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从国内外交通事故发生的情况来看,道路交通安全的总体趋势是良好的,但还存在不少问题,需要人们继续开展更多的相关研究工作以有效改善道路交通安全。因此,可从道路交通事故再现分析中总结规律和研究主动预防交通事故发生技术两个角度开展相关研究。本文具体从三个方面开展研究工作,其一是交通事故再现技术,建立了事故车辆车速预估模型和方法,改进了事故现场痕迹信息采集表以及研究了基于Pc-Crash的事故再现仿真与建模技术;其二是虚拟道路交通环境下的安全评价技术,提出道路安全的主客观评价方法;其三则是面向驾驶人的汽车主动安全技术。完成的主要工作和研究成果如下:(1)在交通事故再现车速预估方面,建立了基于行人第一落地点抛距的事故车辆车速预估模型,推导了在有坡度与无坡度两种情况下车-人碰撞事故中事故车辆车速的预估计算公式,研究了道路台阶对事故车速预估的影响,给出了事故车辆车速与行人第一落地点抛距之间的关系矩阵;将作图法与优化算法结合起来提出了一种车-车碰撞事故车速的预估方法。这些模型方法为再现仿真建立了基础,还可为事故现场警察快速查表预估车速提供支持。(2)在交通事故现场痕迹分析与信息采集方面,先从单车、车车和人车三个方面进行痕迹分析,提出了车辆碰撞点范围、碰撞角度、行驶方向和行人接触点等判断分析方法,对现场痕迹进行了归类分析;提出了制作事故现场痕迹信息采集表的重要性、时间性和针对性原则,以单车事故为例,从事故形态分析、事故再现以及表格制作三个方面对前述流程进行了演示,并给出了单车道路交通事故现场痕迹信息采集表。(3)在交通事故仿真建模与再现方法研究方面,研究并给出了基于Pc-Crash的车-车碰撞事故、车辆侧滑事故的建模与再现方法;运用基于监控视频的车速计算方法对Pc-Crash软件所得仿真结果进行验证;对事故再现仿真结果不确定性用上下界法、差分法以及响应曲面法进行了对比分析,研究结果表明响应曲面法的适应性最好,仿真次数少,结果精度高。(4)在道路安全评价方面,给出了基于事故再现的路段交通安全分析方法,用一例客车坠桥事故对该方法进行了仿真流程演示和事故预防分析;开发了用于构建道路网的三维视景数据快速生成系统,最后提出虚拟道路交通环境下的道路安全主、客观评价方法,有效解决了道路未建成或道路改造方案期的安全评价,从源头对事故预防起到积极作用。(5)在汽车主动安全技术方面,从驾驶人最典型的控制车速、保持车距和方向盘操控行为三个方面,结合“面向驾驶人”的设计理念,建立了基于人-车-路环境下的最小安全距离模型;提出轮廓融合的驾驶室方向盘边界特征提取方法,基于此,实现方向盘的定位,并建立粗略和精细的AOI,开展基于手部特征的驾驶人违规驾驶行为识别研究,为后续的长途客运车辆驾驶人异常行为的智能分析奠定良好基础。上述方法和模型均通过大量的仿真实验或实际案例等进行了演示与验证,结果表明其在交通安全领域是可行的,相关研究为交通事故再现与交通安全保障奠定了理论和技术基础。