学计算模型，由始及终顺序计算汽车和两轮或三轮车在各个环节和各个时段的瞬时姿态与瞬时运动量，在取足够小的计算步长的前提下，在计算机屏幕上适时显示事故汽车和两轮或三轮车在给定时间计算步长上的各瞬时形态和特征点包括汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车碰固定物中心位置、汽车和两轮或三轮车质心，从而取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构效果。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，包括基于OpenGL图形技术的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元底层三维透视图形建模模块和车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块；所述的基于OpenGL图形技术的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元底层三维透视图形建模模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，采用OpenGL三维图形开发技术来实现事故车辆、道路结构、固定物类型包括路侧护栏、路侧护墩、大树、建筑物墙体、路侧边坡、电线杆、圆形柱、矩形柱三维透视图形的底层建模；

所述的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块，实现利用3维透视图形对车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程的三维过程再现，该模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型等事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，在三维透视图形的底层建模的基础上，应用5质量15自由度车辆动力学计算模块，由始及终顺序计算车辆在事故过程各个环节和各个时段的瞬时姿态包括车辆质心坐标值及车身横摆、俯仰、侧倾等3自由度角度值以及瞬时运动量包括6自由度线速度与角速度值，并同时在屏幕上现场场景空间坐标系中实时显示车辆在给定时间步长上的各瞬时形态，即汽车行驶方向、两轮或三轮车行驶方向等）、车轮地面印迹、汽车最终停止位置、两(三)轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置，取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现效果。

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统包括汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块、汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、及汽车与两轮或三轮车的行车速度，输出事故发生时的公有参数、与汽车相关的参数以及与两轮或三轮车相关的参数；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据及事故轨迹二维重构结果，输出事故发生的时间、天气、道路状况、事故发生地点、事故车辆行驶状态、计算行驶车速、事故过程文字描述及2维轨迹描述；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故案例数据仓库，实现存储模拟计算生成的事故案例数据。

本发明的研究成果将改变传统的低效、落后的道路交通事故分析处理方式和手段、具有高效、形象化、真实感和透明度高等特性，将有效提高交通事故鉴定与处理的技术含量，使其分析鉴定结果容易受到交通管理部门、事故鉴定单位、事故当事人的高度认同，起到分清责任、避免激化矛盾、减少社会不稳定因素、增进社会生活的和谐运行等重要作用，是我国道路交通事故的鉴定更具科学性、准确性和权威性。本发明可被道路交通事故鉴定处理部门、科研院所、汽车企业、保险公司以及国外同行所采用，具有明显的行业共性和社会公益性。

通常情况下，实际道路碰撞事故现场调查而得的碰撞车速数据都不准确，不宜用来验证解析计算模型的正确性。本发明在一组可精确控制条件下的实车碰撞实验数据和试验结果对模拟再现系统进行了比对验证。在给定的相应计算条件下，主计算模型的解析计算碰撞车速的平均相对误差值为5.21%，最大相对误差为11.5%。碰撞后车辆运动轨迹及停止位置的模拟再现结果与试验结果基本吻合。

附图说明

图1为汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现系统框图；

图2为现场基本数据录入与存储子系统数据流程图；

图3为车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统数据流程图；

图4为车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统数据流程图；

图5为汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统数据流程图；

图6为汽车行驶车速计算子系统数据流程图；

图7为事故轨迹二维重构子系统数据流程图；

图8为事故三维模拟再现子系统数据流程图；

图9为事故模拟计算结果输出描述子系统；

图10为事故基本信息数据输入对话窗口；

图11为碰撞车辆的主要结构参数设置对话窗口；

图12为事故现场道路结构设置对话窗口；

图13为事故车辆位置及停止点车辆位置数据输入对话框；

图14所示为事故车辆在碰撞前的运动痕迹点设置对话窗口；

图15为汽车车轮状态设置对话窗口；

图16为事故车辆再碰撞固定物状态数据设置对话窗口；

图17为事故车速计算结果；

图18为事故三维过程再现；

图19为事故二维轨迹重构；

图20为车速计算数据表输出；

图21为事故过程描述。

以下结合附图对本发明的内容作进一步详细说明，需要说明的是凡是在本发明基础之上进行的等同变换或替换均属于本发明要求保护的范围。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了具体的操作过程和详细的实施方案，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明包括九个子系统：（1）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统、（2）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统、（3）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统、（4）组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统、（5）组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统、（6）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统、（7）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统、（8）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统、（9）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统。利用本发明系统的人机交互界面，可以实现汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据读入与存储、事故车辆运动力学参数计算、事故二维轨迹重构、三维过程再现、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故主要计算数据表输出以及事故发生过程简述文本输出等交互操作。

