對已經(jīng)發(fā)生的交通事故，尤其是重大交通事故，往往需要對事故發(fā)生過程進行重建、再現(xiàn)分析、統(tǒng)計研究等，從而為交通事故的處理和預(yù)防提供必要依據(jù)。那么，重建道路交通事故有哪些新技術(shù)?未來，事故重建的技術(shù)會如何發(fā)展?請看廣東警官學(xué)院治安系副主任、教授張新海的觀點。

重建道路交通事故對公安交管工作有哪些作用?

1正確認識道路交通事故重建

道路交通事故重建是指具有道路交通事故處理職責(zé)和相關(guān)專業(yè)資質(zhì)人員，根據(jù)交通事故現(xiàn)場證據(jù)(現(xiàn)場散落物、肇事車輛痕跡及其損壞情況、車輛碰撞點及停止位置及狀態(tài)、當(dāng)事人傷情、當(dāng)事人和目擊者陳述、行車記錄儀數(shù)據(jù)等)與非現(xiàn)場證據(jù)(鑒定結(jié)論、監(jiān)控錄像、GPS信息、手機信息、云端等信息)等調(diào)查獲取的各類證據(jù)材料，對道路交通事故作出的系統(tǒng)分析與科學(xué)推斷，并對道路交通事故發(fā)生過程依據(jù)運動、碰撞、應(yīng)變、視頻、色彩等形成原理進行呈現(xiàn)的過程。道路交通事故重建不研究事故為什么會發(fā)生，只關(guān)心事故發(fā)生的過程。

不同時期，事故重建結(jié)果呈現(xiàn)的形式不同，隨著模擬仿真技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代道路交通事故重建結(jié)果通常以二維圖形、三維圖形或虛擬現(xiàn)實VR的形式進行呈現(xiàn)。

道路交通事故重建涉及運動學(xué)、碰撞力學(xué)、材料力學(xué)、交通行為學(xué)、生物力學(xué)、車輛工程、道路工程、模擬仿真、偵查學(xué)、證據(jù)科學(xué)以及數(shù)字射影技術(shù)等相關(guān)學(xué)科。由此可見，道路交通事故重建工作確實是目前交管業(yè)務(wù)當(dāng)中技術(shù)含量比較高、難度比較大、對人員素質(zhì)要求比較高的工作。

2重建道路交通事故對公安交管工作意義重大

重建道路交通事故的前提是對道路交通事故過程有比較全面、清晰的認識，科學(xué)、客觀地重建道路交通事故過程，對于目前交管工作而言意義重大。主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

一是可以幫助執(zhí)法人員科學(xué)認識事故發(fā)生的過程，正確分析道路交通事故成因，科學(xué)認定交通事故責(zé)任;

二是可以提高道路交通事故執(zhí)法辦案的科學(xué)性與公正性，提高交通事故認定的的質(zhì)量，提高執(zhí)法辦案部門的公信力和權(quán)威性;

三是每起道路交通事故重建的結(jié)果都是一部典型、生動的交通安全宣傳教育材料，可以幫助不同的交通參與者正確參與交通、科學(xué)使用交通工具，有效預(yù)防道路交通事故的發(fā)生;

四是可以提高交通事故處理業(yè)務(wù)的水平，增強執(zhí)法辦案的可視化效果，有助于辦案人員與當(dāng)事人、執(zhí)法監(jiān)督部門、法官、保險部門等相關(guān)人員進行溝通和交流;

交通事故重建技術(shù)的發(fā)展歷程是什么樣的?

