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多行人与汽车碰撞的情景再现

荣国，C.E.Neal-Sturgess，卡特

伯明翰汽车安全中心，伯明翰大学，Edgbaston，B15 2TT，英国

摘要

行人交通事故事故通常是单人和车辆之间的碰撞，在现实生活中最常见的行人事故类型。然而，复杂的行人被撞交通事故在城市内部偶尔会发生事故，例如事故涉及不止一个行人人。由于事故数据有限，这种事故的复杂性，很少人研究

这一领域。本文使用来自有据可查的真实世界事件的数据，涉及三名行人（一名女性成年男子和两名男子），呈现基本多行人事故的基本情况，以及探索使用Madymo重现这种事故的可能性。

。

关键词：行人事故，Madymo 重现

介绍

使用基于真实世界数据的事故重现是研究人员提高行人安全许多使用的方法之一。 Adamec和Schonpflug 2003重现了一个致命的涉及宝马5系和一般男性的行人事故。 Coley等2004年重现了真实世界致命的行人事故;他的重现涉及中等大小客车和老年女性。郭等人2006年使用真实世界的事故数据重现了涉及单行人和大众帕萨特这场事故。所有这些作者使用Madymo作为重现工具。然而，由于事件持续相对较长的时间，以及设计到很多其它不定因素，重现并不总是精确的重播现实世界的事件。因此，为了实现成功的现建，所有来自

事故可用的信息，如车辆和道路上的痕迹，以及行人的位置和严重程度

必须考虑伤害。此外，通常需要对各种模型进行建模，可能的初始条件，并将其与现实世界的证据进行比较，以获得合理的结果准确模拟。

事故重现

这次考虑的致命事故涉及日产Micra和三名行人; APROSYS深入数据库案例BP 022。行人是7岁至10岁的两个男孩，另一名是当时怀孕7个月的28岁成年女性。汽车是最初以高速行驶，但在撞击之前的时期受到很强烈的制动。事故发生后，警方立即进行了测试，撞击速度估计为11m / s。一名小孩受了轻伤，其他小孩和女性行人遭受了致命的伤害。但是，作为女性行人并且被汽车撞倒，并被拖行了大约375米，还不知道她因车辆的主要冲击或被拖行而遭受致命的伤害。

因此，Madymo软件包被用作一个情景再现工具，本文讨论儿童和成年女性受伤的各种可能性。

车型

该车是日产Micra 1.0，1998年型号;车型如图1所示，使用刚性椭圆面进行建模车辆几何数据从实际测量该车的的模型。车型的质量设定为900kg。这个

包括从PC-Crash数据库1998获得的车辆路边重量为820公斤，加上驾驶员和车载燃料的大致重量。车辆刚度数据从Euro NCAP测试（Euro NCAP 2004）获得。在这些测试中，定量的冲击，精确的质量和尺寸是撞击车辆挡风玻璃，发动机罩和保险杠定义，同时记录着位置和速度。如图1所示，制造车辆前部几何形状

从不同的椭球，对于每个椭球，来自欧洲NCAP的给定的刚度函数是用于表示在现实世界车辆上发现的刚度。车辆几何和刚度曲线如图1所示，其中表中的代码指的是具体的冲击器测试。

图1

行人模型

因为创造一个匹配受害者的模式是非常耗时的过程。作为TNO，使用基于现有TNO模型的人体测量值，缩放模型。行人模型被认为是经过验证和认可的行业认可模式。 （TNO 2004）儿童行人模型也从TNO儿童模型中缩放。在这个重建中，

儿童模型的身高为139厘米，体重为37公斤。成年女行人模型身高165厘米，体重70公斤，建模时没有考虑到怀孕。

初始条件：车辆

使用的初始车速为11m / s，该速度由警察滑行标记估计，建议冲击速度在23-27英里/小时。车辆减速度估计为7 m / s2，因为车辆前轮被锁定在撞击的方式上;警察报告中这个表明了严重的制动。然而，轮胎标记留在托架上，表明在即将到来的时候，没有指导可以避免意外。车轮似乎在撞击时被解锁，见证人声明说汽车在撞击后没有停止，因此，车辆没有采取避开设刹车措施。