本系统各个主要功能模块的实现设计方案和执行顺序为：

（1）参见图2，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入、数据归一化处理、特征点校核、输入数据存储功能。数据归一化主要是对录入参数进行标准化处理，消除量纲和数量级的差异。本子系统包括两个功能模块：汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故数据存储模块。

a) 汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块，依据交警对事故现场勘验获得的事故现场道路结构、被撞两轮或三轮车结构、路侧地面固定物种类和结构形式、车辆主要结构参数、性能参数及装载条件，事故汽车和路侧地面固定物碰撞损伤痕迹、事故现场地面痕迹、汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车与地面固定物碰撞中心位置、汽车最终停止位置等事故现场基本数据，完成汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据录入以及碰撞位置数据校核、公共参数装载与轨迹特征点预处理等，为后续的事故模拟计算、事故二维轨迹重构及三维过程再现提供归一化数据支持。

b）汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故数据存储功能模块，用于存储归一化校核处理的事故现场勘察数据；采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故现场勘察数据仓库。

（2）参见图3，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场地面痕迹、汽车与地面固定物碰撞中心位置和姿态、车辆最终停止位置与姿态等事故现场勘察数据，求得汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。本子系统包括三个模块：精细化车轮-地面力学模块、碰撞后大侧偏失控车辆运动力学计算模型、终端轨迹点迭代拟合计算模块。

a) 精细化车轮-地面力学模块根据车辆与地面固定物碰撞中心点的轨迹，计算地面对轮胎的作用力。对于运动中的汽车而言，除空气作用和重力外，几乎所有其他影响汽车运动状态的外力（或力矩）都是以地面作用于轮胎的形式来传递给车体的。当事故车辆在碰撞冲击惯性作用下，从碰撞作用结束瞬间开始“自由运动”直至车辆最后停止，此期间碰撞车辆只受重力和车轮—地面作用力的作用，空气作用力可以忽略不计。轮胎—地面作用力计算与车轮侧偏角、轮胎特性及垂直载荷相关，本模块采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力。（G.Gim轮胎理论力学模型具体公式参见：魏朗.用于碰撞事故中车辆动力学模拟的轮胎模型分析.西安公路交通大学学报,1999.2(1)）

b) 碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块，根据车辆与地面固定物碰撞中心的轨迹、地面对轮胎的作用力，计算得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。车辆轮胎所受的纵向力、侧向力和回正力矩对汽车瞬态运动状态及轨迹路线起着决定作用。本模块利用车辆11自由度运动力学计算模型和具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型，计算汽车与地面固定物碰撞作用后车辆各瞬间的6自由度线速度与角速度值。

车辆11自由度运动力学计算模型用于计算碰撞车辆车体在急速横摆旋转运动过程中各瞬间的运动姿态。具体计算方法：采用车辆车身六自由度（在空间坐标系中，在X、Y、Z方向所受的力以及绕X轴旋转的侧倾运动，绕Y轴旋转地俯仰运动以及绕Z轴旋转地横摆运动）、四个车轮所受的垂直载荷及前轮平均转向角这11自由度的汽车动力学解析计算方程，求解车辆各瞬间的运动姿态。（具体公式参见：魏朗等.车对车碰撞事故再现计算机模拟系统的研究.中国公路学报.1996.9(4).）

c) 终端轨迹点迭代拟合计算模块，根据归一化处理的事故现场基本数据，迭代计算得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度。具体计算方法：根据碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块和精细化车轮-地面力学模块，从碰撞现场勘测得到的车辆碰撞固定物初始位置开始，用差分数字计算方法先求得对应的车辆计算停止位置，再逆向求解车辆碰撞固定物后瞬间车辆质心速度和横摆角速度等运动量。在计算运动量为0时，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对计算停止位置值和碰撞现场实际勘测得到的停止位置进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求。如果误差还大，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的车辆碰撞固定物后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算停止位置值收敛于实测停止位置值为止。当车辆停止位置在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。

迭代—收敛判断模型：

式中：

为设定的允许误差值；

 、

、

为从碰撞后的瞬间至最终停止位置之间车辆瞬态运动量差分方程式函数。X、Y为车辆质心在地面坐标系中的位置坐标值(m )；为车体纵向中心线与X 轴所成角度(逆时针为正，rad)；V为速度（km/h）, 为角速度( rad/s )；下标意义：x、y为X轴向、Y轴向分量；su为终停止处的值；g为碰撞后瞬间的值；A 、B 为A 车、B 车的值；s为计算值(或设定值)。

差分数字计算方法：  

（3）参见图4，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值，逆向求得车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值。本子系统包括两个模块：基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块和基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块。

a) 基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块，用于计算事故车辆撞击变形而吸收的当量冲击速度。首先根据有限元网格划分原理圆整事故车辆大面积复杂变形（域）为等效规整变形（域）并计算车辆在失控状态下撞击地面固定物产生塑性变形后所吸收的能量值，然后依据能量守恒原理，折算得到与车身变形能量相当的当量冲击速度。

b) 基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块，用于计算地面固定物受车辆撞击产生塑性变形及发生剪切折断而吸收的当量冲击速度。首先根据有限元网格划分原理圆整地面固定物变形复杂变形（域）为等效规整变形（域）并计算在事故车辆撞击下地面固定物产生塑性变形后所吸收的能量值，并根据材料力学理论计算地面固定物发生剪切折断的能量值，然后依据能量守恒原理，折算得到与地面固定物变形和折断能量相当的当量冲击速度。

