用于交通事故分析的汽车碰撞模型

随着汽车总量的增长,我国已成为交通事故发生频率最高的国家之一。根据事故现场痕迹结合汽车碰撞规律判定汽车碰撞前车速,已成为事故鉴定和汽车安全性研究的重要课题。文章分别在动力学和刚度分析的基础上建立了一维碰撞的速度模型,阐述了二维碰撞运动模型,并通过对一个正面碰撞案例的验证说明了刚度分析法的合理性与实用性。     

汽车正面碰撞中车内乘员的极限损伤分析

在汽车正面碰撞中车内乘员人体受到瞬间冲击力,如果乘员没有安全带的有效保护,人体总体将产生瞬间的加速度有向前翻飞的趋势。人体受力的力学模型可简化为质点,人体的运动模型可以近似地看作抛体运动。若乘员有安全带的有效保护,乘员会发生"二次碰撞"。由于"二次碰撞"的作用,车内乘员的受力点及受力形式不同,在分析人体受力时,可以把人体受力模型简化为弹性体。由变形导致人体不同部位的损伤。人体生物力学强度条件为碰撞中乘员的人体冲击加速度应小于等于人体所能承受的极限加速度。     

全自动平行泊车路径规划方法研究

为解决车辆泊车过程中发生碰撞预警,导致车辆无路径可跟踪的问题,为提高泊车成功率,提出一种全自动泊车路径规划方法,包括一次路径规划和二次路径规划。在对不同泊车状态进行约束分析的基础上,以路径曲率最小为优化目标,建立路径优化函数。利用Matlab非线性约束优化函数求得一次、二次路径轨迹函数参数。车辆在一次泊车发生碰撞预警的情况下进入二次路径规划模块。仿真结果表明:一次路径规划方法能满足车辆轨迹连续且无碰撞泊入车位;如若出现预警碰撞,二次路径规划方法能保证连续、安全泊入车位,为安全泊车提供了二次保障。     

一种人体卷曲运动驱动机构式安全座椅

目前,针对汽车乘员保护的措施主要有安全带和安全气囊。虽然这些措施在一定程度上可以对乘员提供有效的保护,但是它们无法减轻二次碰撞带给乘员的严重后果。基于人体最佳保护姿态的理论研究,提出了一种人体卷曲运动驱动机构式安全座椅,它能够在汽车发生碰撞之前立即反应,使座椅帮助乘员完成有利于人体保护的蜷曲动作,尽量减少乘员在车内受到的二次撞击伤害,且能够使导致致命伤害的概率减至最小。     

基于嵌入式系统的室内人体跌倒行为检测方法的实现

提出了基于视觉和嵌入式系统来检测室内人体跌倒行为的方法,采用多线程算法进行图像采集和处理.运用基于简化高斯模型的自适应背景减除算法得到二值前景图像,并引入了形态学滤波,通过简化的目标宽高比算法判断人体跌倒行为是否发生,并进行虚报警判断.试验证明该系统的整体设计达到了实时性、准确性兼顾的特点.     

撞击流内液滴碰撞的后续发展行为

为了探索撞击流内液滴碰撞后续发展行为,建立了正确反映液滴碰撞及后续发展的冷态理论模型.利用所建模型模拟了同轴对置气液两相撞击流中液滴碰撞导致的融合聚并或二次雾化过程,进而对2个喷嘴之间液滴的粒径分布进行了研究,分析了进口液滴粒径、速度、黏度以及液滴碰撞角度等对撞击流中液滴粒径分布的影响规律.结果表明:进口液滴粒径越小、黏度越大,液滴发生碰撞后聚合的概率越大;进口液滴速度较小时,液滴发生碰撞后全部聚合,继续增大进口液滴的速度,液滴碰撞后二次雾化的概率增大;在相同条件下,液滴发生斜碰时二次雾化的概率比发生正碰时要大.     

一种被动毫米波图像中人体隐匿物品的检测方法

根据被动毫米波图像的特点,需要设计一种适应并且有效的被动毫米波图像中人体隐匿危险物品的检测方法。该文提出了一种被动毫米波图像中人体隐匿物品的检测方法,首先,对原始被动毫米波图像进行预处理,通过插值重建后,采用三次迭代增强方法进行图像增强,获取处理后的被动毫米波图像,以使被动毫米波图像目标与背景进行明显区分;然后,通过对人体是否存在进行预判断,若存在则进行人体目标检测,获取人体区域;最后,采用两次迭代分割的方法对人体区域内的隐匿物品进行检测,并对检测到的隐匿物品区域进行标记。实验结果表明,该方法能有效地检测出被动毫米波图像中的人体隐匿物品,具有较高的准确性。     

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。     

车祸第一现场

车祸可能是意外造成的,但也可能是一场经过伪装的谋杀。CSI侦探如何判别一场车祸的真相?答案或许就隐藏在车辆痕迹中——肇事车辆在案发现场留下的痕迹会揭示车辆型号、车速、是否刹车、如何碰撞……犯罪嫌疑人会说谎,但证据从不!     

船舶机舱管路布置的二次穿越算法

为简化和减少在船舶管路布置中的设计约束,降低设计复杂度,将自由空间建模方法引入管路布置中,并提出二次穿越算法.该算法通过检查管路模板与自由空间模型边界相交的次数来判断管路是连接自由空间内的端点,还是与模型发生碰撞.一旦发生碰撞,则需要对管路进行修正,以避开设备及其自由空间.该算法弥补了现有的管路智能布置算法不适应自由空间模型的问题.     

科学解秘“车祸”

汽车发明以来,全世界约有2500万人因车祸而丧生。尽管无数科学家们经过成千上万次的撞击试验,研究开发了缓冲器件、夹层挡风玻璃、安全气囊等安全装备,但车祸仍是有增无减。这是为什么呢?生物力学专家、创伤专家详细研究了人体在碰撞过程中经受的各种撞击力。事实上,车祸不是单一的碰撞,而是一连串撞击的混合物:首先是汽车与障碍物发生碰撞;第二次是人体与汽车内部相撞,创伤开始发生,肋骨与腿骨一般在此时断裂;第三次撞击是人体内脏与突然停下的人体外部构架相撞,此时大脑向前冲,撞到颅骨内壁,心脏也会撞击胸部内侧。致命伤发生在第三次撞击…     

基于GJK的凸体快速连续碰撞检测研究

针对一段时间内的多个运动物体之间的碰撞检测,提出一种基于距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthialgorithm,GJK算法)的凸体快速连续碰撞检测算法,该算法主要通过判断一段时间内两物体之间的最小距离是否为零来检测碰撞发生情况。首先利用GJK算法在有限步骤内计算得到最小距离,检测两物体是否发生碰撞;若两物体发生碰撞,进而利用ray-casting算法确定发生碰撞的精确位置,根据环境要求做出相应响应,调整运动物体位置。仿真结果表明,对多个运动物体间的连续碰撞检测,该算法有较高的实时性和准确性。     

基于体纹理的瀑布碰撞检测

与采用层次包围盒的瀑布的碰撞检测不同,采用将地形图元的平面方程,通过实例化技术绘制到体纹理;通过瀑布粒子运动位置对体纹理进行采样,由粒子与平面的距离判断瀑布粒子是否与地面发生碰撞;并根据反射规律决定瀑布粒子碰撞后的运动,绘制出瀑布下落后沿着地表面随着地势流动的效果。实验表明,这种方法能够满足实时性绘制要求。     

汽车与摩托车的碰撞事故车速仿真分析

基于Pc-Crash的汽车与摩托车碰撞事故再现仿真方法,给出一例典型的此类碰撞事故案例,通过再现的痕迹信息与事故现场基本一致;同时结合损伤生物力学知识,根据仿真所得损伤情况与驾驶人法医学报告对比,基本可以确认仿真的准确、客观性。结果表明该软件具有良好的实用性。研究成果对于更好地利用Pc-Crash再现仿真事故和交通事故鉴定技术具有指导价值。     

建筑二次供水管网的漏损定位研究

面对建筑二次供水管网的漏损问题,现阶段通常采用检漏仪器配合人工经验的技术手段进行检测.针对上述方法耗时长、效率低等问题,提出一种数据驱动的增量式建筑二次供水管网漏损定位方法.该方法通过高频采集管网中各个压力监测点数据,建立未漏损工况下建筑二次供水管网压力数据集,并采用K均值算法对数据集进行聚类,形成不同时段压力特征数据,用以判断新采集的节点压力向量是否异常,进而判定是否发生漏损,并定位漏损节点位置.实验结果表明,该方法可实现建筑二次供水管网漏损定位,较现有方法发现漏损用时短、定位速度快等优势,具有一定的实用价值.     

论足迹的特殊性

人体为足迹的造痕体,在刻板式的动力定型的作用力作用下形成的足迹,既储存着形象痕迹特征,又储存着步法特征,这是足迹与手印、工具痕迹等其他种痕迹的根本区别.足迹的这一特殊性,为拓宽足迹检验鉴定的新途径提供了物质条件和理论依据.     

道路交通事故现场痕迹的收集与提取

本文提出了犯罪侦察学中的物质与非物质痕迹的概念及其内容；论述了收集、提取各种重要物质痕迹之前，对道路交通事故发生后可能出现的各种痕迹作了说明，并较深入细致具体地阐明了交通事故现场血液、人体组织、油漆等痕迹的提取、保存、送检方法，为交通事故责任认定收集可靠证据提供了途径。     

一种基于视频的交通事故检测方法

针对目前交通事故检测中存在因疲劳等原因造成交通事故漏检的现象,提出一种基于视频的交通事故检测方法。该方法包括3部分:预处理模块,检测车辆和分析车辆状态;交通事故检测模块,判断是否会发生碰撞;报警模块,主要进行事故实时报警且实时存储事发图片。以车流量较小的路口为例进行仿真实验,结果表明,该系统能准确地预测并判断交通事故的发生。     

基于体纹理技术的瀑布与地形碰撞检测

采用体纹理技术进行瀑布与地形的碰撞检测.同采用层次包围盒的瀑布的碰撞检测不同,该方法将地形图元的平面方程通过实例化技术绘制到体纹理,再通过瀑布粒子运动位置对体纹理进行采样,由粒子与平面的距离判断瀑布粒子是否与地面发生碰撞,并根据反射规律决定瀑布粒子碰撞后的运动,从而绘制出瀑布下落后沿着地表面随着地势流动的效果.实验表明,该方法能够满足实时性绘制要求.     

无传感器机械臂碰撞估测及处理策略研究

针对机械臂在工作过程中与人体发生的意外碰撞,提出了一种新型碰撞力估测方法和接触碰撞后安全响应控制策略。当检测到的碰撞力矩超过设定动态限值的力矩时,系统认为碰撞发生。当碰撞发生时为了保证碰撞对象与机械臂的安全,系统采用PID控制策略使得机械臂远离事故现场。该控制策略将碰撞作为一种扰动,作用于机械臂的每一处关节上。即将复杂的空间动力学的运算简化到了关节处二阶线性系统的控制。以UR机器人为例,模拟了工业现场的情况。首先进行了仿真分析,而后在UR机器人安全模式内(碰撞力小于150 N)进行了碰撞试验。实验结果表明提出的碰撞力估测方法与控制策略实现了机械臂"碰撞—躲避—恢复工作"的功能,能够有效的保护被撞对象以及机械臂本体。