回顧整個汽車工業(yè)發(fā)展歷程，在不同時期，機動車安全技術(shù)水平以及典型安全裝置有較大不同。

❖ 在汽車工業(yè)初期，汽車安全裝備中以被動安全裝置為主，這一時期交通事故重建主要依賴于地面上勘查獲得的各種痕跡物及散落物，事故信息主要依附于車體、輪胎與路面上，事故調(diào)查人員利用運動學(xué)原理、碰撞分析原理來分析重建事故過程。

❖ 現(xiàn)在，隨著汽車主動安全技術(shù)的發(fā)展，越來越多的ECU(Electronic Control Unit)在汽車上被廣泛使用，如制動防抱死系統(tǒng)ABS、制動力分配系統(tǒng)EBD、牽引力控制系統(tǒng)ASR、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESP等裝置，輪胎在路面上的痕跡越來越少、越來越不清晰、越來越難提取;同時，電子控制裝置也時刻影響著汽車的運行狀態(tài)，汽車每個輪胎與地面之間的作用力大小和方向隨時都在改變，傳統(tǒng)的事故分析方法失去應(yīng)有的效能;與此同時，各類ECU計算的數(shù)據(jù)在汽車內(nèi)得以記錄和保存;EDR(Event Data Recorder：事件數(shù)據(jù)記錄器)可以為道路交通事故重建提供更加豐富和精確的數(shù)據(jù)支持，為道路交通事故重建工作帶來新的機遇。

目前，車輛交通活動中有眾多的車載電子證據(jù)，主要包括事件數(shù)據(jù)記錄器EDR數(shù)據(jù)、汽車行駛記錄儀數(shù)據(jù)、行車記錄儀數(shù)據(jù)及車載多媒體數(shù)據(jù)等，這些載體都客觀、全面、準(zhǔn)確地記錄道路交通事故有關(guān)的信息，將來都會成為道路交通事故重建的重要信息來源。

圖4：眾多的車載電子證據(jù)

即便是在惡劣條件下，車載電子設(shè)備的數(shù)據(jù)仍然可以獲取，例如，一些重型車輛發(fā)生劇烈事故后著火、車體嚴(yán)重變形、車內(nèi)一些零部件損壞嚴(yán)重、甚至被燒焦等，由于芯片存在，這些芯片里面記錄了當(dāng)時事故發(fā)生時的客觀數(shù)據(jù)，有了這些準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，我們可以借助一些功能強大的事故重建平臺，如PC-Crash、Virtual Crash等重建道路交通事故過程，科學(xué)重建事故發(fā)生時的情形。

圖5：即便是在惡劣條件下，車載電子設(shè)備的數(shù)據(jù)仍然可以獲取

目前，國家也賦予了公安交管等相關(guān)執(zhí)法部門利用車載電子證據(jù)進行事故調(diào)查、檢驗鑒定的職責(zé)，主要依據(jù)如：

《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》規(guī)定：用于公路營運的載客汽車、重型載貨汽車、半掛牽引車應(yīng)當(dāng)安裝、使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的行駛記錄儀;

《道路運輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》規(guī)定：用于公路營運的載客汽車、危險貨物運輸車輛、半掛牽引車以及重型載貨汽車(總質(zhì)量為12噸及以上的普通貨運車輛)應(yīng)安裝、使用具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置;

《機動車運行安全技術(shù)條件》GB7258-2017規(guī)定：校車、公路客車、旅游客車、危險貨物運輸車、半掛牽引車和總質(zhì)量大于或等于12000kg的其他貨車需要安裝符合標(biāo)準(zhǔn)的行駛記錄儀或具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置;

❖ 在未來，隨著汽車智能安全技術(shù)ADAS的發(fā)展，車輛上會有更多可采集的信息，這些信息對提高交通事故重建的水平將會發(fā)揮更大作用。未來隨著汽車的網(wǎng)聯(lián)化與智能化，交通事故調(diào)查取證的數(shù)據(jù)可能在云端。可以看出，獲得道路交通事故重建所需要的信息，過去只能通過勘查輪胎、地面、車體等方式進行采集，現(xiàn)在主要通過汽車主動安全裝置ECU記錄的電子數(shù)據(jù)獲取，而未來則通過云端即可采集獲得。

交通事故重建有哪些新技術(shù)?