（4）参见图5，组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，逆向求得汽车与两轮或三轮车碰撞作用后瞬间汽车的6自由度线速度与角速度值、两轮或三轮车碰撞后的6自由度线速度与角速度值。本子系统包括四个模块：轨迹迭代拟合计算模块、汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块、精细化车轮-地面力学模块、两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块。

a) 精细化车轮-地面力学模块，当事故车辆在碰撞冲击惯性作用下，从碰撞作用结束瞬间开始“自由运动”直至车辆最后停止，此期间碰撞车辆只受重力和车轮—地面作用力的作用，空气作用力可以忽略不计。轮胎—地面作用力计算与车轮侧偏角、轮胎特性及垂直载荷相关，本模块采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力。

b) 汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块，本模块主要根据汽车碰两轮或三轮车的碰撞中心位置、计算得到的地面对车轮的作用力，采用5质量15自由度车辆动力学计算模块，计算得到碰撞后汽车（自由）运动中各瞬间的6自由度线速度值与角速度值。

5质量15自由度车辆动力学计算模块（包括精细化车轮-地面力学模型），用于计算事故车辆在各种受力和各种运动状况下的瞬时运动姿态与运动量值。具体包括：车辆车身质量（汽车簧载质量）6自由度（在空间坐标系中，分别沿X、Y、Z方向的3个的线速度以及绕X轴旋转的侧倾运动，绕Y轴旋转的俯仰运动以及绕Z轴旋转的横摆运动）、4个车轮独立质量（汽车簧载质量）所具有的垂直运动和滚动运动，以及前轮平均转向（角）运动。

c) 两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块，根据汽车碰两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车地面痕迹、两轮或三轮车最终停止位置等归一化处理的事故现场勘察数据，应用地面接触面摩擦接触力学计算方法、能量守恒原理的当量冲击速度折算方法，计算得到两轮或三轮车在碰撞后的6自由度线速度值与角速度值。

①在摩托车（或电动车）与汽车的碰撞事故中，把乘员和摩托车的运动看成是二维的，摩托车的运动有三个自由度，乘员的运动有7个自由度。在二维碰撞运动力学模型中，摩托车整体被视为刚体运动（只在碰撞作用瞬时有前部局部变形），三个运动自由度分别为其在地面坐标系中的X方向平移运动，Y方向的平移运动及绕其质心的旋转运动。摩托车乘员运动的自由度为7个：乘员整体质心沿地面坐标系X方向和Y方向的平移运动、躯干绕其质心的旋转运动；手臂与腿脚分别被看成2个杆系，各杆系的质量集中于杆件的质心处，分别作绕乘员躯干质心的回转运动。通过分析可以对摩托车和乘员列出两组运动方程。但由于摩托车和乘员的两组运动方程并不独立，应加上反映摩托车乘员的某一部分与摩托车发生牵连运动的约束方程，从而联立求解两组运动方程。

②在自行车与汽车的碰撞事故中，自行车与汽车碰撞的运动过程可分为接触、自由飞行和滑移三个阶段。发生碰撞时，自行车与汽车相接触，在碰撞冲量作用下，自行车乘员下肢及自行车向上抛，自行车乘员身体上部倾翻倒向汽车发动机罩，然后自行车和乘员分别以滑动或滚动的形式向前运动至最终停止位置。从碰撞开始至自行车和乘员最后静止位置的距离分别被定义为自行车和汽车人的抛距。在事故计算中，自行车和自行车乘员的抛距可以从事故现场勘测得到。为了在对事故进行计算分析室引入自行车对自行车乘员运动的影响作用，引入了当量抛距L_d的概念。其定义为：

式中，

和

分别是自行车乘员和自行车的抛距；和

分别是它们的质量系数。

d) 轨迹迭代拟合计算模块可由车辆碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置、人体最终停止位置以及车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，迭代计算得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间的质心速度和横摆角速度等运动量。

轨迹迭代拟合计算模块，根据汽车与两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置及姿态、汽车与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值、角速度值及车辆运动姿态，应用车辆5质量15自由度车辆动力学计算模块和精细化车轮-地面力学模块，从事故现场勘测（并经本系统预处置校核）而得碰撞中心位置开始，应用差分数字计算方法先求得对应的两轮或三轮车计算停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置及姿态、与地面固定物碰撞瞬间的汽车的6自由度线速度值、角速度值及运动姿态，在计算运动量结束时（其中，两轮或三轮车乘员和两轮或三轮车的计算运动量为0，与地面固定物发生第二次碰撞的汽车的运动量为与固定物碰撞前瞬间的运动量），利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对两轮或三轮车乘员、两轮或三轮车计算终止位置值、汽车与固定物碰撞前瞬间的运动量，和碰撞现场实际勘测得到的停止位置及前一节计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求。如果误差还大，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的碰撞后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和上一节计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的运动量为止。当计算终止位置值在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。

