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PC―CRASH仿真系统在交通事故处理课程教学中的应用

【基金项目】公安部应用创新计划项目《基于云技术的虚拟公安办公系统》，基金号：2011YYCXZJST046。

交通事故处理课程是道路交通管理专业的重要课程，交通事故处理也是交通警察的重要工作。近年来，所有公安院校均已开设了交通事故处理等相关课程，如交通事故现场摄影技术、交通事故再现技术、交通事故鉴定技术等，在学历教育、在职民警培训的教学过程中，为了提高学生、民警对交通事故碰撞过程的理解，需要对碰撞形态、碰撞参数设置及其参数不确定性进行分析，分析方法主要包括现场实验和仿真实验，考虑到学员、教官的人身安全、实验资金等因素，现场车辆碰撞不能轻易进行实验，因此，有必要系统的提出基于仿真实验的交通事故处理课程教学与分析方法。国内外的相关学者已使用计算机仿真的方法对交通事故处理问题展开了较多的研究，在交通事故处理课程的教学中，需选用一款成熟、稳定、可靠且扩展性强的，能满足各种不同类型研究需求的计算机仿真系统。Pc-Crash仿真软件是应用动量/冲量法进行交通事故再现的典型软件，是奥地利的Steffan博士以 Kudlich-Slibar模型为基础开发的软件系统。Pc-Crash可以对机动车与机动车、机动车与固定物的交通事故进行再现，还可以对机动车与行人及翻车的交通事故类型进行数值模拟计算，该

软件可以同时模拟32辆车多次碰撞并进行完全的三维动画显示。本文将基于Pc-Crash计算机仿真系统，阐述在交通事故处理课程教学中如何实现对真实交通事故碰撞的仿真模拟以及应注意的相关专业问题。

1.基于Pc-Crash的交通事故再现流程

利用Pc-Crash仿真软件再现交通事故过程，其优势在于Pc-Crash既拥有丰富的车辆数据库又能清晰而高效地仿真交通事故元素在交通事故中的运动状态。在Pc-Crash仿真中，首先将事故车辆置于事故痕迹开始点，其中包括空间点和时间点，并通过该仿真软件界面中的“Sequences”菜单设置车辆不同时刻、不同位置的制动情况、转向角等参数，然后反复仿真，同时优化碰撞过程，让车辆运动并自动判别与其它交通事故元素的碰撞。利用Pc-Crash仿真交通事故过程有三个难点问题需要解决：一是接触点的确定，交通事故接触点是指车辆碰撞瞬间接触部位在地面的正投影，可以通过制动痕迹的拐点，滑移痕迹的起点，散落物的起点等进行分析判断，需要认真调查，仿真时必须保证在接触点位置车辆开始碰撞，这需要反复仿真测试，控制难度大；二是整个过程既要控制交通事故车辆碰撞前的运动状态，又要控制碰撞位置、角度、能量损失等参数，还要控制车辆碰撞后的运动状态，使仿真中的痕迹与交通事故中的痕迹相吻合，控制难度很大，需要花费大量时间反复仿真优化才有可能实现；三是碰撞导致的车体变形等很有价值的痕迹在该方法中如何得到有效的

利用。考虑到Pc-Crash的相关特点，可分步仿真交通事故，即先仿真碰撞前车辆运动状态，再仿真车辆碰撞及碰撞后运动状态，具体流程如图1所示。

图1 Pc-Crash交通事故再现流程

Fig.1 Pc-Crash reconstruction flow chart 2.基础数据调查与输入

使用Pc-Crash仿真系统模拟交通事故，进行交通事故处理实验教学时，首先勘查交通事故现场，采集相关的基础数据，标定仿真中交通事故现场元素的基础属性。需采集和调研的数据主要包括：道路数据、车辆数据、车体与道路的附着系数及其他数据。

2.1道路参数采集与输入

道路参数的作用是为仿真交通事故发生地点道路环境建立而做的准备。需要调查的道路参数主要包括：路段车道数、车道宽度、车道坡度，交叉口进口道分车道功能的车道数与车道宽度，交通安全设施，道路环境。在Pc-Crash交通事故再现仿真中，道路参数数据主要通过仿真软件界面中的“DXF”模块输入。 2.2车辆数据与输入

车辆数据是为了标定仿真中的车辆基本特性、运动状态，需采集的车辆数据主要包括：①机动车的品牌型号；②机动车的发动机排量、发动机功率、外形尺寸、轴距、重量。以上车辆数据可直接在Pc-Crash界面中的“ ”车辆数据库模块中进行输入。