這里主要介紹2010年以來，全球出現(xiàn)并應(yīng)用的10個方面的交通事故重建新技術(shù)：

1事故現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)輔助事故重建技術(shù)

是國外重大交通事故現(xiàn)場勘查普遍采用的現(xiàn)場勘查技術(shù)。利用該技術(shù)可以在短時間內(nèi)(一般20分鐘左右)獲得事故現(xiàn)場比較客觀、全面的圖像數(shù)據(jù)，利用這些現(xiàn)場掃描的數(shù)據(jù)，可以十分逼真地重建交通事故過程。

2汽車主動安全裝置工作過程模擬

現(xiàn)代汽車裝備了越來越多的主動安全裝置，在事故預(yù)防與減少傷害中發(fā)揮了重要作用。事故發(fā)生后，重建道路交通事故就必須模擬事故發(fā)生時車輛的運動情形，而利用傳統(tǒng)的方法是無法實現(xiàn)的。一些事故重建系統(tǒng)(如PC-Crash)開發(fā)了汽車主動安全裝置的功能模塊，有效模擬裝備有ABS、AEB、ACC及ESP等系統(tǒng)起作用時汽車的運動情況。這些軟件里建立的這些模塊，可以設(shè)定主動安全裝置的工作頻率等工作參數(shù)，另外還可以根據(jù)系統(tǒng)給出的模塊自行設(shè)計出active safety主動安全裝置。

3EDR(事件數(shù)據(jù)記錄器)數(shù)據(jù)輔助乘用車事故重建

通過EDR(事件數(shù)據(jù)記錄器)采集的數(shù)據(jù)比較客觀、精確，因此在歐美國家已經(jīng)普遍使用車載電子證據(jù)、EDR數(shù)據(jù)來輔助事故重建。在歐美每年都有EDR高峰論壇(EDR Summit，CDR│EDR Summit，CDR Users Summit)，在論壇中一定有關(guān)于EDR(事件數(shù)據(jù)記錄器)數(shù)據(jù)輔助乘用車事故重建的相關(guān)內(nèi)容。目前，國內(nèi)也有公司開發(fā)了名為“汽車取證大師”的技術(shù)，通過新一代取證技術(shù)對車輛數(shù)據(jù)進行全面提取，讓汽車電子數(shù)據(jù)取證更高效。

4EDRfinder 輔助獲取EDR數(shù)據(jù)技術(shù)

利用BOSCH CDR TOOL獲取碰撞車輛事故數(shù)據(jù)時，通常會面臨一個突出的困難，就是全球的汽車品牌、型號太多，無法確定CDR是否支持某個車型，也很難準(zhǔn)確知道使用CDR配備的某一條專用數(shù)據(jù)線和轉(zhuǎn)接頭，甚至無法準(zhǔn)確知道數(shù)據(jù)的接口在哪里等問題。為了解決這個問題，德國人發(fā)明了EDRfinder，來幫助事故調(diào)查人員通過錄入車輛品牌、型號、出廠年份等信息，快速確定是否可以利用BOSCH CDR TOOL 來獲取EDR數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)時使用的接頭型號與專用數(shù)據(jù)線編號。通過這一個平臺可以幫助事故調(diào)查人員加快數(shù)據(jù)調(diào)查進程，高效輔助道路交通事故重建工作。

5重型車輛HVEDR(Heavy Vehicles EDR)數(shù)據(jù)輔助事故重建

像小汽車和乘用車一樣，大型客車、牽引車等實際上有很多ECU來記錄汽車行駛的過程，如：Caterpillar 、Detroit Diesel、Mack、Cummins、Volvo、PACCAR等品牌的重型車輛，發(fā)生事故后ECU也會記錄時間、車輛行駛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、制動狀態(tài)、離合器狀態(tài)及燈光使用情況等信息，利用這些數(shù)據(jù)也可以幫助事故重建師重建事故過程。

6EDR數(shù)據(jù)自動分析技術(shù)

通過BOSCH CDR TOOL獲取的EDR數(shù)據(jù)量非常龐大，利用這些數(shù)據(jù)揭示車輛發(fā)生事故時的運動情況往往是一件非常專業(yè)和有挑戰(zhàn)性的工作。EDR ANALYTICS系統(tǒng)平臺，利用從EDR讀取的車輛數(shù)據(jù)，特別是大型貨車、牽引車以及大型客車的車載電子數(shù)據(jù)來自動分析車輛在事故時是如何行駛的、駕駛?cè)瞬僮髁四男﹦幼鞯龋�然后自動生成分析報告�?/p>