（5）组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场勘察数据、事故车辆碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度值与角速度值，计算得到汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间的6自由度线速度值与角速度值。两轮或三轮车与汽车碰撞的事故形态分为：迎面碰撞型事故、侧面冲撞型事故、尾撞型事故。

迎面碰撞型事故主要是指在交叉路口，两（三）两车冲向汽车的侧面进行正面冲撞，使两轮或三轮车的前叉向后弯曲位移，然后前轮受到后方向的压缩而变成椭圆形。采用轴距减少量表示前叉位移的大小与碰撞速度的关系：

，式中，

为两轮或三轮车轴距减少量；

为碰撞速度。在城市道路交叉路口处自行车的行驶速度一般较低，在这一类型事故中，主要是摩托车。当摩托车向静止的车辆侧面冲撞时，被碰撞车侧面留有凹形的纵沟，如果被碰撞车是在行驶状态，被碰撞车的侧面不仅有凹形的纵沟，且附有拉伤痕迹。

尾撞型事故是指汽车与两轮或三轮车的后部接触，在城市道路上行驶的摩托车的行驶车速与汽车接近，该事故类型中发生与摩托车的较少，主要是自行车。若两轮或三轮车为摩托车，且以正常车速行驶，汽车以一定的速度从后面碰撞摩托车尾部，则可根据碰撞前后动量守恒定理计算碰撞前瞬间汽车的速度。

侧面冲撞型是指汽车从侧面撞向两轮或三轮车。汽车碰撞两轮或三轮车侧面基本事故形态有三种：碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置、碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置之后、碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置之前。这三种情况下，汽车的运动状态基本不受两轮或三轮车质量的影响，可以视为碰撞前和碰撞后汽车的运动状态基本保持不变。

若两轮车为自行车，由于与汽车质量上的差异较大，汽车运动状态基本不受两轮车质量的影响，汽车将在紧急制动行驶一段距离后与固定物发生碰撞。下面主要分析摩托车对汽车运动状态的影响。

①     迎面碰撞型事故车辆碰撞瞬间运动量计算方法

“迎面碰撞型”两轮车碰撞汽车事故中，若摩托车总质量（包括乘员质量）为150~300kg，当与质量为1吨以上的汽车发生直角碰撞时，汽车在碰撞前、后的速度可分为两种情况讨论：第一种是摩托车与汽车的碰撞为非粘着碰撞，由于汽车相对于摩托车而言质量大很多，可以认为碰撞前、后汽车在其行驶方向上的速度近似保持不变。第二种是由于摩擦力作用，碰撞后汽车与摩托车完全一体化运动，按照动量守恒定律有：

式中，为碰撞前汽车的行驶速度（m/s），

为碰撞后汽车运动速度在原行进方向上的分量；

为摩托车总质量；为汽车总质量。

摩托车在碰撞前后的速度也可以分为两种情况讨论：第一种情况是摩托车和乘员一起与汽车冲击后被反弹回来，按照动量守恒定律有：

，式中，

为摩托车的碰撞速度；

为碰撞后汽车在侧向上的分量；

，，

为摩托车、摩托车乘员、汽车的质量。

第二种情况是摩托车碰撞汽车后，乘员脱离摩托车被抛跃到汽车的顶盖上，此时按照动量守恒定律有： 

，式中，

为摩托车的碰撞速度；

为碰撞后汽车在侧向上的分量；

，

为摩托车、汽车的质量。

② 侧面碰撞型事故车辆碰撞瞬间运动量计算方法

汽车碰撞两轮或三轮车侧面饿基本事故形态有三种：碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置、碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置之后、碰撞中心在两轮或三轮车的质心位置之前。这三种情况下，汽车的运动状态基本不受两轮或三轮车质量的影响，可以视为碰撞前和碰撞后汽车的运动状态基本保持不变。

③ 追尾型事故车辆碰撞瞬间运动量计算方法

追尾型事故是指汽车与两轮或三轮车的后部接触碰撞的交通事故形式。按照动量守恒定律有： 

式中，为碰撞后瞬间摩托车速度；

为摩托车乘员被弹出的速度；

为碰撞前瞬间汽车的速度；为汽车碰撞后瞬间的汽车速度；

，

，

为摩托车、摩托车乘员、汽车的质量。根据上述公式可以计算得到碰撞前瞬间汽车的速度

。

（6）参见图6，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、碰撞中心点地标位置和汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间车辆6自由度速度和角速度，计算得到事故车辆在碰撞发生前正常行驶时的行车速度。本子系统根据归一化处理的车辆碰撞前制动距离（痕迹）值、车辆行驶方向等事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间车辆6自由度速度和角速度，采用汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块，计算得到事故车辆在危险状态发生前的正常运动状态值（行驶车速）。本子系统包括两个模块：汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块。

