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原文传递汽车与行人碰撞事故调查分析及仿真研究

论文题名：	汽车与行人碰撞事故调查分析及仿真研究
关键词：	汽车;行人;碰撞事故;损伤流行病学;事故重建;事故参数;损伤防护;损伤生物力学
摘要：	汽车—行人碰撞事故中行人致伤原因、损伤类型和分布的研究以及改进汽车安全性、减少人员伤亡是汽车被动安全领域研究的热点和难点之一，涉及交通损伤流行病学、事故分析、损伤生物力学、和车辆工程学理论和方法。针对我国道路交通环境和交通模式开展行人碰撞保护研究是目前我国道路车辆交通安全领域急待解决的重要科技问题，也是推动社会进步的一项重要工作。本文以交通损伤流行病学为理论基础，采用事故分析与计算机仿真相结合的研究方法，通过对交通事故中行人损伤及原因的深入分析研究，确定致伤机理及其与汽车安全相关的因素。在事故分析研究的基础上，采用计算机仿真模型计算导致损伤的主要动力学参数，预测和评估行人各部位的损伤风险。针对影响行人动力学响应的主要因素：碰撞速度、车辆前部结构、刚度特性进行参数研究，为改善车辆与行人的碰撞安全性以及行人损伤防护提供依据。因此本研究不但具有现实的经济和社会意义，同时其研究方法和研究结果对于指导行人损伤研究和车辆安全性设计有重要意义。本文主要研究内容包括： (1)在医院交通伤数据采集、分析和交警事故调查的基础上，研究了长沙市地区汽车—行人碰撞事故的发生规律以及交通事故中行人致伤原因与损伤机理，调查了汽车—行人碰撞中行人最易受伤的部位和原因，并与国外的研究情况进行了对比分析。在过录和分析医院详细医疗诊断记录的基础上，采用目前国际上公认的交通伤评分方法即简明损伤定级法(AIS)和格拉斯哥昏迷评分法(GCS)对伤员的伤情严重程度进行评定，确定了交通事故中行人受伤部位和伤势的分布特点。 (2)建立了长沙市地区2000年至2003年车辆-行人交通损伤数据库，事故数据包括伤员类型、年龄、性别、身体创伤部位、创伤程度AIS等级分类、受伤时间、治疗结果、是否复合伤、肇事车型等。使用结构化查询语言(SQL)创建了伤员类型查询、身体创伤部位查询、肇事车型查询等数据库对象。以上事故数据传统上由医院和交警部门分别收集和保存，该数据库的建立不但可供交通安全管理部门参考应用，同时为交通损伤流行病学研究、汽车安全性设计研究提供了重要基础。 (3)研究了深入事故调查的理论和方法。结合一起典型汽车—行人相撞事故调查，阐述了行人事故调查方法，特别是事故调查过程中必需采集的事故再现基础数据。对这些理论和方法的掌握，是进行典型事故调查的前提条件，为将来进一步开展深入事故调查提供了理论和方法依据。深入事故调查是事故重建的基础，对于改进汽车安全性、证实安全设施的有效性和制订安全法规也有重要意义。 (4)使用多刚体三维分析软件MADYMO建立汽车—行人相撞计算机仿真模型对真实的汽车—行人相撞事故进行事故重建，再现了汽车与行人碰撞动力学响应过程，特别是碰撞时行人的运动轨迹。通过分析与行人伤害部位相关的动力学响应参数包括速度、加速度、碰撞力以及行人头部伤害指标HIC值、胸部伤害指数TTI等，研究了动力学响应参数与行人损伤部位及其伤情严重程度之间的内在联系，预测和评估了事故行人身体碰撞部位伤害风险。 (5)研究了不同汽车—行人碰撞条件下行人头部的动力学响应特性。借助计算机仿真模型，对行人头部碰撞汽车前部的动力学响应进行参数研究，包括选取参数分析变量、确定仿真运算真值表、计算不同碰撞条件下行人头部损伤动力学参数，分析了发动机盖和前挡风玻璃窗结构参变量对行人头部动力学响应及头部损伤的影响，为保护行人头部的汽车发动机盖和前挡风玻璃窗安全性设计提供了参考依据。
作者：	李莉
专业：	车辆工程
导师：	杨济匡
授予学位：	博士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文