汽车安全与节能学报 ›› 2024, Vol. 15 ›› Issue (2): 178-187.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.02.005
收稿日期:2023-09-15
修回日期:2024-01-26
出版日期:2024-04-30
发布日期:2024-04-27
通讯作者:
* 马正伟,副教授。E-mail:mazhengwei@sztu.edu.cn。
作者简介:张晨(2003—),男(汉),广东,大学本科生。E-mail:202100403004@stumail.sztu.edu.cn。
基金资助:
ZHANG Chen1(
), WEI Wei2, CHEN Jiaxing1, MA Zhengwei1,*(
)
Received:2023-09-15
Revised:2024-01-26
Online:2024-04-30
Published:2024-04-27
摘要:
为了研究道路交通安全岛高度设计对于碰撞事故中行人和车内人员的防护效果,调研并选取典型的安全岛事故案例,运用PC-CRASH软件进行事故过程重建。在事故重建的基础上,基于LS-DYNA软件,研究不同车辆碰撞速度、不同安全岛高度对行人和车内人员安全防护的影响。结果表明:安全岛高度过低是导致汽车碰撞安全岛行人伤亡的主要原因。在城市道路的常见车速(30~50 km/h)范围内,350 mm以上的安全岛高度设计可以有效防止车辆驶上安全岛,起到行人保护效果;但车辆3 ms峰值减速度远超72 g,会导致较高的车内人员头部损伤风险。未来安全岛设计应兼顾岛内行人和车内人员的双重防护,可以考虑在提升安全岛高度的同时,通过安全岛外围设计吸能缓冲装置实现对车内人员的安全防护。
中图分类号:
张晨, 魏嵬, 陈家星, 马正伟. 基于交通事故重建的行人过街安全岛高度设计[J]. 汽车安全与节能学报, 2024, 15(2): 178-187.
ZHANG Chen, WEI Wei, CHEN Jiaxing, MA Zhengwei. Design of pedestrian-safety-island height based on traffic accident reconstruction[J]. Journal of Automotive Safety and Energy, 2024, 15(2): 178-187.
| 车辆 | 整备质量/ t | 长度/ m | 宽度/ m | 高度/ m | 轴距/ m | 前轮距/ m | 后轮距/ m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 事故车 | 2.120 | 4.807 | 1.936 | 1.784 | 2.857 | 1.676 | 1.679 |
| 模型车 | 2.244 | 4.819 | 1.839 | 1.767 | 2.848 | 1.553 | 1.573 |
| 差值 / % | +5.85 | +0.25 | -5.01 | -0.95 | -0.32 | -7.34 | -6.32 |
| 车辆 | 整备质量/ t | 长度/ m | 宽度/ m | 高度/ m | 轴距/ m | 前轮距/ m | 后轮距/ m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 事故车 | 2.120 | 4.807 | 1.936 | 1.784 | 2.857 | 1.676 | 1.679 |
| 模型车 | 2.244 | 4.819 | 1.839 | 1.767 | 2.848 | 1.553 | 1.573 |
| 差值 / % | +5.85 | +0.25 | -5.01 | -0.95 | -0.32 | -7.34 | -6.32 |
| [1] | 王小洪. 全国机动车保有量达4.35亿辆,驾驶人达5.23亿人, 新能源汽车保有量超过2000万辆[EB/OL]. (2024-01-11). https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202401/content_6925362.htm. |
| WANG Xiaohong. The number of motor vehicles in the country has reached 435 million, the number of drivers has reached 523 million, and the number of new energy vehicles has exceeded 20 million[EB/OL]. (2024-01-11). https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202401/content_6925362.htm. (in Chinese) | |
| [2] | Alase V D, Kothale S R, Chavan S B, et al. Traffic island and development[J]. Computer Sci, 2022: 10(5): 384-389. |
| [3] | 阚德祥. 安全岛的由来[J]. 道路交通管理, 2007(6): 63-65. |
| KAN Dexiang. The origin of safety islands[J]. J Road Traffic Manage, 2007(6): 63-65. (in Chinese) | |
| [4] | 宫建, 曹静, 杨孝宽. 信号交叉口行人安全岛设计[J]. 道路交通与安全, 2006(7): 21-25. |
| GONG Jian, CAO Jing, YANG XiaoKuan. Design of pedestrian safety islands at signalized intersections[J]. Road Traffic and Safety, 2006(7): 21-25. (in Chinese) | |