a) 汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块（包括精细化车轮-地面力学模型），用于计算事故车辆在各种受力和各种运动状况下的瞬时运动姿态与运动量值。具体包括：车辆车身质量（汽车簧载质量）6自由度（在空间坐标系中，分别沿X、Y、Z方向的3个的线速度以及绕X轴旋转的侧倾运动，绕Y轴旋转的俯仰运动以及绕Z轴旋转的横摆运动）、4个车轮独立质量（汽车簧载质量）所具有的垂直运动和滚动运动，以及前轮平均转向（角）运动。

b) 汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块，用于计算车辆在事故发生前的正常行驶车速值。具体方案是：根据以前节计算得到的车辆与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为计算目标，以根据事故现场地面痕迹状况确定的车辆碰撞前制动距离（痕迹）值或车辆失控侧滑距离（痕迹）值、汽车与固定物发生碰撞前的失控状态与形式、汽车与两轮或三轮车碰撞前的行驶路线为计算条件，初次计算终止后，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，和碰撞现场实际勘测得到的车辆和乘员停止位置、上述步骤计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求。如果误差还大，则应用优化方法中的黄金分割原理自动变更迭代步长，迭代一组新的汽车和两轮或三轮车正常行驶车速值，使用5质量15自由度车辆动力学计算模块，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和上述步骤计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为止。当计算终止位置值在允许误差范围内时，最新一组迭代获得的汽车与两轮或三轮车正常行驶车速值就是所要求的值。

（7）参见图7，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮车或三轮车的行驶车速等运动参量，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构。本子系统包括二个功能模块：基于CDC（Visual C++设备环境）图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元（车辆、现场道路与环境）二维图形库模块和车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹定位与图形驱动模块。为了在实际操作中提高计算模拟的精确度，可将本系统的二维重构结果与事故现场采集到的真实情况作对比，如果准确度达到精度要求，则可输出事故模拟计算结果；如果准确度不高，应当在保证事故碰撞中心点基本准确的前提下，适当调整事故现场基本输入参数及经验推测参数，提高计算模拟的准确度，达到优化计算结果的目的。

a) 基于CDC（Visual C++设备环境）图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元（车辆、现场道路与环境）二维图形库模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，调用二维图形库中汽车、两轮或三轮车、道路结构、固定物类型等CDC图形规则的事故储元。

b) 汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故图形驱动模块，实现利用二维图形对汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹状态进行二维重构。本模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型等事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，应用5质量15自由度车辆动力学计算模型（包含轮胎-地面力学模型），由始及终顺序计算汽车和两轮或三轮车在各个环节和各个时段的瞬时姿态（汽车和两轮或三轮车质心坐标值、方位角）与瞬时运动量（平面线速度和横摆角速度），在取足够小的计算步长（为了提高精度，本子系统计算中取为0.0002s）的前提下，在计算机屏幕上适时显示事故汽车和两轮或三轮车在给定时间计算步长上的各瞬时形态和特征点（包括汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车碰固定物中心位置、汽车和两轮或三轮车质心），从而取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构效果。

（8）参见图8，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮车或三轮车的行驶车速等运动参量，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现。为了在实际操作中提高计算模拟的精确度，可将本系统的三维过程再现结果与事故现场采集到的真实情况作对比，如果准确度达到精度要求，则可输出事故模拟计算结果；如果准确度不高，应当在保证事故碰撞中心基本准确的前提下，适当调整事故现场基本输入参数及经验推测参数，提高计算模拟的准确度，达到优化计算结果的目的。本子系统包括二个功能模块：基于OpenGL图形技术的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元（车辆、现场道路与环境）底层3维透视图形建模模块和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块。

a) 基于OpenGL图形技术的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元（车辆、现场道路与环境）底层3维透视图形建模模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，采用OpenGL三维图形开发技术来实现事故车辆、道路结构、固定物类型（路侧护栏、路侧护墩、大树、建筑物墙体、路侧边坡、电线杆、圆形柱）等三维透视图形的底层建模。 

b) 车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块，实现利用3维透视图形对车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程的三维过程再现。本模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型等事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，在三维透视图形的底层建模的基础上，应用5质量15自由度车辆动力学计算模块，由始及终顺序计算车辆在事故过程各个环节和各个时段的瞬时姿态（车辆质心坐标值及车身横摆、俯仰、侧倾等3自由度角度值）与瞬时运动量（6自由度线速度与角速度值），并同时在屏幕上现场场景空间坐标系中实时显示车辆在给定时间步长上的各瞬时形态（汽车行驶方向、两轮或三轮车行驶方向等）、车轮地面印迹、汽车最终停止位置、两(三)轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置，取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现效果。

