專利名稱：汽車失控后再碰固定物事故分析與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種分析與模擬再現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故形態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車失控后再碰固定物事故是指汽車高速行駛中由于路面狀態(tài)、車輛技術(shù)狀態(tài)或駕駛?cè)瞬倏v失誤等原因突然運(yùn)動(dòng)失控(包括側(cè)翻)，后再碰撞地面固定物一類事故形態(tài)，此類復(fù)雜事故形態(tài)為高等級(jí)公路交通事故的一種常見事故形態(tài)。由于應(yīng)用傳統(tǒng)分析計(jì)算方法進(jìn)行復(fù)雜道路交通事故的參數(shù)確認(rèn)和狀態(tài)判別具有很大的局限性、隨意性和盲目性，分析鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度均不高，尤其是在面對(duì)汽車失控后再碰固定物事故這類復(fù)雜的道路交通事故形態(tài)時(shí)，傳統(tǒng)計(jì)算分析方法已經(jīng)不可能明晰事故過(guò)程，易導(dǎo)致在交通事故責(zé)任劃分問(wèn)題上出現(xiàn)技術(shù)性失誤，從而引發(fā)社會(huì)糾紛。利用本“汽車失控后再碰固定物事故分析與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，只需從車輛失控及碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲得失控位置與形式、被撞固定物種類材質(zhì)和形狀、事故車輛碰撞位置與最終停止位置、固定物和事故車體上碰撞痕跡位置、地面制動(dòng)印跡等道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)痕跡數(shù)據(jù)以及事故車輛的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，即可求得在所設(shè)定的碰撞地面坐標(biāo)系中的事故車輛碰撞固定物瞬間車速、失控瞬間車速、事故前的行駛車速以及2維和3維再現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程中事故車輛的運(yùn)動(dòng)狀況等，進(jìn)而為查明事故發(fā)生原因，分清事故責(zé)任提供技術(shù)依據(jù)。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)外在交通事故再現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真軟件的實(shí)用研究方面起步比較晚，針對(duì)汽車失控后再碰固定物事故計(jì)算與模擬再現(xiàn)的研究尚未開展。 本系統(tǒng)開創(chuàng)性地提出了解析計(jì)算與模擬再現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故的整體方案，構(gòu)建了汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于公安交通管理部門道路交通事故鑒定的汽車失控后再碰固定物事故分析與模擬再現(xiàn)系統(tǒng)，本系統(tǒng)能夠利用碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)勘察得到的基本數(shù)據(jù)，計(jì)算汽車失控后再碰固定物事故中各事故車輛的行駛車速和碰撞車速，并實(shí)現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故的車輛二維軌跡描述、三維過(guò)程再現(xiàn)、汽車失控后再碰固定物事故主要計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出以及事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述文本輸出。為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)至少包括
汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)路錄入、參數(shù)校對(duì)、數(shù)據(jù)裝載、軌跡特征點(diǎn)預(yù)處理及顯示與存儲(chǔ)；車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，確定失控瞬間車輛的坐標(biāo)位置和碰撞瞬間車輛的坐標(biāo)位置；
失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)和碰撞瞬間車輛的坐標(biāo)位置，計(jì)算失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值；
失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算車輛與固定物碰撞作用前瞬間的質(zhì)心速度、撞人角和橫擺角速度；
車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算車輛失控瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度；
汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算事故車輛正常行駛時(shí)的行車速度；
汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在屏幕上二維坐標(biāo)系中實(shí)時(shí)顯示失控車輛事故過(guò)程中在給定時(shí)間步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)二維俯視車輛圖形及質(zhì)心軌跡點(diǎn)，取得二維動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)車輛失控后再與固定物碰撞事故全過(guò)程的視覺效果并顯示失控車輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程軌跡；
汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維再現(xiàn)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在屏幕三維坐標(biāo)系中實(shí)時(shí)顯示失控車輛事故過(guò)程中在給定時(shí)間步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)三維透視車輛圖形，取得三維動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)車輛失控后再與固定物碰撞事故全過(guò)程的視覺效果并顯示事故車輛輪胎印跡；
汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)，用于輸出失控車輛與固定物碰撞事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表和事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述文本，并實(shí)現(xiàn)事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)、車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)、失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)、失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)、車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)、汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)依次相連，汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)分別與汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)、汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)，同時(shí)汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)和汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)再與汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)和汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)相連。本發(fā)明的其他技術(shù)特點(diǎn)為所述的汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)包括兩個(gè)功能模塊汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與預(yù)處理模塊、汽車失控后再碰固定物事故元數(shù)據(jù)管理模塊。所述的車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)，含有碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊。碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊，能夠根據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)預(yù)處理后的失控車輛坐標(biāo)位置、車輛與固定物碰撞坐標(biāo)位置以及車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)(車輛前懸長(zhǎng)度、重心位置、車軸、輪距等參數(shù))，檢測(cè)得到失控車輛在計(jì)算機(jī)坐標(biāo)系中的失控瞬間重心位置和碰撞位置。所述的失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)包括三個(gè)模塊輪胎力學(xué)計(jì)算模塊、碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊、碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊。所述的失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)，包括三個(gè)模塊車體塑性變形當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊、地面固定物變形與剪切當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊、車體與固定物碰撞作用前瞬間運(yùn)動(dòng)參量計(jì)算模塊。所述的車體塑性變形當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊，用于計(jì)算與車身變形能量相當(dāng)?shù)漠?dāng)量沖擊速度。所述的地面固定物變形與剪切當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊，用于計(jì)算地面固定物受車輛撞擊產(chǎn)生塑性變形及發(fā)生剪切折斷而吸收的當(dāng)量沖擊速度。所述的車體與固定物碰撞作用前瞬間運(yùn)動(dòng)參量計(jì)算模塊，用于計(jì)算失控車輛與地面固定物碰撞瞬間的質(zhì)心速度、撞入角及橫擺角速度等運(yùn)動(dòng)參量。所述的車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)，包括三個(gè)模塊車輪地面力學(xué)模塊、運(yùn)動(dòng)痕跡迭代一收斂判斷計(jì)算子模塊、車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊。所述的車輪地面力學(xué)模塊，用于計(jì)算地面對(duì)失控車輛輪胎的作用力。所述的車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊，用于計(jì)算車輛失控前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度。所述的運(yùn)動(dòng)痕跡迭代一收斂判斷計(jì)算子模塊，用于計(jì)算車輛失控前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度。所述的汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，含有汽車失控后再碰固定物逆向梯次組合計(jì)算模塊。所述的汽車失控后再碰固定物逆向梯次組合計(jì)算模塊，用于計(jì)算汽車在事故發(fā)生前的正常行駛車速值。所述的汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)，包括二個(gè)功能模塊基于CDC圖形規(guī)則的汽車失控后再碰固定物事故諸元二維圖形庫(kù)模塊和汽車失控后再碰固定物軌跡定位與圖形驅(qū)動(dòng)模塊。所述的基于⑶C圖形規(guī)則的汽車失控后再碰固定物碰撞事故諸元，用于調(diào)用二維圖形庫(kù)中車輛、道路結(jié)構(gòu)、固定物等CDC圖形規(guī)則的事故儲(chǔ)元。所述的汽車失控后再碰固定物事故軌跡定位與圖形驅(qū)動(dòng)模塊，利用二維圖形對(duì)汽車失控后再碰固定物事故軌跡狀態(tài)進(jìn)行二維重構(gòu)。所述的汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維再現(xiàn)子系統(tǒng)，包括二個(gè)功能模塊基于OpenGL圖形技術(shù)的失控車輛與固定物碰撞事故諸元(車輛、現(xiàn)場(chǎng)道路與環(huán)境)底層3維透視圖形建模模塊和失控車輛與固定物碰撞事故動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)及印跡顯示模塊。所述的基于 OpenGL圖形技術(shù)的失控車輛與固定物碰撞事故諸元(車輛、現(xiàn)場(chǎng)道路與環(huán)境)底層3維透視圖形建模模塊，根據(jù)歸一化校核處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(包括車型參數(shù)、道路結(jié)構(gòu)參數(shù)、 固定物參數(shù)等)，采用OpenGL三維圖形開發(fā)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)事故車輛、道路結(jié)構(gòu)等三維透視圖形的底層建模。所述的失控車輛與固定物碰撞事故動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)及印跡顯示模塊，實(shí)現(xiàn)利用3維透視圖形對(duì)失控車輛與固定物碰撞事故全景全過(guò)程的三維過(guò)程再現(xiàn)。