基于改进型痕迹能量法的汽车非稳态行驶速度研究

摘要

交通事故问题研究中，事故车辆车速的计算是分析和处理交通事故必不可少的重要环节，对交通事故责任判定有重要的影响，如何对汽车非稳态行驶时的车速进行准确的测算，国内外的学者们已经进行了大量的研究，提出了诸多有价值的计算方法。其中，痕迹能量法是最传统的车速计算方法，但在实际应用过程中，传统型痕迹能量法的计算精度较差，有关利用痕迹能量法和车辆等效附着系数计算车速的研究也鲜有文献提及，为进一步提高痕迹能量法车速计算的精度，需要进行更深入的研究。
　　本文为提高车辆附着系数计算精度，解决传统型痕迹能量法中附着系数需假定为固定值的缺陷，应用汽车制动载荷转移原理和附着系数椭圆方程，建立汽车非同步制动等效附着系数数学模型和制动发生旋转侧滑时的纵横联合等效附着系数数学模型，并基于两者建立汽车制动滑移时的等效附着系数数学模型。针对传统型痕迹能量法忽略部分汽车制动能量损失而导致计算精度低的问题，本文通过分析汽车制动时整车的能量损失，在传统型痕迹能量法数学模型的基础上，结合整车等效附着系数、汽车质心运动轨迹方程和汽车侧滑旋转能量损失方程，建立改进型痕迹能量法数学模型，并提出一种基于改进型痕迹能量法的车速精确计算方法。
　　为验证改进型痕迹能量法具有高精度的特性，本文通过附着系数测量试验获得了沥青路面测试路段道路附着系数的数据，结合交通事故案例实测数据，进行了传统型痕迹能量法和改进型痕迹能量法的仿真计算，并同案例监控视频获得的车速相比较，验证了本文提出的改进型痕迹能量法具有高精度的特性。结合改进型痕迹能量法和奥地利的PC-Crash交通事故仿真软件，将所获得的交通事故仿真结果和案例真实场景相比较，验证了本文提出的改进型痕迹能量法的正确性。
　　本文旨在解决传统型痕迹能量法精度不高的问题，提高交通事故车辆车速的计算精度，并为车辆附着系数计算、汽车运动状态分析等交通事故问题的研究提供一定的理论参考，为交通司法提供更加准确、公正的分析数据。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题国内外研究现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 车辆道路等效附着系数计算

2.1 车辆道路附着系数介绍

2.2 汽车非同步制动等效附着系数计算

2.3 汽车纵横联合等效附着系数计算

2.4 整车等效附着系数数学模型

2.5 本章小结

第3章 车辆痕迹能量法事故再现理论

3.1 痕迹能量法适用范围

3.2 车辆质心运动轨迹方程的计算

3.3 改进型痕迹能量法能量和车速的数学模型

3.4 本章小结

第4章 附着系数测量试验及交通事故案例分析

4.1 附着系数测量试验

4.2 案例车速计算

4.3 案例计算结果对比

4.4 本章小结

第5章 交通事故案例PC-Crash仿真再现

5.1 PC-Crash案例仿真

5.2 仿真结果分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

科研成果

致谢