道路交通事故现场碰撞接触点确认方法研究

道路交通事故现场碰撞接触点确认方法研究

来源:中国人民公安大学学报(自然科学版)

作者:邵祖峰,湖北警官学院治安系;李玉琴,西藏警官高等专科学校

【摘要】  

道路交通事故现场碰撞接触点,分为涉事实体上的接触部位以及该部位在碰撞瞬间位于地面上的投影。接触部位主要通过车体、人体上遗留的痕迹或整体分离痕迹比对分析,结合动态分析法获得。道路上的接触点确定则以路面痕迹的突变分析为主,并辅之以经验性的调整。在前述研究的基础上重点探讨基于多维物证的空间位移约束法求解接触点的模型、思路与注意事项。

引言

道路交通事故的发生是以人车、车车、车物之间的相互碰撞为基础。正是因为碰撞的力学过程导致了大量人、财、物损伤,由此引起了诸多民事或刑事的诉讼纠纷。从处理诉讼维护权利和保障交通安全角度而言,有必要弄清楚道路交通事故的发生,发展过程,以获得各种证据性要素。

其中碰撞部位及其实体形态就是直接证据之一,但仅有此是不够的,还要进一步确定碰撞在整个道路环境空间中发生的具体位置,以此帮助确定或推断当事人的交通行为状态与性质。

另外,道路交通事故碰撞接触点也是道路交通事故现场勘查与测量的基础,其确定的准确与否直接关系到后期的事故再现与分析结果。但从诸多的调查研究来看,道路交通事故碰撞接触点的确定一直是事故现场勘查与处理的难点[1]。实践中的操作者对碰撞接触点的判断方法往往是基于个人经验,具有一定的主观随意性。现有的文献围绕相关问题的研究也略显粗糙,不够系统、具体。

1、碰撞接触点的含义

所谓碰撞接触点是指道路交通事故涉及方在碰撞发生的初始时刻相互接触并产生力的作用的部位及其在道路水平面上的投影点。

这里强调三个要点:

①初始时刻。碰撞本身是一个力的持续作用过程,在此期间碰撞体会因此变形、在接触中移位。尽管大量的研究表明碰撞发生持续的时间很短,尤其是在高速的大能量、快速碰撞中,碰撞体一般会分离,但碰撞的持续过程会使得整个碰撞现场呈现一个具有一定面积的范围状态。以碰撞范围的中心点(或者持续时间的中间点)作为碰撞接触点,显然不合理,它不利于准确度量现场数据,尤其是制动痕迹。唯有选择初始时刻才是比较好的测量点,也符合经典物理学中的有关动量定理的描述规范,该定理强调碰撞力属于内力,碰撞过程瞬间完成。

②力的作用。道路交通事故之所以有损坏,就是因为有力的作用,导致变形与移位。力的作用表明运动体双方在道路交通上的空间位置发生了交叉,形成干涉,双方会在立体空间上碰撞接触,产生物质交换、碰撞部位变形、脱落等现象。单纯的接触,没有力的作用或者力的作用不足以使碰撞体之间产生变形、或者物质交换等,显然是不会形成碰撞损坏后果,也就不可能有所谓的交通事故。

③碰撞部位及其水平投影点。碰撞部位解决的是碰撞双方实体在自身某个部位与对方先接触并碰撞,一般表现为碰撞事故完成后静止车体某部件的损坏或人体某部位的伤残,同时该部位与对方要先接触产生力的作用。水平投影是碰撞中先行接触部位在碰撞初始时刻在地面上的投影,它解决了此时刻运动体在道路上的定位问题。依据此定位,我们可以确定各个车轮的制动起点以及车体、人体的空间路权等问题。

因此,道路交通事故碰撞点的确定包含着两个方面的内容,一是最先接触碰撞部位的确定,二是碰撞部位在碰撞初始时刻的水平投影点的确定

2、碰撞接触点的确定思路

按照前述碰撞接触点的概念,碰撞接触点的寻找思路一般是先确定接触部位,再结合碰撞体在现场的运动轨迹,还原车体、人体在现场路面最先接触的位置与状态,并对接触部位进行垂直投影,将此定义为碰撞接触点。

这种思路的本质是逆着道路交通事故的发生时间顺序寻找碰撞接触点。当然在现实的事故现场勘查中,勘查员也会结合路面上痕迹特征的变化,先初步确定可能的碰撞接触点,顺着事故现场演变的轨迹,想象碰撞体的运动特征,进而找出在碰撞体上的接触部位,由此来反证自己思维的正确性。如果定义前一种为逆向思维的话,那么这一种则是正向思维。但在实际现场勘查使用过程中,往往以前一种更富有准确性。