所述的汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)，包括三個(gè)功能模塊汽車失控后再碰固定物事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出模塊、汽車失控后再碰固定物事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述輸出模塊以及汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。所述的汽車失控后再碰固定物事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出模塊，用于輸出事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、天氣、道路結(jié)構(gòu)、路面狀況、車身碰撞印跡、碰撞前軌跡點(diǎn)、方位角、車身上碰撞位置、碰前制動(dòng)距離、 行駛車速、碰撞速度等能概括表現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故特征的主要數(shù)據(jù)。所述的汽車失控后再碰固定物事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述輸出模塊，用于輸出汽車失控后再碰固定物發(fā)生的時(shí)間、天氣、場(chǎng)地、事故車輛行駛狀態(tài)、計(jì)算行駛車速以及事故過(guò)程的文字描述和2維軌跡描述。所述的汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)模擬計(jì)算生成的汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)。本發(fā)明的研究成果將改變傳統(tǒng)的低效、落后的道路交通事故分析處理方式和手段、具有高效、形象化、真實(shí)感和透明度高等特性，將有效提高交通事故鑒定與處理的技術(shù)含量，使其分析鑒定結(jié)果容易受到交通管理部門、事故鑒定單位、事故當(dāng)事人的高度認(rèn)同， 起到分清責(zé)任、避免激化矛盾、減少社會(huì)不穩(wěn)定因素、增進(jìn)社會(huì)生活的和諧運(yùn)行等重要作用，促進(jìn)我國(guó)道路交通事故的鑒定更具科學(xué)性、準(zhǔn)確性和權(quán)威性。通常情況下，實(shí)際道路碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查而得的碰撞車速數(shù)據(jù)都不準(zhǔn)確，不宜用來(lái)驗(yàn)證解析計(jì)算模型的正確性。本發(fā)明在一組可精確控制條件下的實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模擬再現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行了比對(duì)驗(yàn)證。在給定的相應(yīng)計(jì)算條件下，主計(jì)算模型的解析計(jì)算碰撞車速的平均相對(duì)誤差值為5. 21%，最大相對(duì)誤差為11. 5%。碰撞后車輛運(yùn)動(dòng)軌跡及停止位置的模擬再現(xiàn)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程框圖。圖2為本發(fā)明的汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖3為本發(fā)明的車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖4為本發(fā)明的失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖5為本發(fā)明的失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖6為本發(fā)明的車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖7為本發(fā)明的汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖8為本發(fā)明的汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖9為本發(fā)明的汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)邏輯流程圖。圖10為汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)邏輯流程框圖。圖11為本發(fā)明的實(shí)施例事故基本信息數(shù)據(jù)輸入對(duì)話窗口。圖12為本發(fā)明的實(shí)施例事故車輛的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置對(duì)話窗口。圖13為本發(fā)明的實(shí)施例事故現(xiàn)場(chǎng)道路結(jié)構(gòu)設(shè)置對(duì)話窗口。圖14為本發(fā)明的實(shí)施例汽車失控事故現(xiàn)場(chǎng)位置數(shù)據(jù)對(duì)話窗口。圖15為本發(fā)明的實(shí)施例汽車失控事故前車輛行駛軌跡點(diǎn)對(duì)話窗口。圖16為本發(fā)明的實(shí)施例汽車車輪狀態(tài)對(duì)話窗口。圖17為本發(fā)明的實(shí)施例甲車再碰撞固定物狀態(tài)對(duì)話窗口。圖18為本發(fā)明的實(shí)施例事故三維過(guò)程再現(xiàn)。圖19為本發(fā)明的實(shí)施例事故二維軌跡重構(gòu)。圖20為本發(fā)明的實(shí)施例車速計(jì)算數(shù)據(jù)表。圖21為本發(fā)明的實(shí)施例事故過(guò)程描述。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了具體的操作過(guò)程和詳細(xì)的實(shí)施方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本發(fā)明包括九個(gè)子系統(tǒng)(1)汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)，(2)車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)，(3)失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)，(4)失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)， (5)車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)，(6)汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，(7)汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)，(8)汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)，(9)汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)。利用本發(fā)明的人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)、事故過(guò)程分析計(jì)算、二維軌跡描繪、三維過(guò)程再現(xiàn)、事故案例存檔、主要計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出以及事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述輸出等功能。本發(fā)明各個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案