| [5] | 李汝志. 多车道行人过街特性及安全岛设置方法研究[D]. 长春: 吉林大学, 2016. |
| LI Ruzhi. Method under multi-lanesstudy on pedestrian crossing characteristics and refuge island design[D]. Changchun: Jilin University, 2016. (in Chinese) | |
| [6] | 顾明洋, 马跃东, 陈永华, 等. 基于高性能复合材料的安全岛柔性防撞结构建造技术[J]. 市政技术, 2021, 39(11): 123-129. |
| GU Mingyang, MA Yuedong, CHEN Yonghua, et al. Construction technology of flexible anti-collision structure of safety island based on high performance composite materials[J]. Munici Tech, 2021, 39(11): 123-129. (in Chinese) | |
| [7] | 杜志刚, 杨柳, 韩磊, 等. 行人过街安全岛的心理旋转效应理论优化方法研究[J]. 安全与环境学报, 2023, 23(9): 3043-3050. |
| YANG Zhigang, YANG Liu, HAN Lei, et al. Risk evaluation of urban gas pipelines based on greyrelevance theory and dematel[J]. J Safety Envir, 2023, 23(9): 3043-3050. (in Chinese) | |
| [8] |
Dotoli M, Fanti M P, Meloni C. A signal timing plan formulation for urban traffic control[J]. Contr Eng Prac, 2006, 14(11): 1297-1311.
doi: 10.1016/j.conengprac.2005.06.013 URL |
| [9] |
Marić B, Lipovac K, Nešić M, et al. The influence of a countdown display on pedestrian behavior at a signalized pedestrian crossing equipped with a pedestrian refuge island[J]. Transp Res Procedia, 2021, 55: 1720-1728.
doi: 10.1016/j.trpro.2021.07.164 URL |
| [10] |
Vignali V, Cuppi F, Acerra E, et al. Effects of median refuge island and flashing vertical sign on conspicuity and safety of unsignalized crosswalks[J]. Transp Res Part F: Traffic Psychology Behaviour, 2019, 60: 427-439.
doi: 10.1016/j.trf.2018.10.033 URL |
| [11] | 王天青. 关于提高行人过街安全性的研究[J]. 规划师, 2006(10): 78-80. |
| WANG Tianqing. Research on improving pedestrian crossing safety[J]. Planner, 2006(10): 78-80. (in Chinese) | |
| [12] | 严锡蕾, 王运霞. 路段行人过街存在的交通安全问题及提升建议[J]. 中国公共安全, 2019(2): 88-91. |
| YAN Xilei, WANG Yunxia. Traffic safety issues and improvement suggestions for pedestrian crossing on road sections[J]. Chin Public Security, 2019(2): 88-91. (in Chinese) | |
| [13] | Moser A, Steffan H, Kasanicky G. The pedestrian model in pc-crash-the introduction of a multi body system and its validation[R]. SAE Tech Paper, 1999-01-0445. |
| [14] | Moser A, Stefan H, et al. Validation of the pc-crash pedestrian model[R]. SAE Tech Paper, 2000-01-0847: 1336-1339. |
| [15] | 王国林, 鲁砚. 人车碰撞事故仿真与行人保护研究[J]. 汽车工程, 2009, 31(1): 14-17. |
| WANG Guolin, LU Yan. Research on simulation of pedestrian-vehicle collision accidents and pedestrian protection[J]. Automotive Engineering, 2009, 31(1): 14-17. (in Chinese) | |