一、 接触部位的确定方法

碰撞往往伴随着力的作用,导致变形、破损与物质交换。因此车辆碰撞中的接触部位,一般会具有某些痕迹性的特征,可以借助刑事科学技术的痕迹鉴别理论,结合交通事故碰撞的特殊性进行鉴别。

 

对一起具体的交通事故确定接触部位时,首先看车体表面哪些部位受到损坏,尤其是因撞击受到的掼坏,是属于断裂破损性的损坏,还是刮擦性的损伤,抑或是整体分离痕迹。

然后要对这些损坏部位的痕迹从新鲜程度、痕迹高度、形态和大小、着力点方向与角度、周围的附着物等进行比对分析心[2]。新鲜程度说明了该痕迹的形成有可能是本次事故所造成。比如对于凹陷类撞击痕迹,常见金属表面发亮与周边其他金属表面有明显区别,金属表面有断裂与新鲜擦划线条出现,油漆脱落或附着非自身的油漆等。痕迹高度则是交通事故痕迹检验的基本要素,事故中的所有撞击、刮擦痕都是成对出现,其对应的高度应一致。通过分析对应碰撞部位的痕迹高度是否一致,可以初步排除不合理的碰撞对。痕迹的形态与大小能够反映造痕体接触面的形状与大小,当具有一定硬度的物体发生碰撞时,能够较好地反映出各自接触面的形状,尤其是一方坚硬凸出部位、特殊形状构件与对方车体相撞时,在车体上往往能够找出相对应的痕迹。痕迹的着力点就是车辆与车辆或车辆与人体发生碰撞的接触点,可以利用车体或人体的运动轨迹以及多处接触点的痕迹特征,分析接触点的着力方向与角度,判断出这些接触点的先后顺序。痕迹周围的附着物包含碰撞中发生的物质转移,比如油漆、橡胶、纤维、人体组织或血迹等,都是接触性的重要物证,可以根据痕迹周围附着物的不同颜色较容易发现两车辆对应的接触点。

再次,对车体上形成的多处接触性的痕迹综合分析。分析目的是要解决第一接触点的问题,同时排除陈旧性的无关痕迹。在一起交通事故中接触点比较多且分散,起主导作用的是第一接触点,它对案件的定性有着重要的作用。痕迹的形成本身就是一个过程,多处痕迹意味着车体的连续运动变化趋势。因此充分了解事故现场原始情况,结合路面痕迹以及当事人、目击证人的陈述等,还原车辆、人体等的运动轨迹,进行动态综合分析确定。

另外还需要了解不同类型碰撞事故的痕迹形成特征。比如车车碰撞往往有凹陷碰撞痕迹出现,同时伴随有断裂痕迹、传导损伤痕迹和二次损伤痕迹;车人碰撞的痕迹则主要以刮擦痕迹或挡风玻璃撞击凹陷破裂痕迹、加层或减层平面痕迹的形式出现,事故中人体损伤的痕迹特征明显,容易发现,应作为重点分析的对象;汽车与摩托车、自行车碰撞,倒地刮擦痕迹较多。同时作为分析人员还应当了解不同类型事故碰撞部位在人体、车体上的分布概率,以此作为快速观察、分析选择的依据。

二、碰撞接触点地面位置的确定

碰撞接触点地面位置的确定有两种方法,一是直接观察法,二是综合计算推理法。

直接观察法是利用地面痕迹的变化特征判断得出。交通事故发生时,碰撞力的作用会使涉事的车辆、人员等运动体的运动状态发生突变,车体、人体与路面接触的部位——轮胎的运动轨迹、或者人体的鞋底橡胶印迹也会随之发生变化,表现为加重、顿挫、折变等,这些转折点加上或者减去对应车辆的前悬(后悬)长度,结合车体横断面宽度的分析,就可以找出双方冲突时接触部位的瞬时空间位置,即道路上的接触点。

如果被撞的车体是自行车或者摩托车,由于其车体的不稳定性,碰撞之后会立即倒地滑移,倒地的力量会使车体上的尖锐物与地面之间产生沟槽、划痕之类的痕迹。先找到其倒地痕迹形成的起点,将倒地后车体姿势定位,再将车体直立还原,接触点必定位于两车轮接地的连线上,结合汽车车体与摩托车、自行车车体的碰撞部位动态分析,就可以进一步定位接触点。