(1)參見圖2，汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入、預(yù)處理、顯示、修改及存儲(chǔ)功能。本子系統(tǒng)包括兩個(gè)功能模塊汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與預(yù)處理模塊、汽車失控后再碰固定物事故元數(shù)據(jù)管理模塊。a)汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與預(yù)處理模塊，根據(jù)交警對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)獲得的車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)道路結(jié)構(gòu)、被撞固定物結(jié)構(gòu)、車輛失控位置與形式、 事故車輛類型、事故車輛和固定物損傷痕跡、事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，快速完成事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)的錄入、參數(shù)校對(duì)、數(shù)據(jù)裝載及軌跡特征點(diǎn)預(yù)處理等，為后續(xù)的事故模擬計(jì)算、事故二維軌跡描述以及三維過(guò)程再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支持。b)汽車失控后再碰固定物事故元數(shù)據(jù)管理模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)。本模塊采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，利用VC++6.0開發(fā)平臺(tái)建立了事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)。事故現(xiàn)場(chǎng)勘察數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)的作用是將通過(guò)對(duì)話窗口錄入并經(jīng)過(guò)歸一化和預(yù)處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。(2)參見圖3，車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)，用于確定失控瞬間車輛的坐標(biāo)位置和碰撞瞬間車輛的坐標(biāo)位置。根據(jù)預(yù)處理后的被撞固定物結(jié)構(gòu)、事故車輛類型、事故車輛和固定物損傷痕跡、事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)印跡資料，應(yīng)用本子系統(tǒng)針對(duì)汽車失控后再碰固定物事故形態(tài)的碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊，計(jì)算得到確定的車輛碰撞位置、車輛失控位置，并裝載車輛結(jié)構(gòu)與力學(xué)參數(shù)等計(jì)算數(shù)據(jù)。碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊，能夠根據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)預(yù)處理后的失控車輛坐標(biāo)位置、車輛與固定物碰撞坐標(biāo)位置以及車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)(車輛前懸長(zhǎng)度、重心位置、車軸、輪距等參數(shù))，檢測(cè)得到失控車輛在計(jì)算機(jī)坐標(biāo)系中的失控瞬間重心位置和碰撞位置。(3)參加圖4，失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)處理后的車輛與固定物碰撞位置、車輛最終停止位置與姿態(tài)、地面痕跡等事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，求得失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值。本子系統(tǒng)包括三個(gè)模塊 輪胎力學(xué)計(jì)算模塊、碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊、碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊。a)輪胎力學(xué)計(jì)算模塊，根據(jù)車輛與地面固定物碰撞中心點(diǎn)的軌跡，計(jì)算地面對(duì)輪胎的作用力。當(dāng)事故車輛在碰撞沖擊力與運(yùn)動(dòng)慣性的作用下，從碰撞作用結(jié)束瞬間開始“自由運(yùn)動(dòng)”直至車輛最后停止，此期間碰撞車輛只受重力和輪胎力的作用，而忽略空氣阻力作用。輪胎力計(jì)算與車輪側(cè)偏角、輪胎特性及垂直載荷相關(guān)，本模塊采用具有大側(cè)偏角運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性的G. Gim輪胎理論力學(xué)模型計(jì)算地面對(duì)輪胎的作用力。(G. Gim輪胎理論力學(xué)模型具體公式參見魏朗.用于碰撞事故中車輛動(dòng)力學(xué)模擬的輪胎模型分析.西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1999. 2(1))
b)碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊，根據(jù)車輛與地面固定物碰撞中心的軌跡、地面對(duì)輪胎的作用力，計(jì)算得到失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值。車輛輪胎所受的縱向力、側(cè)向力和回正力矩對(duì)汽車瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及軌跡路線起著決定作用。本模塊利用車輛11自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型和具有大側(cè)偏角運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性的G. Gim輪胎理論力學(xué)模型，計(jì)算失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值。車輛11自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型用于計(jì)算碰撞車輛車體在急速橫擺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各瞬間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。具體計(jì)算方法采用車輛車身六自由度(在空間坐標(biāo)系中，在x、Y、 Z方向所受的力以及繞X軸旋轉(zhuǎn)的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，繞Y軸旋轉(zhuǎn)地俯仰運(yùn)動(dòng)以及繞Z軸旋轉(zhuǎn)地橫擺運(yùn)動(dòng))、四個(gè)車輪所受的垂直載荷及前輪平均轉(zhuǎn)向角這11自由度的汽車動(dòng)力學(xué)解析計(jì)算方程，求解車輛各瞬間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。(具體公式參見一魏朗等.車對(duì)車碰撞事故再現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)的研究.中國(guó)公路學(xué)報(bào).1996:9(4).)
