道路交通事故分析再现虚拟仿真实验平台为中心自主开发分析平台,是科研课题转化为教学实验的重要成果,系统界面如图3所示,该系统平台实现了事故计算的全过程解析化。有效解决了车辆大侧偏运动描述计算方法和车辆碰撞瞬间逆向计算、连续碰撞及车身大变形情况下的解析化难题,从此使得车辆碰撞过程动力学计算的可靠性、唯一性和高精确度得以实现。
图3 道路交通事故分析再现虚拟仿真实验平台
该平台具有以下特点:(1)车辆碰撞计算与再现模型经采用来自JARI的实车碰撞实验数据比较验证,计算碰撞车速与实测碰撞车速的平均相对误差值为5.67%。(2)实现了事故过程再现的便捷与精准化。开发了碰撞点检测方法和基于OpenGL图形库与3DMAX三维建模技术的事故构成诸元素底层3维建模与驱动支持系统,有效解决了事故道路场景、碰撞位置校核、事故过程模拟再现与轨迹描述时的形象、便捷、快速和精准性问题。(3)实现了事故分析计算的大容量类型,有效解决了复杂多形态组合型和连续型交通事故计算与再现时的失控车辆连续碰撞中心痕迹预描与轨迹拟合计算方法和异类形态逆向梯次组合计算模型与实现方法等关键技术问题,可以进行16大类我国主要道路交通事故形态的计算与模拟再现,提高了计算机辅助分析系统对于实际道路交通事故复杂情况的适应能力。(4)实现了事故分析计算的操作简捷化。基于系列支撑数据库技术开发并连接了与事故计算再现有关的车型结构力学参数、轮胎与路面力学参数、现场图数据、痕迹模型等支撑数据库和图形库系统,实现了现场结构参数和背景参数数据的规范化和仓储化,大大削减了道路交通事故计算分析时的参数采集量和数据输入量。该技术成果成为国内目前具有自主知识产权、且在交通事故分析鉴定中使用的软件系统,为我国道路交通事故鉴定更具科学性、准确性和权威性奠定了技术基础,取得了较大的经济效益和社会效益,整体达到国际先进水平。
该平台可进行汽车对汽车碰撞交通事故计算与再现、汽车对两(三)轮车碰撞交通事故计算与再现、汽车碰撞行人交通事故计算与再现、车辆坠崖交通事故计算与再现、车辆碰撞固定物交通事故计算与再现、摩托车对两轮车碰撞交通事故计算与再现、摩托车碰撞行人交通事故计算与再现、摩托车碰撞静止物交通事故计算与再现、三车连续碰撞交通事故计算与再现、车辆失控碰撞交通事故计算与再现、汽车对汽车碰撞&坠崖交通事故计算与再现、汽车对汽车碰撞&碰固定物事故计算与再现、汽车对两轮车碰撞&碰固定物事故计算与再现、汽车对人碰撞&碰固定物交通事故计算与再现、汽车失控后再两车碰撞交通事故计算与再现、山区公路汽车碰撞护栏交通事故计算与再现等16大类事故过程的分析与再现仿真实验。
平台弥补了实际道路实验危险性大、花费高、实验条件难以控制,以及无法开展实车实验等诸多不足,为汽车碰撞事故分析、汽车安全性研究、交通安全研究提供了有力的技术手段支持与设备保障。
道路交通事故分析与再现虚拟仿真实验平台开设4项虚拟仿真实验:道路交通事故分析与再现实验、车碰车事故分析与再现实验、车碰两轮车事故分析与再现实验、单车事故分析与再现实验。