综合计算推理法主要是利用事故现场各种散落物、整体分离抛出物的事故现场位置信息,结合各种经验数据和数学公式计算得出。事故中车体上率先接触的部件,比如车灯、风窗玻璃、后视镜等因碰撞受力而分离飞出,人体随身携带的东西、饰物等,甚至是人体本身也会因碰撞飞出形成抛物体运动。这些信息都会初步反映出飞行起点的垂直位置,可以综合利用它们进行分析,确定出碰撞接触点。这就需要有一些经验性的数据作为支撑,比如碰撞速度、抛出高度、抛出距离、飞行方向与大致轨迹,然后利用轨迹交叉法结合运动体受力分析综合确定碰撞接触点[3]。

3、不同类型事故碰撞接触点判断方法

交通事故中的碰撞形式有机动车辆碰撞行人、碰撞自行车、碰撞固定物体以及机动车相互碰撞等。碰撞的形式有正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞等。不同类型的事故现场痕迹特征不同,判断接触点的方法也有所不同。碰撞接触点的判断通常分以下几种情况:

1)汽车碰撞固定物体。汽车碰撞固定物体,如路边树、电线杆、路灯、护栏等,无论碰撞后固定物(包括停驶的车辆)是否产生位移,用固定物体原始位置与汽车的接触点就能确定碰撞接触点。

2)汽车碰撞行人或自行车。由于决定双方碰撞冲量的质量和速度相差悬殊,因此碰撞后汽车运

动速度和运动方向不会明显变化。在这种情况下,碰撞位置必然在现场汽车停放位置的后方。根据遗留在路面上的自行车轮胎挫划痕迹或行人的鞋底挫划痕迹,被撞者身上或自行车上掉下来的物品等进行判断。轮胎的挫压痕迹起点通常对应着碰撞接触点。车体倒地后,其车身侧面的凸出部位以地面刮擦,根据刮擦痕及其延伸线、车辆的行驶轨迹,可以确定接触点的区域。

3)汽车正面相撞。汽车正面相撞时,由于两车均沿同一直线运动,碰撞后两车的停驶位置一般不会偏离原先的行驶方向。由于碰撞瞬间车辆前轴负荷突变前轮胎将在路面上留下较正常轮印宽而重的挫痕,长度很短,但仍然可以从制动印痕中区分出来。因此找到双方车辆前轮加重的印迹,碰撞接触点应位于两加重痕迹之间。正面碰撞汽车一般偏离其行驶方向的程度较小,如两车轮距不同,碰撞中一车后退,则两车轮交叠部分中后退车的轮印终端,就是两车相撞时该车的前轮位置,由此推断出接触点。另外,还可根据碰撞掉落的前灯玻璃等掉落物体判断碰撞接触点。两车的前灯碎片一般会垂直落地,并混合地散落在两车推移运动路线上,两车挡风玻璃碎片则分别抛洒在碰撞接触点的前方路面上。

4)追尾相撞。追尾碰撞时后车受到较短的碰撞减速度,因此留下前轮加重的痕迹。怛前车虽然

受到推移加速,但前车的轮迹很难观察到变化情况。追尾碰撞也会造成前车尾灯与后车前灯破碎的现象。追尾的后车碰撞行驶的前车,前车将在碰撞力的作用下加速,碰撞后两车一起向前运动,碰撞接触点应在停驶后的后车前保险杠之后。

5)侧面相撞。无论是侧面正交或斜交相撞,被撞车都可能程度不同地偏离原先的行驶路线,车辆偏离原行驶路线的程度虽然与两车各自的冲量对比有关,但车辆碰撞后的运动趋势又受到碰撞接触部位、车辆型式和结构、操纵系统状态(车轮制动状态、转向轮偏转角度)、附着系数诸因素影响,所以侧面碰撞的碰撞接触点很难运用运动学关系通过简单定量分析得出可靠结果。一般依靠各种碰撞事故资料及经验进行判断。但侧面碰撞时仍然可能在路面上留下侧滑印,印迹较短,称为轮胎挫印。横滑印迹和挫印的起点,可以作为判断侧面碰撞接触点的重要依据。

4、基于多维物证的空间位移约束法

随着现代汽车技术的发展,尤其是ABS防抱死系统的使用,以及道路环境条件的多样性,在道路交通事故现场遗留的轮胎制动痕迹并不是十分明显。利用制动痕迹的突变性判断路面上的接触点十分困难。但车辆、行人及其因碰撞飞出的各种散落物将为碰撞点的确定提供信息。

