“2017汽车行人保护国际研讨会”于2017年12月21日天津召开,吉利汽车研究院高级技术专家管迪博士发表演讲:基于两轮车事故的汽车行人保护开发策略。
吉利汽车研究院高级技术专家管迪博士
现场实录:
各位领导、各位专家下午好,我是来自吉利汽车的管迪,今天题目是基于两轮车事故的汽车行人保护开发策略。
我们基于实际情况进行一些分析统计,从而在我们的车辆设置考虑这些内容,我们实际上在国内拿到很多数据,然后进行分析找出一些规律。我们也是行人保护工作组的成员,我们也想通过我们对实际交通组的分析,对于公开的制订也好提出一些参考,我们吉利自己开发车型也能考虑实际的特点。
我的报告分几个部分,两轮车交通事故统计,两轮车碰撞评价方法,基于两轮车的一些策略。汽车和两轮车事故率非常高,要高于汽车与汽车的碰撞事故,所以研究两轮车和汽车碰撞对于中国市际交通事故是非常有意义的。我们同时也分析世界卫生组织的分析,左边的图就是各国道路使用者死亡事故占比的情况,行人自行车还有两轮车、三轮车指的是机动车、摩托车,中国的情况两轮车、三轮车占比是最大的,加起来有45%,跟其他国家来比中国比例是最大的。
从统计数据来看,在整个事故里面,不管是死亡还是重伤、轻伤,两轮车比例非常高,而且近年来共享单车在各个城市是大面积的使用,所以两轮车趋势还会上升,所以对于中国来说,两轮车事故行车保护开发是我们将来重要方向。
我们对于事故类型进行一些分类,大致分成这么六类,第一类就是直行车辆与两侧两轮车的冲突,这里面A是机动车,B是两轮车,这种比例在整个比例里面占最大,占57%,其次是左转的车辆,然后是右转的车辆与两轮车的冲撞,汽车跟自行车追尾或者正面冲撞,这个也占12%,可以看出来测向57%是最大的,然后左转、右转、追尾也占了一定比例,也是来自中国CIDAS和书福的统计。
有时候车辆是正常直行,两轮车是闯红灯,和车辆发生碰撞,速度还是应该比较快的,这个造成比较大人员的受伤。这种事故从CIDAS还有数据库统计来看,这种事故特别多,也和目前中国两轮车驾驶人员,特别是电动车、自行车对于交通规则不是太重视,对于违规造成了事故。我们对于两轮车伤亡也进行了统计,因为两轮车大部分一个人驾驶,后座上带人情况也有,但是相对数量少一些,而且后座重伤死亡低于前面,自行车高于两轮车和电动车。两轮车受伤部位和规律基本接近,受伤的比例最大是在头部、面部然后是下肢,这里面注意到一点还有胸部的伤害,这里面也是相对比较高的。
两轮车和行人的损伤等级,如果按照事故等级划分就是AIS3以上划分,也能看到头部的比例和下肢比例占比是最大的,分别达到了60%和14%,胸部就像前面讲的,胸部是15.5%,这个比例也是相对比较高的。目前行人保护测试规则也好,还有法规也好,都集中在小腿、大腿和头部,胸部暂时没有看到相关的一些测试。
前面主要讲的一些事故统计情况,下面我们看一下两轮车碰撞我们考虑的一些评价方法,首先我们对两轮车要做一些分类,前面讲的很多各种各样的两轮车,我们要选取一些比较典型意义代表两轮车进行分析对象。
其次因为实际生活当中,车辆和两轮车碰撞的角度、速度也好非常复杂,我们要选取有代表性的参数,对这些参数做梳理,选取最有代表性的参数做分析。我们最后定出一些典型的工矿,对于工矿进行仿真分析,最后寻找一些规律,这个是目前的基本分析方法。
目前用的参数表,这个是我们基于CIDAS和SHUFO数据,我们提炼出来的参数和两轮出相关有如下,后面对接参数做了具体的分析,看哪些是影响最大的。