c)碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊，根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，應(yīng)用迭代一收斂判斷模型計(jì)算得到失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度。以事故現(xiàn)場(chǎng)勘查得到的車輛最終停止位置為計(jì)算目標(biāo)，以根據(jù)失控車輛與固定物碰撞后事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡確定的車輛運(yùn)動(dòng)軌跡、車輛碰撞位置以及裝載的車輛結(jié)構(gòu)與力學(xué)參數(shù)等計(jì)算數(shù)據(jù)為計(jì)算條件，采用碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊，應(yīng)用黃金分割原理自動(dòng)變更迭代步長(zhǎng)，搜索碰撞作用后瞬間車輛的6自由度線速度與角速度值。為提高計(jì)算精度，初次計(jì)算終止后，利用車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迭代_收斂判斷模型對(duì)計(jì)算得到的車輛最終停止位置與事故現(xiàn)場(chǎng)勘查得到的車輛最終停止位置進(jìn)行比較，檢驗(yàn)其逼近程度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的誤差要求。如果誤差還大，則應(yīng)用黃金分割原理迭代一組新的碰撞作用后瞬間車輛的運(yùn)動(dòng)量值，重復(fù)上述計(jì)算，直至在設(shè)定的允許誤差范圍內(nèi)計(jì)算位置值收斂于實(shí)測(cè)位置值為止。迭代一收斂判斷模型
權(quán)利要求
1.一種汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)至少包括汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)路錄入、參數(shù)校對(duì)、數(shù)據(jù)裝載、軌跡特征點(diǎn)預(yù)處理及顯示與存儲(chǔ)；車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，確定失控瞬間車輛的坐標(biāo)位置和碰撞瞬間車輛的坐標(biāo)位置；失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)，用于根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)和碰撞瞬間車輛的坐標(biāo)位置，計(jì)算失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值；失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算車輛與固定物碰撞作用前瞬間的質(zhì)心速度、撞人角和橫擺角速度；車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算車輛失控瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度；汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算事故車輛正常行駛時(shí)的行車速度；汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在屏幕上二維坐標(biāo)系中實(shí)時(shí)顯示失控車輛事故過(guò)程中在給定時(shí)間步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)二維俯視車輛圖形及質(zhì)心軌跡點(diǎn)，取得二維動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)車輛失控后再與固定物碰撞事故全過(guò)程的視覺效果并顯示失控車輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程軌跡；汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維再現(xiàn)子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在屏幕三維坐標(biāo)系中實(shí)時(shí)顯示失控車輛事故過(guò)程中在給定時(shí)間步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)三維透視車輛圖形，取得三維動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)車輛失控后再與固定物碰撞事故全過(guò)程的視覺效果并顯示事故車輛輪胎印跡；汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)，用于輸出失控車輛與固定物碰撞事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表和事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述文本，并實(shí)現(xiàn)事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)、車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)、失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)、失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)、車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)、汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)依次相連，汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)分別與汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)、汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)，同時(shí)汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)和汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維模擬再現(xiàn)子系統(tǒng)再與汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)和汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)錄入與存儲(chǔ)子系統(tǒng)包括兩個(gè)功能模塊汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與預(yù)處理模塊、汽車失控后再碰固定物事故元數(shù)據(jù)管理模塊；其中汽車失控后再碰固定物事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)錄入與預(yù)處理模塊，根據(jù)交警對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)獲得的車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)道路結(jié)構(gòu)、被撞固定物結(jié)構(gòu)、車輛失控位置與形式、事故車輛類型、事故車輛和固定物損傷痕跡、事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，快速完成事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)的錄入、參數(shù)校對(duì)、數(shù)據(jù)裝載及軌跡特征點(diǎn)預(yù)處理，為后續(xù)的事故模擬計(jì)算、事故二維軌跡描述以及三維過(guò)程再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支持；汽車失控后再碰固定物事故元數(shù)據(jù)管理模塊，采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)方法，利用VC++6. 0開發(fā)平臺(tái)建立了事故現(xiàn)場(chǎng)勘察數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用于存儲(chǔ)預(yù)處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的車輛失控后行駛軌跡與碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)包括碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊，碰撞痕跡特征參數(shù)檢測(cè)與校核模塊能夠根據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)預(yù)處理后的失控車輛坐標(biāo)位置、車輛與固定物碰撞坐標(biāo)位置以及車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測(cè)得到失控車輛在計(jì)算機(jī)坐標(biāo)系中的失控瞬間重心位置和碰撞位置。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的失控車輛與固定物碰撞后瞬間運(yùn)動(dòng)量計(jì)算子系統(tǒng)包括三個(gè)模塊輪胎力學(xué)計(jì)算模塊、碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊、碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊；所述的輪胎力學(xué)計(jì)算模塊根據(jù)車輛與地面固定物碰撞中心點(diǎn)的軌跡，計(jì)算地面對(duì)輪胎的作用力；碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊，根據(jù)車輛與地面固定物碰撞中心的軌跡、地面對(duì)輪胎的作用力，計(jì)算得到失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值；碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊，根據(jù)預(yù)處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基本數(shù)據(jù)，應(yīng)用迭代一收斂判斷模型計(jì)算得到失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度；所述的碰撞后軌跡點(diǎn)迭代擬合計(jì)算模塊其具體迭代計(jì)算方法為根據(jù)失控車輛與固定物碰撞后事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡確定的車輛運(yùn)動(dòng)軌跡、車輛碰撞位置以及裝載的車輛結(jié)構(gòu)與力學(xué)參數(shù)等計(jì)算數(shù)據(jù)為計(jì)算條件，采用碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊，應(yīng)用黃金分割原理自動(dòng)變更迭代步長(zhǎng)，搜索碰撞作用后瞬間車輛的6自由度線速度與角速度值，初次計(jì)算終止后，利用車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迭代_收斂判斷模型對(duì)計(jì)算得到的車輛最終停止位置與事故現(xiàn)場(chǎng)勘查得到的車輛最終停止位置進(jìn)行比較，檢驗(yàn)其逼近程度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的誤差要求，當(dāng)誤差大于設(shè)定的允許誤差范圍時(shí)，則應(yīng)用黃金分割原理迭代一組新的碰撞作用后瞬間車輛的運(yùn)動(dòng)量值，重復(fù)上述計(jì)算，直至在設(shè)定的允許誤差范圍內(nèi)計(jì)算位置值收斂于實(shí)測(cè)位置值為止。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的失控車輛與固定物碰撞作用計(jì)算子系統(tǒng)包括車體塑性變形當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊、地面固定物變形與剪切當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊和車體與固定物碰撞作用前瞬間運(yùn)動(dòng)參量計(jì)算模塊；所述的車體塑性變形當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊，首先根據(jù)有限元網(wǎng)格劃分原理圓整事故車輛大面積復(fù)雜變形區(qū)域?yàn)榈刃б?guī)整變形區(qū)域并計(jì)算車輛在失控狀態(tài)下撞擊地面固定物產(chǎn)生塑性變形后所吸收的能量值，然后依據(jù)能量守恒原理，折算得到與車身變形能量相當(dāng)?shù)漠?dāng)量沖擊速度；所述的地面固定物變形與剪切當(dāng)量沖擊速度計(jì)算模塊，用于計(jì)算地面固定物受車輛撞擊產(chǎn)生塑性變形及發(fā)生剪切折斷而吸收的當(dāng)量沖擊速度，該模塊首先根據(jù)有限元網(wǎng)格劃分原理圓整地面固定物變形復(fù)雜變形區(qū)域?yàn)榈刃б?guī)整變形區(qū)域并計(jì)算在事故車輛撞擊下地面固定物產(chǎn)生塑性變形后所吸收的能