（9）参见图10，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的运动参量、行车速度及事故轨迹二维重构，输出汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并实现事故案例数据存储。本子系统包括三个模块：汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块、汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块。

a）汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、及汽车与两轮或三轮车的行车速度，输出事故发生时的公有参数有：时间、地点、天气、路面状况等；输出与汽车相关的参数有：车牌号、汽车质量、碰撞前轨迹点、碰撞点、方位角、停止点、车身碰撞位置、最大变形量、碰前制动距离、侧翻滑移距离、侧翻角度、汽车再碰固定物类型、固定物被碰撞中心点坐标位置、采取制动措施时的车速、碰撞前瞬间的车速等；输出与两轮或三轮车相关的参数有：车牌号、两轮或三轮车与人的总质量、碰撞前轨迹点、碰撞点、方位角、停止点、两轮车上碰撞位置、翻倒方向、乘员摔出后最后停止位置、乘员最后停止位置时方位角、乘员被抛出后的落地位置点，若两轮或三轮车是摩托车或者电动自行车，还将输出摩托车或电动自行车采取制动时的车速、碰撞前瞬间的车速。

b）汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据及事故轨迹二维重构结果，输出事故发生的时间、天气、道路状况、事故发生地点、事故车辆行驶状态、计算行驶车速、事故过程文字描述及2维轨迹描述。

c）汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块，用于存储模拟计算生成的事故案例数据。采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故案例数据仓库。

使用本发明系统经过对汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故的分析计算与模拟再现，其结果以三维动画过程再现、二维轨迹重构、汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表以及事故发生过程简述文本的形式表述出来，可以作为公安交警部门进行汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故技术鉴定和事故责任认定的证据材料。

以下发明人给出现实发生的真实案例，通过利用本分析、模拟再现系统所完成的整个交通事故鉴定的全过程。

实施例1

2010年05月26日18时30分许，在陕西杨凌渭惠西路陶瓷厂门口路段，一辆由东向西行驶的金杯牌小型专项作业车与一辆峰光FK150型二轮摩托车发生碰撞事故后，金杯牌小型专项作业车又与路侧电线杆发生二次碰撞事故。事故现场城市道路，东西方向为双向4车道。事故发生时晴天，干沥青路面。

汽车碰摩托车组合事故数据输入对话窗口数据操作步骤：

① 如图10所示，运行软件，执行【车辆碰两轮车后再碰固定物事故】命令，弹出【车-两轮车（或行人）后再碰固定物组合事故基本情况对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的事故基本信息数据，在各文本框中依据字段要求输入事故发生时的基本信息。

② 如图11所示，第一步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【事故车类型对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的汽车和两轮车结构参数数据，设定事故发生时车辆类型等数据。

③ 如图12所示，第二步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【事故现场道路结构对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的道路结构参数数据，在对话框中输入道路结构信息。

④ 如图13所示，第三步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【事故碰撞点车辆位置及停止点车辆位置对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的车辆碰撞位置参数和地面痕迹检测数据，在对话框中输入车辆碰撞位置点、最后停止点以及车辆碰撞中心位置数据。

⑤ 如图14所示，第四步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【碰撞前事故车辆运动轨迹点坐标值对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的车辆碰撞位置参数和地面痕迹检测数据，在对话框中输入车辆碰撞瞬间质心位置和车辆碰撞前的运动痕迹点。

⑥ 如图15所示，第五步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【汽车车轮状态对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的事故车辆参数数据，在对话框中输入车轮状态。

⑦ 如图16所示，第六步对话框内容输入完毕后，单击【下一步】按钮，弹出【甲车再碰撞固定物状态对话窗口】对话框。根据交警对事故现场勘验获得的碰撞位置参数、固定物类型和地面痕迹检测数据，在对话框中输入汽车和三轮车碰撞位置点、最后停止点及地面固定物的状态等数据。

⑧ 第七步对话框内容输入完毕后，单击【下一步（确定）】按钮。屏幕显示事故现场数据输入完毕。至此，车辆碰两轮车后再碰固定物事故计算子系统—对话窗口数据输入的操作结束，可执行子系统的数据存储和事故计算功能。

本汽车碰摩托车后再碰固定物组合事故模拟再现系统其具体操作步骤为：

① 如图17所示，单击工具栏【事故计算】按钮，进行车辆碰撞运动力学计算。

② 如图18所示，单击工具栏【三维再现】按钮，实现事故三维过程再现。

③ 如图19所示，单击工具栏【二维重构】按钮，实现事故二维轨迹重构。

④ 如图20所示，单击工具栏【数据表输出】按钮，实现车速计算数据表输出。

⑤ 如图21所示，单击工具栏【过程描述】按钮，实现事故过程描述。

Claims (6)

1.一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的计算机系统至少包括：

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入、数据归一化处理、特征点校核、输入数据存储功能；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场地面痕迹、汽车与地面固定物碰撞中心位置和姿态、车辆最终停止位置与姿态事故现场勘察数据，求得汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值，逆向求得车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，逆向求得汽车与两轮或三轮车碰撞作用后瞬间汽车的6自由度线速度与角速度值、两轮或三轮车碰撞后的6自由度线速度与角速度值；

