主题:【原创】在车祸中如何估算车速? -- 赫然
按照您的公式算了一下,数字不太对,代入10米的情况下速度是9 - 11公里/小时。肯定是我取的g值不对。9.8应该是牛顿米,不知道是否要换成公斤米。
物理全忘了。
所以说,魔鬼全在细节里。
- -- 系统屏蔽 --。
注意:
以下是一个车祸分析的演示。此演示以杭州事件为背景,所有数据并不是真实的,结论和事件没有必然的关联。
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假设此次车祸分析的目的如下:
1. 他有没有超速,超了多少。(这个不是指撞击速度,而是刹车前车速。这里要解决的是问题是他是否违法了交通法规中的速度限制,也为以后的分析定个基础。)
2. 如果车辆行驶在限速而不是超速,有没有机会避险。(这个是用来确定,他是否鲁莽驾驶)
3. 在超速的情况下,司机有没有机会避险。(这个是用来确定,他是否鲁莽驾驶以致他人伤害)。
背景情况
2009年五月7日晚,肇事者胡某驾驶三菱跑车从杭州城东开往城西,结伴同行者两人也各自驾驶跑车。20时05分左右,胡某所驾跑车在西湖区文二西路由东向西行驶至南都德嘉西区门口时,车头撞上了由南往北过斑马线的路人谭卓,造成其受伤,经浙江省同德医院抢救无效死亡
碰撞地点
没有直接的证据指出碰撞地点在那里。根据目击证人的信息,谭某正在过马路,碰撞地点应该在斑马线内。
文二西路西行线一共有三道,最右边是非机动车道,而后一个左道,一个右道。考虑到谭某最终被抛到双黄线附近,而且,胡某的车辆在避闪过程中驶过了双黄线,碰撞地点可能位于西行线右道中间到左道中间之间。
根据Google Earth,非机动车道包括停车位约为4.4米宽,另两条道宽度约为3.3米,共11米。所以,碰撞地点可能约在绿化带以北6到9.5米处位于斑马线内。
可视距离
首先感谢浩瀚星辰提供信息链接出处
文二西路是东西向的,路面平直。如果障碍物或是行人在路面上将不会被其他物体挡住。视线时良好的。外链出处
但是要注意三点:
1. 不论胡某在左线还是右线行驶,胡某视线会被在左线行驶的车辆挡住。如果在左线,被挡的程度还会更大一点。当我们翻看录像时,可以看到在碰撞前4秒左右,有一辆西行车驶过事故区域。如果这辆车的行驶速度是50 公里,那它将在胡某的车前60到80米左右(适当考虑速度差)。也就是如果胡某的可视距离会是60到80 米。
2. 从浩瀚星辰提供的材料看,在斑马线以东有个停车位。如果这个车位上当时有车可视距离会受到限制。这个停车位上是否有车成为重要因素之一。还有,在车位以东是小区入口,如果,小区内有车辆出入或是有车辆停在小区门口的路边,也会挡住视线。
3. 当时是夜晚,从浩瀚星辰提供的材料看,在马路的南侧斑马线附近有两个路灯,这两个路灯都不在斑马线上。而北侧的路灯则在斑马线上。事发地点在照明的暗区中。不良照明会急剧减少可视距离。
另外,可视距离还受到行人的动作影响。如果行人一直站着不动,那他一直是可见的。但是,如果他是走过或是跑过的,他是有在进入可视范围以后才会可见。所以,他的可视距离和他什么时候出现在可视范围内有关。这个和行人的速度有关。没有目击证人提供关于在车祸时谭某的状态。这个要以后从物证和车速一起推理了。
总之,可视距离的确定还需要更多的证据,实验,和推理。作为估算,可视距离不超过80米,受到停泊的车辆和前行车辆的影响。需要现场勘查和测试。
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分析到现在,可以发现信息是不足的。很多证词没有提到事件的根本点,即事发地点和周边状态。其实,这些对于此案非常重要。
下一节估算速度。
有请土鳖和铁牛。
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车速估算
我们先来估算碰撞速度,这时估测行驶速度的基础。
碰撞车速估算基于以下信息:
1. 谭某被撞以后,被抛出20多米。
2. 胡某的车停在另被撞地50米。
3. 谭某飞起4到5米。
4. 监视录像。(监视录像的拍摄角度没有涵盖的碰撞地点,但是包含了胡某的刹车过程和谭某的滑行阶段。)
由于没有明显刹车痕,这个方法就不能用了。
方法一:
我们谈论过,碰撞速度可以由Searle公式得出。 目击证人提到谭某被抛出20多米(根据录像,实际距离可能超过)。以20到30米为基础,Searle公式得出最低速度50到60 公里,最高速度60到70公里。因为一般撞击车速是最低车速的1.2倍,所以,撞击车速大致60到70公里。
方法二:
从录像上看,胡某的车从出现时就已经在刹车了。经过4秒钟停下。因为撞击点在图像以外,于是估算胡某的车用了5秒钟,在50 米内停下了。
基于这些信息,撞击速度大概是72 公里。胡某撞击后用0.4g在减速。这个减速相当于比较重的刹车。一般轻刹车是0.05 到0.1g, 普通刹车是0.15 g 到 0.2g。重刹车0.3到0.4g。紧急刹车0.7g。
方法三:
谭某被抛上4到5米高。因为谭某被抛出了20多米,那他的第一着地点和被撞点的距离可能是在8到15米之间。
谭某的重心离地假设是0.9米,于是他在空中的时间大约是1.4 到1.6秒。这样他的抛离速度就是18到39公里之间,算上1.2倍的行人抛出速度和汽车撞击速度比,撞击速度是22 到47 公里。
这个和其他物证的差距太大,无法采信。可能目击证人的高度估算出错或是20多米的抛出距离估算错误。
基于以上分析,撞击速度为70公里是个比较合适的估算。
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但是,撞击速度不一定是行驶速度。
行驶速度的估算要引入其他因素。这个下一节继续。
补:刚刚看到新的鉴定外链出处,这次明确提出这个估算是行车速度,就是我下一节要讲的。
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行驶速度
在讨论行驶速度之前我们先要回顾一下反应时间。赫然:【原创】在车祸中如何估算车速?-5 完
一般而言,白天路况一般的情况下,85%的司机可以在1.5秒内完成障碍物判断和对策的决定。到了晚上,这个反应速度急剧下降。一般要2.5秒甚至3秒。
在反应时间内,不能期望司机可以做出什么实质的避险动作。当然,这个反应时间是非常因人而异的。一般在民事案件中用85%覆盖率,刑事案件中用95%覆盖率。
这里引入反应时间是为了倒推胡某可能在什么时候开始刹车的。这样就可以算出胡某在刹车前的行驶速度。
事件的时间顺序一般是这样的:
1. 谭某出现在路上成为障碍物,需要胡某避险。
2. 胡某经过反应时间,开始刹车,转向,或是两者同时。
3. 撞击。
对于反应时间的研究相当的多。还有一款专门软件,Drive3开发了用于反应时间的估测。就Drive3的结果,在这种情况下,平均反应时间到85%涵盖的反应时间是1.5秒到2秒之间。司机要花1.5秒到2秒去判断,反应,和执行。(因为,胡某有汽车比赛经验,他的反应时间会相对快一点。不过,估测依然用这个1.5秒到2秒的估测。)
不过,有了反应时间还要知道谭某从出现在路面到被撞的时间间隔。我们知道被撞点 位于绿化带以北6到9.5米处赫然:【原创】在车祸中如何估算车速?-6 附录-A部分。 当谭某踏上路面0.5米到1米时,他的过马路的意向就明确了。这样他要经过5.5 米到9 米才到达撞击地点。
我们还看到,部分的非机动车道是被停车位占用的。如果有车辆停在斑马线以东处,行人就要被挡住。车位占了约2 米的路宽。于是,谭某的可识别经过距离就可能是3.5 到9 米。
那,谭某花了多少时间经过这段路呢?这个取决于谭某的速度。可惜没有目击证人提供证词。但是从车辆的损坏可以提供线索。
以上这张图片看到,第一个撞点在车右侧前灯的位置,而后往车中心移动,车前盖有压痕。之后撞在在前挡风右侧,形成第二个撞点。这两个撞点之间有15到20厘米的距离。
因为地上没有轮胎痕迹,所以汽车不会是侧滑。而且,汽车和谭某在撞后都往左侧移动,说明这个15到20厘米的距离不会是车辆往右转,并撞在静止不动的谭某身上时产生的。也就是说,在撞击时谭某移动了15到20 厘米,当车辆移动了从保险杠到挡风的距离。
一般从保险杠到挡风有1到1.2米。由于我们估算胡某车辆的撞击时速是70公里左右,那谭某的速度是9 到14 公里,也就是2.4到3.8 米每秒。一般而言,普通20到30岁的成年男子走路平均速度是1.7米每秒,跑步速度是4.1米每秒。也就是,谭某的速度是介于快走和慢跑之间。
如果以2.4到3.8 米每秒移动3.5 到9 米,要花0.9 到3.8秒。而司机的反应时间是1.5到2秒。也就是说司机可能没有时间做任何反应(撞击速度就是行驶速度),同时司机可能最多有2.3秒反应。如果,司机以我们计算的0.4 g刹车2.3秒,并以70公里抵达碰撞点,他的行驶速度会是102.5 公里。
基于现有信息和以上计算,胡某的行驶速度可能是70 到102.5 公里。
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码字累死我啦!
土鳖铁牛来站岗!