量值，并根據(jù)材料力學(xué)理論計(jì)算地面固定物發(fā)生剪切折斷的能量值，然后依據(jù)能量守恒原理，折算得到與地面固定物變形和折斷能量相當(dāng)?shù)漠?dāng)量沖擊速度；所述的車體與固定物碰撞作用前瞬間運(yùn)動(dòng)參量計(jì)算模塊，用于計(jì)算失控車輛與地面固定物碰撞瞬間的質(zhì)心速度、撞入角及橫擺角速度等運(yùn)動(dòng)參量，該模塊以失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值為計(jì)算目標(biāo)，以預(yù)處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)算得到的車體塑性變形當(dāng)量沖擊速度、地面固定物變形與剪切當(dāng)量沖擊速度等為計(jì)算條件，采用車輛11自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型，應(yīng)用黃金分割原理自動(dòng)變更迭代步長(zhǎng)，搜索失控車輛與地面固定物碰撞瞬間車輛質(zhì)心速度、撞入角及橫擺角速度；為提高計(jì)算精度， 初次計(jì)算終止后，利用迭代_收斂判斷模型比較當(dāng)前計(jì)算的失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6自由度線速度與角速度值與前節(jié)計(jì)算得到失控車輛與固定物碰撞作用后瞬間的6 自由度線速度與角速度值終值，檢驗(yàn)的逼近程度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的誤差要求；若誤差較大，則應(yīng)用黃金分割原理迭代一組新的碰撞瞬間車輛質(zhì)心速度、撞入角及橫擺角速度值，重復(fù)上述計(jì)算，直至當(dāng)前目標(biāo)值收斂于前節(jié)計(jì)算終值為止，繼而計(jì)算得到失控車輛與地面固定物碰撞瞬間的質(zhì)心速度、撞入角及橫擺角速度等運(yùn)動(dòng)參量。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的車輛失控狀態(tài)描述及失控臨界車速計(jì)算子系統(tǒng)包括車輪地面力學(xué)模塊、車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊和運(yùn)動(dòng)痕跡迭代一收斂判斷計(jì)算子模塊；所述的車輪地面力學(xué)模塊，用于計(jì)算地面對(duì)失控車輛輪胎的作用力；所述的車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊，用于計(jì)算車輛失控前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度；所述的運(yùn)動(dòng)痕跡迭代一收斂判斷計(jì)算子模塊，用于在車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊基礎(chǔ)上精確計(jì)算車輛失控前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度，該模塊計(jì)算得到的失控車輛與地面固定物碰撞瞬間車輛質(zhì)心速度和橫擺角速度為計(jì)算目標(biāo)，以歸一化處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)算得到的地面對(duì)輪胎的作用力為計(jì)算條件，采用車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊，應(yīng)用黃金分割原理自動(dòng)變更迭代步長(zhǎng)，計(jì)算得到車輛失控前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算汽車在事故發(fā)生前的正常行駛車速值，該模塊根據(jù)計(jì)算得到的汽車失控前瞬間的位置、質(zhì)心速度、橫擺角速度等運(yùn)動(dòng)參量為計(jì)算目標(biāo)，以歸一化處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)地面痕跡狀況確定的車輛碰撞前制動(dòng)痕跡或車輛失控側(cè)滑痕跡為計(jì)算條件，使用車輛11自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模塊，采用黃金分割原理自動(dòng)變更迭代步長(zhǎng)，進(jìn)行逆向梯次組合計(jì)算，求得車輛在事故發(fā)生前的正常行駛車速值，初次計(jì)算終止后，再利用車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迭代-收斂判斷模型對(duì)失控車輛與固定物碰撞瞬間的位置和姿態(tài)，與碰撞現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘測(cè)得到的車輛與固定物碰撞瞬間的位置和姿態(tài)進(jìn)行比較，檢驗(yàn)其逼近程度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的允許誤差要求的數(shù)值。
8.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的汽車失控后再碰固定物事故軌跡二維重構(gòu)子系統(tǒng)包括基于CDC圖形規(guī)則的汽車失控后再碰固定物事故諸元二維圖形庫(kù)模塊和汽車失控后再碰固定物軌跡定位與圖形驅(qū)動(dòng)模塊；所述的基于CDC圖形規(guī)則的汽車失控后再碰固定物碰撞事故諸元，根據(jù)歸一化校核處置的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，調(diào)用二維圖形庫(kù)中車輛、道路結(jié)構(gòu)、固定物CDC圖形規(guī)則的事故儲(chǔ)元；所述的汽車失控后再碰固定物事故軌跡定位與圖形驅(qū)動(dòng)模塊，利用二維圖形對(duì)汽車失控后再碰固定物事故軌跡狀態(tài)進(jìn)行二維重構(gòu)，該模塊自動(dòng)讀入歸一化處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的失控車輛碰撞作用前瞬間的質(zhì)心速度和橫擺角速度、行車速度，并且應(yīng)用車輛11自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型和車輪-地面力學(xué)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，由始及終順序計(jì)算車輛在各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)時(shí)段的瞬時(shí)姿態(tài)，包括車輛質(zhì)心坐標(biāo)值、碰撞角、方位角與瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)量，包括平面線速度和橫擺角速度，在取足夠小的計(jì)算步長(zhǎng)的前提下，在計(jì)算機(jī)屏幕上適時(shí)顯示事故車輛在給定時(shí)間計(jì)算步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)和特征點(diǎn)，包括車輛行駛軌跡位置、 車輛碰撞點(diǎn)坐標(biāo)、汽車質(zhì)心坐標(biāo)位置，從而取得動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故軌跡狀態(tài)的二維重構(gòu)效果。