 1)基本思路。碰撞点是碰撞力急剧产生点,因碰撞而产生的各种散落物将因此获得运动的能量。

按照运动合成的原理,散落物运动的方向与路径将被确定。以碰撞接触点为起点,事故现场上落地点为终点,散落物在经过飞行与触地之后在事故现场的上的滑移痕迹,也进一步的说明了最终落地点与飞行起点之间的关系。事故中的人体、倒地滑移的自行车与摩托车,也会提供类似的碰撞后的运动轨迹信息。但碰撞后的汽车运动轨迹,是否因驾驶员的转向或制动操作而改变,需要查询当事人陈述进一步确认。如果驾驶员死亡,则可以认为汽车的运动轨迹方向是碰撞的结果,反之就需要具体斟酌确定车辆碰撞之后的走向。利用上述信息可以利用运筹学规划求解的思想,建立目标与约束的关系从而求解接触点的具体位置。写出规划求解方程式如下:

道路交通事故现场碰撞接触点确认方法研究

 2)求解过程。以事故现场草图为基础,建立X-Y直角坐标系。按照比例将各种散落物、人体、车体等在事故现场的最终静止信息坐标初步绘制在现场图上,再利用角度关系标示出该实体的来源及其运动方向,这些运动方向线将相互交集,形成一个区域(理想的状况应当是多条直线的交点),该区域就是此次事故碰撞的可行接触区域。再结合事故现场的其他信息,比如证人证言、当事人陈述以及一些其他的物证信息,综合确定接触点。这种求解思想本身就是规划论的图解法,这里称之为空间位移约束法。

 3)注意事项。事故现场的约束条件信息并不一定十分齐备,但从求解的角度来看,至少应当具备两条以上。当约束条件信息很多时,可以其中的一部分作为求解根据,男外一部分用于验证该求解结果是否符合要求。对约束条件的使用,要遵循少数服从多数原则,排除错误的约束条件。在实际现场勘查使用时,限于时间的紧迫性,事故民警可以采用碰撞分离过程中物体运动走向交叉法初步决定接触点可行区域,再结合路面痕迹的突变性予以确定,达到事半功倍的效果。

4)实际案例。经过初步勘查发生于某路口的自行车与小汽车相撞事故现场基本情况如图1,现

场可以看到行人被抛出倒地的位置及其滑移方向,也可以发现自行车倒地在路面上滑移的沟槽,还包括小轿车停止位置以及车头的朝向,车头前部有相撞损坏的痕迹,发动机引擎罩上有因摩擦而产生的减层痕迹,挡风玻璃上有破损裂纹,现场无制动痕迹。

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按照如图所示的方法,先找出运动轨迹的延长线的交点,结合交通事故实体上的痕迹特征,基本上可以确定事故碰撞的接触点位置。如果将图中的运动轨迹结合运动实体的时间和位移等参量,就可以进一步判断该事故是否可以避免,或者进一步判断自行车、汽车是否属于强闯红、黄信号灯,汽车驾驶员是否应当承担更多的事故责任。这种时空位移分析方法可以参见许洪国教授[4]主编的汽车事故工程学。

5、结语

道路交通事故接触点确定一直是事故处理中的关键问题。其准确快速确定一方面依赖于相关鉴定技术理论与方法的发展,另一方面依赖于交通事故处理当事者的经验。在某些情况下,事故处理的经验更为直接与重要。但事故处理者的经验必须是在科学确定方法的指引下,加上当事者的不断实践基础上总结得来。

一般性事故现场的接触点确定可以按照常规的接触部位加上路面轨迹突变解决,但对于较为复杂的事故现场,必须在上述基础上导入基于多维物证空间位移约束的接触点确定思想,结合动态轨迹分析法加以解决,而且后一种思想更具有普遍性的指导意义。

 

【参考文献】

[1]邵祖峰.道路交通事故处理难点调查分析[J].警察技术,2007 (1).

[2]田文艺,道路交通事故现场取证、痕迹鉴定与证据运用实用手册[M].北京:中国人民公安大学出版社,2010.

[3]刘建军.交通事故物证鉴定技术[M].北京:中国人民公安大学出版社,2001.

[4]许洪国,汽车事故工程学[M].北京:机械工业出版社,2004.

交通事故律师

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