| [16] | 邹铁方, 余志, 蔡铭, 等. 基于Pc-Crash的车-人事故再现[J]. 振动与冲击, 2011, 30(3): 215-219. |
| ZHOU Tiefang, YU Zhi, CAI Ming, et al. Reconstruction of vehicle-pedestrian accidents based on Pc-Crash[J]. J Vibr Shock, 2011, 30(3): 215-219. (in Chinese) | |
| [17] | 秦浪朝. 路面摩擦系数的检测与评价方法的研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2015. |
| QIN Langchao. The detection of pavement friction coefficient and the research of its evaluation methods[D]. Chongqing: Chongqing Jiaotong University, 2015. (in Chinese) | |
| [18] | 白金泽. LS-DYNA3D 理论基础与实例分析 [M]. 北京: 科学出版社, 2005: 30-59. |
| BAI Jinze. LS-DYNA3D Theory and Case Analysis [M]. Beijing: Science Press, 2005: 30-59. (in Chinese) | |
| [19] | 胡远志, 曾必强, 谢书港. 基于LS-DYNA和HyperWorks的汽车安全仿真与分析[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011: 138-175. |
| HU Yuanzhi, ZENG Biqiang, XIE Shugang. Automobile Safety Simulation and Analysis based on LS-DYNA and Hyperworks [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2011: 138-175. (in Chinese) | |
| [20] | 中汽测评中心. C-NCAP管理规则2021版[S/OL]. (2021-02-18). http://www.c-ncap.org.cn. |
| China Automotive Evaluation Center. C-NCAP management rules 2021 edition[S/OL]. (2021-02-18). http://www.c-ncap.org.cn. (in Chinese) |
| [1] | 李宜轩, 吴肖, 唐凯, 李政. 小偏置碰撞测试中纯电动车辆侧滑策略研究[J]. 汽车安全与节能学报, 2025, 16(6): 867-876. |
| [2] | 荣海, 蒋建中, 姚再起, 马凯. 某电动汽车侧面柱碰工况门槛梁截面参数优化[J]. 汽车安全与节能学报, 2024, 15(6): 813-820. |
| [3] | 陈春, 王晨宇, 张道文. 基于时空结合的道路交通事故的黑点判别方法[J]. 汽车安全与节能学报, 2024, 15(3): 321-328. |
| [4] | 高文博, 吕晓江, 肖志, 莫富灏, 李桂兵. 事故工况下行人胸部与车辆碰撞的边界条件特征分析[J]. 汽车安全与节能学报, 2023, 14(5): 555-562. |
| [5] | 张道文, 李敏, 庞劭荣, 罗崎瑞. 重型货车与二轮车事故致因及其拓扑层级分析[J]. 汽车安全与节能学报, 2023, 14(2): 157-164. |
| [6] | 陈家涌, 吴新烨. 基于塑性变形能与改进动量法的交通事故参数计算[J]. 汽车安全与节能学报, 2022, 13(3): 446-452. |
| [7] | 袁泉, 齐悦瑞, 于迪, 徐学才. 骑行者智能手机使用行为的影响因素与风险情景[J]. 汽车安全与节能学报, 2022, 13(1): 48-54. |
| [8] | 徐洪震, 王方, 胡林, 王振, 李凡. 基于事故重建的行人与骑车人头部损伤的差异性[J]. 汽车安全与节能学报, 2021, 12(4): 483-489. |
| [9] | 韩勇, 李永强, 许永虹, 王丙雨, 高秀晶, 黄红武, 聂冰冰. 基于VRUs深度事故重建的AEB效能对头部损伤风险的影响[J]. 汽车安全与节能学报, 2021, 12(4): 490-498. |
| [10] | 沈小燕, 余政涛, 秦箫, 陈野, 张国胜, 李金. 基于有限元仿真罐式危险货物运输车辆后防护装置碰撞特性[J]. 汽车安全与节能学报, 2021, 12(3): 364-372. |
| [11] | 刘金明, 马华星, 李奎, 李桂兵. 行人头部与车辆碰撞中旋转速度对颅脑组织响应影响[J]. 汽车安全与节能学报, 2021, 12(1): 70-78. |
| [12] | 韩勇, 吕春成, 唐斌, 黄红武, 罗洁思, 余意. 增高垫型CRS对小偏置碰撞中儿童乘员的损伤与防护[J]. 汽车安全与节能学报, 2020, 11(4): 444-453. |
| [13] | 李正磊, 褚端峰, 贺 宜, 陆丽萍, 吴超仲. 考虑时滞的协作式自动驾驶车队的纵向控制方法[J]. 汽车安全与节能学报, 2020, 11(2): 182-188. |
| [14] | 张义, 何伟, 金钱钱, 潘迪, 韩勇. 自行车头盔对骑车人头部防护性能的有限元分析[J]. 汽车安全与节能学报, 2020, 11(2): 189-197. |
| [15] | 吴玉宝,牛卫中,雷云涛. 两辆 SUV 乘用车侧碰耐撞性最差工况的判定[J]. JASE, 2020, 11(1): 79-85. |
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