我们这里有两个重要的参数是重点提一下,一个是车身夹角和头部伤害的情况,头部占的比例非常大,头部车身和两轮车夹角在90度的时候,对于头部伤害是最大的,刚才说的发生侧面碰撞的情况是能够吻合起来的,其次是在30度到60度,还有120度范围之内,这个也是伤害比例比较大的。相对速度和头部伤情关系,最大就是AIS3级,最大时速50公里,实际从交通事故录像看,50公里以上的碰撞事故,在车辆和两车发生碰撞之后,一般骑车的人员会发生二次碰撞,所以和车辆一次伤害主要在40公里和40公里以下,所以还是40公里的速度进行分析。碰撞的速度我们定为40公里的速度,然后选点是按照保护小腿区域选择,每隔100毫米选择进行分析。
我们在杭州进行调研,杭州市面上共享单车数量比较多,我们拿回来以后做了拆解进行扫描,我们是结合有限的模型,目前用的还是,早上看的奥迪专家介绍奥迪分析时候,我们后面也会往这个方向去做。所以目前还是做耦合求解,我们举了一个例子,从整个动态过程来看,分成三个阶段,第一个阶段就是车辆和自行车发生碰撞开始,实际上人体没有和车辆发生接触。第二阶段就是车体和机动车和人体发生碰撞,但是这个时候头部还没有接触到车体,这个时候下肢受到碰撞人体会产生一个动态的,第三是头部和车体,主要和风挡玻璃进行接触,主要伤害集中在第三个阶段,就是引擎盖和风挡玻璃进行的突然上升。
结合前面讲的分析的方法,我们三款代表车型,我们用这三个车,然后用模型做了分析,从分析的结果来看,假如头部的落点还是有区别的,包括45度和135度是不对称的,因为和自行车特征有关系,所以看到这个落点实际上也是不同车型落点也是不一样的,但是总体的规律来看,头部的落点基本上在WAD1700-2400区域。
我们可以得到这样基本结论,两轮车碰撞区域在2100-2400,两轮车和行论人论和是1700-2100。
另外就是下肢,因为两轮车整个骑行过程是一个往复的运动,在一个周期内选择最高点和最低点,这个和我们现有的小腿75毫米有比较大的差别,这个是两轮车分析的时候和行人保护的分析不一样。
基于两轮车和机动车的事故的特点,我们在行人保护开发的策略。因为整个碰撞区域比较靠后,所以我们在想如果是更加长的车,落点可能尽量能够在引擎盖上,这样对于头部伤害会减小。
对于弹起式机盖,这个能够大大减少比较硬的地方对头部的伤害。
到2200-2400住是雨刷和水槽,这个是比较复杂的地带,早上德国的奥迪专家也说了,从我们跟沃尔沃交流来看,也是用自行车和车辆发生碰撞,从分析结果来看还是能够起到很大的作用,特别是头部和A柱接触能够直接避免冲击,从而减少头部的伤害。
如果车辆发生碰撞之后,下肢和传统意义上的动态不一样,大家能看到右面这一块车头接触主要是腿型下半部,对于MCL、PCL,这些伤害不是特别大,对于两轮车的保护,就要特别的来设计,或者是考虑在保险杠前沿设计保险杠气囊,在最上面起到支撑的作用,这个还没有量产的产品,就是这个概念怎么设定。
当然最重要还是AEB,这个在欧洲将来已经把AEB测试加进去了,如果是车辆配备了AEB,而且能够识别两轮车,碰撞的速度就可以降低,而且可以避免碰撞,可以给予汽车人员保护起到很大的作用。
通过中国交通事故数据的分析发现两轮车事故比例上网率都很高,总结出两轮车的头部碰撞区域是WAD1700-2400,小腿是在180-380mm范围,为VRU保护相关法律继NCAP提供参考依据。
最后一点小腿保护要注意离地高度带来的变化。
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