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道路交通事故再现的仿真研究与实现
| 论文题名： | 道路交通事故再现的仿真研究与实现 |
| 关键词： | 道路交通事故;物理引擎;SAIAC模型;三维模拟;仿真分析;事故再现法 |
| 摘要： | 汽车事故作为引起财产损失和人员伤亡的主要原因，引起越来越多的关注。尤其在我国，尽管汽车保有量较低，但是交通事故数量居高不下。由于交通事故的多样性、复杂性和瞬时性，用手算方法对事故做定量分析其精度是很低的。随着计算机技术的发展，通过数值解析方法能够为汽车碰撞事故再现提供科学的理论依据。车辆碰撞事故再现技术是指根据交通事故现场所遗留的种种痕迹，运用理论力学知识，对已发生的事故重新描述、模拟和重演事故的过程，目的在于了解车辆碰撞前的行为及整个过程，借以合理地判定事故责任的归属。因此事故再现技术在准确、快速地鉴定和公正地处理道路交通事故、道路交通事故档案的高效管理，以及在进行直观形象的道路交通教学和道路交通安全教育等方面都有非常重要的现实意义。 随着计算机技术的发展，特别是虚拟技术的发展，出现了很多物理引擎的开发包，如ODE、Havok、Vortex、Newton等。这些引擎将经典力学运动学的算法打包，并利用一些非常成熟的算法加以优化实现，内置了碰撞检测系统，为虚拟物体的动力学模拟提供了很大的便利。 本文在前人研究的基础上，对于基于物理引擎的事故再现仿真技术进行了研究，具体工作如下： 1．对常用的事故再现方法的数学模型进行了分析，主要是对CRASH模型和SMAC模型的分析，并对其进行了实现，验证了利用CRASH模型能极大的缩减事故发生前初始速度的估计范围，而SMAC模型能很好的模拟出事故发生后汽车的停止位置信息。 2．利用ODE进行事故过程的物理仿真，为了提高仿真的精度，对仿真算法进行了相应的优化，使用简化的Gim模型进行轮胎-地面力的模拟，对积分求解方式进行优化，使用改进的欧拉法进行积分运算。 3．对基于ODE的事故再现方法，与基于SMAC模型的事故再现方法以及实际事故测量数据进行试验结果误差的分析，验证使用基于ODE的事故再现方法的可行性。 本文所做工作和研究，所得的试验结果分析，为后续基于物理引擎，进行事故再现模拟提供了很好的借鉴，为实际的事故分析提供了一定的科学依据。 |
| 作者： | 陈永亮 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 向辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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