基于PC-Crash的车辆尾随碰撞模拟仿真开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：通过PC-Crash建立尾随碰撞动力学模型，仿真不同碰撞参数下车辆碰撞情况，对交通事故进行再现分析，为交通事故责任比例判定提供依据。同时在事故多发地段，研究交通事故与道路线形的关系以及对道路线形设计的要求，进而完善道路线形减少交通事故发生的概率保障行车安全。

研究意义：利用PC-Crash仿真不同碰撞参数下车辆碰撞情况，完善在道路交通事故频发路段道路线形，进而总结出道路行车对道路线形设计的要求。同时采用正推法总结规律，对前人的经验公式进行补充，采用反推法快速筛选事故信息，还原事故发生过程，对分析车辆尾随碰撞具有重要的理论意义和实际意义。

2. 国内外研究现状分析

随着经济社会的快速发展，在可预见的未来几年甚至十几年中机动车保有量仍呈持续增长的趋势。随之而来的交通事故发生率也逐年增高，威胁着驾驶人生命财产安全，成为国内外交通工程研究人员和从业者不得不面对的亟需解决的重要问题。另一方面随着汽车行业的发展与计算机技术的普及，研究人员逐渐使用计算机仿真模拟交通事故发生的全过程，除了在理论研究领域中取得了一系列重要成果，还开发了许多仿真软件，最常使用的就是pc-crash软件。

除pc-crash外在近年来国外学者还开发了一些更有针对性的软件，如在2011年francesco bellaa和roberta russoa基于车辆安全跟驰距离，提出一种追尾事故预警算法，该模型使用的基础数据通过32名驾驶人模拟追尾事故现场场景获得，在2012年vicente milances等开发了追尾碰撞预警系统（cws）和追尾事故预防系统（cas）并做了实车实验。国外学者从人、车、路、环境入手研究追尾事故的影响因素和发生规律，并已经开发和应用了一定的研究成果。

国内学者在早期汽车行业发展缓慢和资金投入不足的种种现实条件下，沉心研究努力拼搏，终于开发出了具有较高知识产权的仿真软件，如清华大学李一兵教授开发的道路事故再现分析系统3dplayer，该系统实现了从事故信息采集、再现事故处理的信息化、电子化和自动化，提高了勘测速度保障了结果精度。吉林大学利用pc-crash进行道路交通事故的现场还原，其实践结果证明数据处理的准确率在95.5%。上海交通大学金先龙教授利用仿真软件的事故车辆轨迹还原功能率先在计算机上完成了交通事故的三维模拟再现。长安大学的魏朗等开发出了道路交通事故处理和再现系统，在大量的交通事故真实案例中体现了此仿真系统的使用价值。国内交通仿真软件取得了较大的进步。

3. 研究的基本内容与计划

一、主要研究内容方案拟定

1、路段车辆尾随碰撞动力特性分析

汽车在道路上行驶对道路提出了许多要求，路面除了需要具有强度平整度稳定性抗滑性等基本要求，同时还需要满足线形要求，如在弯道处设置平曲线，要同时考虑最小平曲线半径、弯道的超高和加宽等要求；在纵坡处设置竖曲线，要考虑最大纵坡、纵坡长度和竖曲线最小半径最小长度。最重要的还要考虑平竖曲线的组合设计和视距要求。

4. 研究创新点

利用PC-Crash仿真交通事故不仅高效便捷易操作，还可以反复改变车辆的碰撞速度、碰撞角度和转向角度等参数，进行多次仿真实验使仿真更加精确，验证事故再现方法的可行性。