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一点牛角尖罢了:
碰撞中动量守恒的前提是没有外力和内力的影响,实际上碰撞过程中(只要时间不为零),碰撞的动量并不守恒,其受力包括地面摩擦、发动机动力等等。只能说作用时间很短这些力对系统影响不大而已。
所以,一般会给一个区间,例如35 到38公里。而不是精确的36.445507公里。
用这个方法来涵盖误差。
这一节讨论避险的可能。先讨论胡某的可能。
基于前面的估算:
1. 胡某的行驶速度可能是70 到102.5 公里。
2. 谭某出现在路上成为隐患在碰撞前0.9 到3.8秒。
因为以前讨论过,现场的视野良好。如果胡某开车注意集中,他会在碰撞之前0.9 到3.8秒看到谭某。这时,胡某的车将位于碰撞点的18 到55米以东。
如果,他这时没有超速,行驶在50公里,他会行驶21米到28米在1.5 到2 秒的反应时间里。再加上14米的停车距离, 他可以在35到42米内把车停下。
这里可以看到,这时有可能胡某没有机会把车停住并避让碰撞。但是也有可能把车停下的。这一切取决于谭某的移动速度和路边的停车情况。总之,在现有条件下,胡某是否有机会在正常车速下避让是未知的。
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那谭某当时过马路的风险有多大呢?
或者说;如果胡某不超速,谭某会不会安全过马路?
回顾一下录像里的情况:
1. 可以看到在碰撞前4秒左右,有一辆西行车(X车)驶过事故区域。
2. 胡某的车距X车60到80 米。
3. 碰撞发生后2到2.5秒钟,一辆东行车(Y车)驶入斑马线。
依照以前的估计,西行线11米宽。东行线也有三道,估测也是11米宽。一般而言,普通20到30岁的成年男子走路平均速度是1.7米每秒,跑步速度是4.1米每秒。如果跑步过马路要5.4秒,而走路要12.9秒。
然而,X车和胡某的车之间只有3到4秒的间距(考虑到胡某出现在监视图像时已经在撞击以后,已经开始刹车),胡某的车和X车之间也最多只有3秒多的间距。这样谭某不可能安全的走过马路。他只能跑过去。这个和由车辆上的损坏痕迹估测的他的移动速度相符。赫然:【原创】在车祸中如何估算车速?-8 附录-C部分
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总结一下避险:
1. 在现有信息下,无法判断胡某是否能在不超速的情况下避险。这个取决于一下因素:
a. 碰撞地点
b. 有否其他障碍物阻挡视线。
c. 谭某的移动速度。
d. 胡某的反应时间。
2. 谭某在当时的交通情况下,无法安全的走过马路。跑过去是有可能安全到达的。
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下一节,也就是最后一节,将讨论这个斑马线的设置问题。
继续土鳖扛铁牛。
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有网上的图片和浩瀚星辰提供的信息,这个地方有个斑马线,但是没有交通灯控制这里的车辆。而且,车辆的限速是50公里每小时。
根据讨论过的反应时间,
反应时间是人可以在多快的时间内对障碍物作出判断和反应。 这个时间也受到很多因素的限制,例如,目标大小,位置,交通状况,运动速度,光线条件,等等。
一般而言,白天路况一般的情况下,85%的司机可以在1.5秒内完成障碍物判断和对策的决定。到了晚上,这个反应速度急剧下降。一般要2.5秒甚至3秒。
如果要司机看到行人就停车,那就要给司机1.5秒到3秒的时间来反应。对于50公里限速,这就是21到42 米。再加上正常减速停车 (0.15g 减速率), 要额外65米和9.4秒。也就是司机看到86到107米外一个行人站在路边就要准备停车让行。这个在城市交通道路上是不现实的。
另一方面,来看这样的过街口对于行人的要求。
对于这样的情况交通部门建议行人:
但是依照这个情况,行人要在百米外向两边的车辆示意停车。从南边到西行线,有20多米。这叫司机如何看得见。
如果行人不示意。只要自己能安全过马路就可以。就如我上一节计算的。依照以前的估计,西行线11米宽。东行线也有三道,估测也是11米宽。一般而言,普通20到30岁的成年男子走路平均速度是1.7米每秒,跑步速度是4.1米每秒。如果跑步过马路要5.4秒,而走路要12.9秒。
对于限速是50公里的地方,就是要求行人看到左右各将近180米的空档才有机会安全走过。这还是20到30的年轻男子的速度。如果是年迈的老人,那要有300到500米的空档才可以安全走过。对于杭州这样的繁华都市,这个也是不能的任务。
所以,我觉得这个斑马线的设置是不合理的。这样的设置鼓励和促进行人跑过马路和穿越车辆间隙。是个危险的设计。这样的地方应当由红绿灯控制车辆交通。才能杜绝此类事件重演。
另外,斑马线处的路灯设置也不合理。斑马线的南端,就是事发地点,处于路灯暗处(没有实地考察过,根据路灯位置估测)。建议重新测量光照强度,并相应调整路灯配置。以提高行人的可视性。
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总结:
1. 胡某超速行驶,造成了谭某被撞的风险提高。
2. 谭某跑步过马路不安全,增加了被撞的几率。
3. 斑马线,路灯,和停车位设置不合理,极大的提高了行人和司机的风险。
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这是一个车祸事故分析的演示。可以看到,事故的原因是多方面的。希望这样的科普大家有用。
最后,谢谢大家耐心看完。我的文字远不如老萨的精彩和有趣。
希望大家看完了以后对车祸分析有点深入的认识。
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