组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理后的事故现场勘察数据、事故车辆碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度值与角速度值，计算得到汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、碰撞中心点地标位置和汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间车辆6自由度速度和角速度，计算得到事故车辆在碰撞发生前正常行驶时的行车速度；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮或三轮车的 碰撞瞬间运动参量、停止位置及行驶车速，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、逆向梯次组合计算模块计算得到汽车、两轮或三轮车的碰撞瞬间运动参量、停止位置及行驶车速，实现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现；

汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、行车速度及事故轨迹二维重构，输出汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并实现事故案例数据存储；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统、汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统、组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统及汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统依次相连，汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统又分别与汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统相连，同时汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统均与汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统和汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统相连；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统包括三轮车后再碰固定物组合事故数据存储模块；所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块，依据交警对事故现场勘验获得的事故现场道路结构、被撞两轮或三轮车结构、路侧地面固定物种 类和结构形式、车辆主要结构参数、性能参数及装载条件，事故汽车和路侧地面固定物碰撞损伤痕迹、事故现场地面痕迹、汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车与地面固定物碰撞中心位置、汽车最终停止位置相关事故现场基本数据，完成汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故现场勘察数据录入以及碰撞位置数据校核、公共参数装载与轨迹特征点预处理，为后续的事故模拟计算、事故二维轨迹重构及三维过程再现提供归一化数据支持；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故数据存储功能模块，采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故现场勘察数据仓库，用于存储归一化校核处理的事故现场勘察数据；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统包括精细化车轮-地面力学模块、碰撞后大侧偏失控车辆运动力学计算模型、终端轨迹点迭代拟合计算模块；

所述的精细化车轮-地面力学模块根据车辆与地面固定物碰撞中心点的轨迹，采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力；

所述的碰撞后大侧偏失控车辆运动力学计算模型，根据车辆与地面固定物碰撞中心的轨迹、地面对轮胎的作用力，利用车辆11自由度运动力学计算模型和具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型，计算汽车与地面固定物碰撞作用后车辆各瞬间的6自由度线速度与角速度值；

所述的终端轨迹点迭代拟合计算模块，根据归一化处理的事故现场基本数据，迭代计算得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度，该模块具体计算方法根据碰撞后大侧偏失控车辆运动力学计算模型和精细化车轮-地面力学模块，从碰撞现场勘测得到的车辆碰撞固定物初始位置开始，用差分数字计算方法先求得对应的车辆计算停止位置，再逆向求解车辆碰撞固定物后瞬间车辆质心速度和横摆角速度运动量，当计算运动量为0时，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对计算停止位置值和碰撞现场实际勘测得到的停止位置进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当果误差较大，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的车辆碰撞固定物后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算停止位置值收敛于实测停 止位置值为止；当车辆停止位置在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值；

所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统包括基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块和基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块；所述的基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速度计算模块，用于计算事故车辆撞击变形而吸收的当量冲击速度；所述的基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块，用于计算地面固定物受车辆撞击产生塑性变形及发生剪切折断而吸收的当量冲击速度；

    所述的组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞后运动量计算子系统，包括精细化车轮-地面力学模块、汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块、两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块和轨迹迭代拟合计算模块；

所述的精细化车轮-地面力学模块采用具有大侧偏角运动适应性的G.Gim轮胎理论力学模型计算地面对轮胎的作用力；

所述的汽车碰撞两轮或三轮车后动力学计算模块，根据汽车碰两轮或三轮车的碰撞中心位置、计算得到的地面对车轮的作用力，采用5质量15自由度车辆动力学计算模块，计算得到碰撞后汽车运动中各瞬间的6自由度线速度值与角速度值；

所述的两轮或三轮车碰撞后动力学计算模块，根据汽车碰两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车地面痕迹、两轮或三轮车最终停止位置归一化处理的事故现场勘察数据，应用地面接触面摩擦接触力学计算方法、能量守恒原理的当量冲击速度折算方法，计算得到两轮或三轮车在碰撞后的6自由度线速度值与角速度值；

所述的轨迹迭代拟合计算模块，根据车辆碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置、人体最终停止位置以及车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，迭代计算得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间的质心速度和横摆角速度运动量，该模块根据汽车与两轮或三轮车碰撞中心位置、两轮或三轮车最终停止位置及姿态、汽车与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值、 角速度值及车辆运动姿态，应用车辆5质量15自由度车辆动力学计算模块和精细化车轮-地面力学模块，从事故现场勘测并经本系统预处置校核而得碰撞中心位置开始，应用差分数字计算方法先求得对应的两轮或三轮车计算停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置及姿态、与地面固定物碰撞瞬间的汽车的6自由度线速度值、角速度值及运动姿态，在计算运动量为0时，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对两轮或三轮车乘员、两轮或三轮车计算终止位置值、汽车与固定物碰撞前瞬间的运动量，和碰撞现场实际勘测得到的停止位置及计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当误差较大时，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的碰撞后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和计算得到的车辆与地面固定物碰撞瞬间的运动量为止，当计算终止位置值在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，得到汽车和两轮或三轮车碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值。