9.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 其特征在于所述的汽車失控后再碰固定物事故過(guò)程三維再現(xiàn)子系統(tǒng)包括基于OpenGL圖形技術(shù)的失控車輛與固定物碰撞事故諸元底層三維透視圖形建模模塊和失控車輛與固定物碰撞事故動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)及印跡顯示模塊；所述的基于OpenGL圖形技術(shù)的失控車輛與固定物碰撞事故諸元底層三維透視圖形建模模塊，根據(jù)歸一化校核處理的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用OpenGL三維圖形開發(fā)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)事故車輛、道路結(jié)構(gòu)相關(guān)固定物三維透視圖形的底層建模；所述的失控車輛與固定物碰撞事故動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)及印跡顯示模塊，實(shí)現(xiàn)利用三維透視圖形對(duì)失控車輛與固定物碰撞事故全景全過(guò)程的三維過(guò)程再現(xiàn)；該模塊自動(dòng)讀入歸一化處理后的事故現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將計(jì)算得到的車輛行駛車速、車輛失控瞬間速度和橫擺角速度、失控車輛與固定物碰撞作用前瞬間的質(zhì)心速度、撞入角和橫擺角速度、車輛最終停止位置以及其他有關(guān)車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)，在三維透視圖形的底層建模的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)利用碰撞作用后車輛大側(cè)偏運(yùn)動(dòng)力學(xué)描述模塊、所述的車輛臨界行駛穩(wěn)定性計(jì)算子模塊、汽車失控后再碰固定物事故行駛車速計(jì)算子系統(tǒng)，由始及終順序計(jì)算車輛在事故過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)時(shí)段的瞬時(shí)姿態(tài)，包括車輛質(zhì)心坐標(biāo)值及車身橫擺、俯仰、側(cè)傾等3自由度角度值與瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)量，包括6自由度線速度與角速度值，并同時(shí)在屏幕上現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景空間坐標(biāo)系中實(shí)時(shí)顯示車輛在給定時(shí)間步長(zhǎng)上的各瞬時(shí)形態(tài)和車輪地面印跡，包括車輛碰撞中心地標(biāo)位置，取得動(dòng)畫連續(xù)表現(xiàn)失控車輛與固定物碰撞事故全景全過(guò)程狀態(tài)的三維再現(xiàn)效果。
10.如權(quán)利要求1所述的汽車失控后再碰固定物事故分析計(jì)算與模擬再現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的汽車失控后再碰固定物事故模擬計(jì)算結(jié)果輸出描述子系統(tǒng)包括汽車失控后再碰固定物事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出模塊、汽車失控后再碰固定物事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述輸出模塊和汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；所述的汽車失控后再碰固定物事故特征計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出模塊，用于輸出事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、天氣、道路結(jié)構(gòu)、路面狀況、車身碰撞印跡、碰撞前軌跡點(diǎn)、方位角、車身上碰撞位置、碰前制動(dòng)距離、行駛車速或者碰撞速度，即能概括表現(xiàn)汽車失控后再碰固定物事故特征的主要數(shù)據(jù)；所述的汽車失控后再碰固定物事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述輸出模塊，用于輸出汽車失控后再碰固定物發(fā)生的時(shí)間、天氣、場(chǎng)地、事故車輛行駛狀態(tài)、計(jì)算行駛車速以及事故過(guò)程的文字描述和二維軌跡描述模擬圖像；所述的汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，利用 VC++6. 0開發(fā)平臺(tái)建立了汽車失控后再碰固定物事故案例數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)模擬計(jì)算生成的事故案例數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于公安交通管理部門道路交通事故鑒定的汽車失控后再碰固定物事故事故模擬再現(xiàn)系統(tǒng)，本系統(tǒng)能夠利用事故現(xiàn)場(chǎng)勘察得到的基本數(shù)據(jù)，計(jì)算得到汽車失控后與固定物事故碰撞事故中失控汽車的行駛車速和碰撞車速，并實(shí)現(xiàn)事故車輛的二維軌跡描述、三維過(guò)程再現(xiàn)、汽車失控后再碰固定物事故事故主要計(jì)算數(shù)據(jù)表輸出以及事故發(fā)生過(guò)程簡(jiǎn)述文本輸出。本發(fā)明可被廣泛推廣應(yīng)用，將有效提高交通事故鑒定與處理的技術(shù)含量，使其分析鑒定結(jié)果容易受到交通管理部門、事故鑒定單位、事故當(dāng)事人的高度認(rèn)同，起到分清責(zé)任、避免激化矛盾、減少社會(huì)不穩(wěn)定因素、增進(jìn)社會(huì)生活的和諧運(yùn)行等重要作用。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102231210SQ20111019800
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者周維新, 張維峰, 張韋, 李春明, 袁望方, 趙晨, 陳濤, 魏朗 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)