需要說明的是，前面我們介紹了EDR數(shù)據(jù)在道路交通事故重建工作中有其自身的優(yōu)越性，但EDR數(shù)據(jù)也存在一定的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

一是EDR數(shù)據(jù)僅是交通事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)的其中一種，不宜過分夸大其作用;二是人、車、路、環(huán)境等因素中，僅有關(guān)于車輛一方面的部分信息;三是EDR數(shù)據(jù)中不包含車輛材料性質(zhì)的有關(guān)信息(如附著系數(shù)、車身摩擦系數(shù)等);四是不包含車輛位置、車輛行駛監(jiān)控錄像等信息;五是不包含駕駛?cè)烁兄�、判斷與反應(yīng)的信息;六是EDR數(shù)據(jù)有延遲，也有誤差。

應(yīng)用EDR數(shù)據(jù)需要從事故過程的全局分析數(shù)據(jù)包含的意義，否則容易得出錯誤結(jié)論。

7不同道路環(huán)境與照明條件下的事故重建技術(shù)

為了使交通事故重建的結(jié)果不僅符合車輛碰撞時的運動情況，還需要符合事故發(fā)生時的環(huán)境變化情況，PC-Crash從11.0版本開始，允許事故重建人員根據(jù)事故發(fā)生的地點和時間，通過谷歌與必應(yīng)地圖，就可以知道事發(fā)時天氣情況及陽光相對于交通事故環(huán)境的照射方向、事故發(fā)生時環(huán)境的明暗程度，并可將車輛、路燈桿與行道樹當(dāng)時的陰影呈現(xiàn)在地面上。這樣，使事故重建結(jié)果更加符合事故發(fā)生時的情景，也有助于事故調(diào)查人員判定交通事故現(xiàn)場哪些痕跡是真實的，哪些痕跡是容易造成誤解的。

8重建平臺支持Google地圖數(shù)據(jù)

目前，無論是PC-Crash還是Virtual Crash均全面支持谷歌地圖數(shù)據(jù)，可以直接將地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入重建系統(tǒng)，無論是平面的還是三維的，由此可以幫助事故重建師提高事故重建的效率。

93D場景任意切換技術(shù)

場面比較大的交通事故現(xiàn)場，人們往往需要從不同地點、不同高度、不同位置、不同視角了解事故過程，例如可以以旁觀者的角度，也可以從駕駛?cè)私嵌龋�可以從空中俯瞰，也可以從轉(zhuǎn)彎處觀察事故發(fā)生的過程。PC-Crash三維顯示窗口支持從任意位置和視角顯示交通事故的演變過程。

10實驗測試及案例數(shù)據(jù)在線支持技術(shù)

奧地利DSD公司研發(fā)的PC-Crash事故重建系統(tǒng)目前集中了579宗他們曾經(jīng)做過的試驗驗證的案例，這些案例包含各種事故形態(tài)，如果事故重建人員正在重建的事故過程屬于其中某一種事故形態(tài)，系統(tǒng)提供了分析的方法和數(shù)據(jù)可供事故重建人員參考，典型測試案例包括照片、視頻以及文字說明等信息。

未來，交通事故重建技術(shù)會如何發(fā)展?