2.如权利要求1所述的一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的组合事故汽车与两轮或三轮车碰撞瞬间运动量计算子系统将两轮或三轮车与汽车碰撞的事故形态分为迎面碰撞型事故、侧面冲撞型事故、尾撞型事故形态，根据碰撞前后动量守恒定理计算碰撞前瞬间汽车的速度。

3.如权利要求1所述的一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故汽车行驶车速计算子系统，包括汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块用于计算事故车辆在各种受力和各种运动状况下的瞬时运动姿态与运动量值；所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块，用于计算车辆在事故发生前的正常行驶车速值，该模块具体根据计算得到的车辆与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或 三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为计算目标，以根据事故现场地面痕迹状况确定的车辆碰撞前制动距离值或车辆失控侧滑距离值、汽车与固定物发生碰撞前的失控状态与形式、汽车与两轮或三轮车碰撞前的行驶路线为计算条件，初次计算终止后，利用车辆运动状态迭代-收敛判断模型对汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，和碰撞现场实际勘测得到的车辆和乘员停止位置、与计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当误差较大时，则应用优化方法中的黄金分割原理自动变更迭代步长，迭代一组新的汽车和两轮或三轮车正常行驶车速值，使用5质量15自由度车辆动力学计算模块，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算终止位置值收敛于实测停止位置值和上述步骤计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车与两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量为止，当计算终止位置值在允许误差范围内时，最新一组迭代获得的汽车与两轮或三轮车正常行驶车速值就是所要求的值 。

4.如权利要求1所述的一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，包括基于CDC图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元二维图形库模块和车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹定位与图形驱动模块；所述的基于CDC图形规则的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元二维图形库模块根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，调用二维图形库中汽车、两轮或三轮车、道路结构、固定物类型相关CDC图形规则的事故储元；

所述的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故图形驱动模块，实现利用二维图形对车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故轨迹状态进行二维重构，该模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故 逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，应用5质量15自由度车辆动力学计算模型，由始及终顺序计算汽车和两轮或三轮车在各个环节和各个时段的瞬时姿态与瞬时运动量，在取足够小的计算步长的前提下，在计算机屏幕上适时显示事故汽车和两轮或三轮车在给定时间计算步长上的各瞬时形态和特征点包括汽车与两轮或三轮车碰撞中心地标位置、汽车碰固定物中心位置、汽车和两轮或三轮车质心，从而取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构效果。

5.如权利要求1所述的一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，包括基于OpenGL图形技术的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元底层三维透视图形建模模块和车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块；所述的基于OpenGL图形技术的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故诸元底层三维透视图形建模模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据，采用OpenGL三维图形开发技术来实现事故车辆、道路结构、固定物类型包括路侧护栏、路侧护墩、大树、建筑物墙体、路侧边坡、电线杆、圆形柱、矩形柱三维透视图形的底层建模；

所述的车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故动画驱动及印迹显示模块，实现利用3维透视图形对车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程的三维过程再现，该模块自动读入来自事故现场的汽车、两轮或三轮车及其乘员的停止位置、车辆初始行驶路线、汽车与两轮或三轮车的碰撞中心位置、地面轮胎印迹、固定物位置及类型事故现场勘察数据，以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块计算得到的汽车与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、汽车和两轮或三轮车的最终停止位置、两轮或三轮车乘员的最终停止位置和汽车、两轮或三轮车碰撞作用瞬间运动参量，在三维透视图形的底层建模的基础上，应用5质量15自由度车辆动力学计算模块，由始及终顺序计算车辆在事故过程各个环节和各个时段的瞬时姿态包括车辆质心坐标值及车身横摆、俯仰、侧倾3自由度角度值以及瞬时运动量包括6自由度线速度与角速度 值，并同时在屏幕上现场场景空间坐标系中实时显示车辆在给定时间步长上的各瞬时形态，即汽车行驶方向、两轮或三轮车行驶方向、车轮地面印迹、汽车最终停止位置、两轮或三轮车最终停止位置、两轮或三轮车乘员最终停止位置，取得动画连续表现汽车与两轮或三轮车后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现效果。

6.如权利要求1所述的一种汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的汽车碰两轮或三轮车后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统包括汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块、汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块以及汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故主要特征计算数据表输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与两轮或三轮车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、及汽车与两轮或三轮车的行车速度，输出事故发生时的公有参数、与汽车相关的参数以及与两轮或三轮车相关的参数；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故发生过程简述输出模块，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据及事故轨迹二维重构结果，输出事故发生的时间、天气、道路状况、事故发生地点、事故车辆行驶状态、计算行驶车速、事故过程文字描述及2维轨迹描述；

所述的汽车与两轮或三轮车碰撞后再碰固定物组合事故案例数据存储模块采用Access数据库技术，利用 VC++6.0开发平台建立了事故案例数据仓库，实现存储模拟计算生成的事故案例数据。 

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