賈常明

（中國刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽 110035）

交通事故是當(dāng)前社會發(fā)展中的嚴(yán)重災(zāi)害之一，交通事故成因分析和物證鑒定有很大的社會需求。其中關(guān)于車輛碰撞時的車速分析是一項(xiàng)典型問題，而現(xiàn)實(shí)工作中使用的幾種方法來源于書本中“公式”。這些公式又來源力學(xué)原理和一些模擬實(shí)驗(yàn)[1]。但針對具體的車輛和路面，這些公式的科學(xué)性和有效性如何？也就是理論和現(xiàn)實(shí)之間的差異有多大？這方面的研究還未見報道。能夠便于通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的也只有“利用路面制動痕跡長度進(jìn)行估算方法”，但由于帶防抱死系統(tǒng)車輛制動痕跡的特殊性，該種方法的應(yīng)用也受到了限制。本文所提到的概念、方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等僅供研究討論，在司法鑒定工作中或行業(yè)管理中希望按有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[2-3]。

1 汽車制動過程

1.1 制動距離[4]

是指汽車速度為u0，從駕駛員開始操縱制動控制裝置（制動踏板）到汽車完全停止為止所行駛過的距離。制動距離與制動踏板力、路面附著條件、車輛載荷、發(fā)動機(jī)是否結(jié)合等許多因素有關(guān)。圖1[4]中橫坐標(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為汽車地面制動力Fp和減速度ab

圖1 汽車制動力（減速度）與時間關(guān)系

由圖1可以看出，汽車制動過程可分為四步：

（3）持續(xù)制動時間：τ3；

（4）放松制動器時間：τ4。

式中s為制動距離，abmax為最大制動減速度。

由公式（1）可以看出，影響制動距離的主要因素：制動器起作用的時間（+），最大制動減速度abmax，以及起始制動車速u0。制動器起作用時間的影響是很重要的，對制動距離、地面制動痕跡分析時要認(rèn)真考慮。

1.2 制動車速估算

針對汽車沖撞行人或騎自行車者，由于汽車質(zhì)量較大，忽略碰撞過程動能損失，直接運(yùn)用動能定理進(jìn)行估算。

即

公式中m為汽車質(zhì)量；ν為路面上留痕時刻車速；φ為汽車縱滑附著系數(shù)；s1為路面上制動痕跡長度?？紤]到制動力上升時間的制動效果，對（3）進(jìn)行修正，所以，估算剎車速度ν0為

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

選用20輛小型乘用車在一定路面上，以一定車速（40～60km/h）進(jìn)行緊急制動實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用“便攜式制動性能測試儀”記錄汽車制動過程中減速度的數(shù)值變化。同時對地面剎車輪胎痕跡進(jìn)行觀察、測量、照相提取（見圖 2）。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，運(yùn)用計算機(jī)畫出汽車制動過程中減速度與時間關(guān)系曲線，通過積分得出該過程中速度與時間關(guān)系曲線、距離與時間關(guān)系曲線。并與該過程中路面上制動痕跡長度進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可得出該制動過程中減速度的變化（起伏還是平緩）、制動減速度平均值和制動縱滑附著系數(shù)、制動初速度、制動力上升時間和輪胎開始在路面留痕時間。將制動初速度和“利用路面制動痕跡長度估算車速進(jìn)行比較，分析其產(chǎn)生差異原因；分析制動力上升時間車速的降低和行駛距離，輪胎開始在路面留痕時間車速的降低和行駛距離。圖3為本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作中汽車制動減速度與制動時間關(guān)系曲線1例。按上述方法可得到制動初速度66.3km/h；制動距離24.5m；制動時間2.56s；制動力上升時間 0.2s；平均減速度 7.6m/s2；路面摩擦系數(shù)0.78。

圖2 制動痕跡長度測量

圖3 制動減速度與時間關(guān)系曲線

表1 制動過程數(shù)據(jù)表

續(xù)表1

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 討論

從表1中的數(shù)據(jù)可知：制動車速與估算車速有顯著差異，有的比較大，有的比較接近。產(chǎn)生差異的原因歸結(jié)為車輛條件、路面條件和駕駛員的制動行為。有關(guān)分析如下：

（1）從制動力上升時間行駛距離和留下輪胎痕跡時行駛距離比較可以看出：多數(shù)情況是制動力上升時間路面上沒有留下輪胎痕跡，且稍候零點(diǎn)幾秒時間也沒有留下痕跡，但車速要降低；但也有制動力上升時間路面上就留下輪胎痕跡。

（2）從摩擦系數(shù)來看，具體車輛和路面之間的摩擦系數(shù)數(shù)值與0.7有差距，多數(shù)大于0.7，也有小于0.7的。

（3）有的利用公式（4）估算車速與制動車速“相當(dāng)符合”，是因?yàn)榘涯Σ料禂?shù)取值偏大，如5號；也可能是由于留痕時間小于制動力上升時間，如6號；或二者都有，如2號。

（4）從理論上[2，4]和剎車試驗(yàn)結(jié)果來看，前后輪在路面不一定同時留下痕跡；加上輪胎痕跡的觀察特性和測量的輪胎痕跡長度方面會產(chǎn)生差異。如從后輪算起的科學(xué)性問題。

（5）制動力上升時間一般為 0.2秒、0.24秒、0.28秒；制動力上升時間對車速降低影響理論上由決定。計算值和實(shí)驗(yàn)值基本吻合。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，制動力上升時間車速降低可估算為3km/h。

（6）在實(shí)際交通事故現(xiàn)場中，如果確定制動距離，也可根據(jù)制動力上升時間τ''2和路面摩擦系數(shù)φ估算制動車速。

4 結(jié)論

（1）從上述的討論可知，只有摩擦系數(shù)取值與實(shí)際相符，制動力上升至最大時路面就開始留下制動痕跡，制動力上升時間取值也與實(shí)際相符，估算車速才與實(shí)際制動車速接近。但符合這一條件的情況較少，需要鑒定人員有現(xiàn)場勘查經(jīng)驗(yàn)。

（2）帶防抱死系統(tǒng)車輛的制動痕跡長度方面有顯著差異。如17號和18號，制動車速相同、制動距離相近，但路面制動痕跡長度差距較大。

試驗(yàn)表明，利用制動痕跡長度估算制動速度是由路面條件、車輛（新舊）和駕駛員的制動行為等決定。

[1]林洋.實(shí)用汽車事故鑒定學(xué)[M].北京：人民交通出版社，2001：61-63.

[2]GB7258-2004.機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件[S].2004.

[3]GA/T643—2006.典型交通事故形態(tài)車輛行駛速度技術(shù)鑒定[S].2006.

[4]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000：77-79.

[5]許洪國.道路交通事故分析與再現(xiàn)[M].北京：警官教育出版社，2000：127.