未來，汽車的網(wǎng)聯(lián)化、智能化、電動化、輕量化、共享化進程加快，交管業(yè)務(wù)將面臨諸多挑戰(zhàn)，未來汽車將攜帶更加豐富、更有價值的交通信息。傳統(tǒng)事故調(diào)查與重建手段由于其精度差、經(jīng)驗型、效率低、獲取成本高等不足，其應(yīng)用的局限性越來越明顯。而基于新技術(shù)、新智慧的手段正逐漸興起，并得到推廣應(yīng)用。

在未來，事件自動檢測、數(shù)據(jù)直接調(diào)取、圖像自動捕捉、過程自動重建、動畫自動生成將成為可能，主要體現(xiàn)在以下五個方面：

1ADAS助力事故自動重建技術(shù)

在未來，先進的駕駛輔助系統(tǒng)ADAS(Advanced Driver Assistance System)將得到普及應(yīng)用，利用安裝于車上的各式各樣的傳感器，在第一時間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)，進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理，特殊事件(如交通事故)發(fā)生時的凍結(jié)數(shù)據(jù)，有助于提高事故重建水平。德國的科學(xué)家正在研究探索利用GIDAS數(shù)據(jù)根據(jù)事故形態(tài)和碰撞模型，讓事故分析系統(tǒng)自動重建交通事故發(fā)生的過程，提高事故重建的效率，降低事故重建的成本。

2虛擬現(xiàn)實輔助事故重建技術(shù)

未來VR技術(shù)和AR技術(shù)對事故重建工作將帶來很多挑戰(zhàn)。未來，人們可以利用VR技術(shù)重建交通事故過程，VR技術(shù)帶來的沉浸感會使事故重建結(jié)果更加逼真、更加生動，并可成為交通安全宣傳教育的生動教材。目前，國外已經(jīng)開始探索VR技術(shù)在事故重建工作中的應(yīng)用。

3新一代EDR技術(shù)有助于提高事故重建水平

基于現(xiàn)在的EDR技術(shù)，EDR數(shù)據(jù)可以幫助人們進行事故調(diào)查、事故重建以及事故鑒定;但是， EDR技術(shù)也在不斷發(fā)展，現(xiàn)在的EDR記錄了車輛行駛速度、安全帶、油門、剎車、燈光等車輛自身事故發(fā)生時的數(shù)據(jù)，未來汽車的EDR技術(shù)還將記錄更多的數(shù)據(jù)，下一代的EDR技術(shù)將會記錄車與車、車輛與周邊車輛以及周邊設(shè)施的通信數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)更加豐富，可以幫助人們提高事故重建的效率和水平。

4摩托車EDR數(shù)據(jù)輔助事故重建技術(shù)

汽車有EDR數(shù)據(jù)，未來摩托車也可能采用EDR技術(shù)，前面已經(jīng)介紹很多汽車EDR數(shù)據(jù)在事故重建工作中的優(yōu)勢。在交通事故重建工作中，重建摩托車事故是比較復(fù)雜、難度比較大的一項工作，如果摩托車有了EDR數(shù)據(jù)，對交通事故重建會帶來更大的便利。目前日本川崎重工Kawasaki和龐巴迪Can Am已經(jīng)嘗試在摩托車上裝備EDR，未來摩托車裝備EDR之后，將會大大提高重建摩托車事故的效率。

5事故重建中的多體優(yōu)化技術(shù)

對于汽車與汽車間的碰撞事故，PC-Crash研發(fā)的優(yōu)化器(Optimizer)有效幫助初學(xué)者加快事故重建的進程，通過Linear Method 、Genetic Method、Monte Carlo Method對碰撞速度、碰撞點位置、碰撞點高度、接觸面方向、車輛位置、車頭方向、恢復(fù)系數(shù)、車體間摩擦系數(shù)等8個參數(shù)進行優(yōu)化。但對于重建摩托車與行人事故則大不相同，摩托車和行人在事故重建過程中是作為多剛體進行分析處理，系統(tǒng)研發(fā)的優(yōu)化器(Optimizer)失效，事故重建的過程是基于事故重建人員根據(jù)經(jīng)驗和對事故過程的理解進行反復(fù)調(diào)試，重建過程艱辛漫長，也很難獲得最優(yōu)的事故重建結(jié)果。事故重建科學(xué)家經(jīng)過研究，正試圖解決多剛體碰撞的優(yōu)化問題，并取得技術(shù)突破，未來PC-Crash將可實現(xiàn)對行人碰撞事故的優(yōu)化運算，提高事故重建的成效。

(新媒體責(zé)編：wb001)