初步条件 - 行人

据不同的目击证所说，受害者正在行人过马路，如图2中从顶部向底部所描绘。女人在中间，她右边的儿童A（靠近车辆）和左边的B孩子（离车辆更远）图2）。但是，行人组内的相对位置不能确定，因此，从证据来看行人的位置有多种可能性，如图2所示。

图2

Madymo模拟与真实事件

基于9个不同的初始行人位置进行模拟，如图3所示通过比较行人运动学与车辆接触点，确定了那孩子A大概处于稍微向前的位置，撞在了挡风玻璃的底角而造成了伤害。 因此，模拟D，E和I更有可能接近真实情况。 在各种可能性中，我模拟的行人运动学最符合对应车辆上的接触标记。

图3

从证人证词和司机的证据来看，小孩A正在跑步或快速走路因此，儿童A行人模型相应调整，如图所示图4。

图4

对于小孩A行人模型，从模拟获得的接触点匹配，在车辆上发现的伤害。在受到伤害的第一阶段，如图5所示，他的右腿先与号牌联系，然后撞到发动机罩前缘，他的左腿与保险杠的越位角接触，他的骨盆与之接触越野大灯在与车前方碰撞之后，他的身体旋转后，头撞上了挡风玻璃上的越野底角，如图6所示。车身与车身接触相关伤害见表1。

对于孩子A，由于他的身高和位置，他的身体被相对较坚硬的部分击中车前;头部撞击位置也在挡风玻璃的最坚固的部分之一。如表2显示，Child A接收到最高的HIC值，并记录在最高的TTI值影响。图10所示的扩展Prasad / Mertz曲线（NHTSA 1995）表明这些值代表死亡头部受伤（gt; 99％），但非致命性胸伤。

图5

图6

女子行人很可能在事故之前也处于行走状态，但是由于怀孕而没有跑步。开始受伤后，如图7所示，她的右腿可能是被儿童A的脚或其他身体部位击中，左侧的小腿与之接触车辆保险杠，可能造成铭牌的损坏。冲击后保险杠，她的骨盆和脊柱与发动机罩完全接触，可能导致大的凹陷撞击挡风玻璃前的发动机罩，如图8和9所示。车身接触与车辆及相关伤害也可见表1.根据仿真结果如表2所示，与“膨胀Prasad / Mertz曲线”和TI损伤曲线（Morgan等，1986）进行了比较（NHTSA 1995），T显示在图10和11中可能女性患有非致命性头部受伤（约10％的中度可能性）头部损伤）和非致命性胸部损伤。很难将车辆上的任何撞击标记归咎于儿童B.仿真结果表明，他很大可能被这两个人撞伤了，而不是与车辆直接接触。因此，他受伤来自于人体之间的碰撞，比较轻，包括她的右大腿和右肩膀擦伤以及两个瘀伤，还有膝盖和手。

表仿真联系人与尸检损伤

图10具体颅脑损伤水平的10概率对于给定的HIC分数扩大的普拉萨德/默茨曲线（1995年NHTSA）

图11严重胸外伤水平的11概率为给定的TTI得分（来源：摩根1986年）

讨论

扩展模拟

在扩展模拟中。运行了1.5秒以用来重现当时事故发生时候的情景。 如图12所示，与证人说的一样，两个孩子被抛向空中。 女行人大概没有被抛到空中。 这可能是由于她的重量和与孩子的碰撞，但她明显地滑过发动机罩，这可能在发动机罩上造成了一些额外的变形。

图12扩展模拟

图13显示了3名行人的预计最终停止位置。它显示孩子B和

女性行人跌落在车前。从轮胎印可以看出，车辆撞到行人后来不及停车。车辆减速度的变化可能导致与采用恒减速度模拟的运动学的结果有所不同。因此，图11中的最终静止位置只能是视为近似值。最初的行人位置有轻微的移动，也可能导致最后休息的重大差异。但是，从模拟的结果看，似乎是成年女性会在车前停下来。这对应于证人陈述，成年女性被车辆碾过，在它停止之前拖了375米。

图13行人最终静止位置

人之间的撞击

在这个多重行人事故中，行人之间的撞击是行人轨迹和运动学的决定性因素之一。图14显示了运动学多人行为事故的比较与单人行人事故相同冲击条件。行人 小孩A是车辆撞击的第一个行人，他的位置不在与其他两个行人直线，他的运动学只有在与他人撞击时才改

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