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(jìn)行重建、再現(xiàn)分析、統(tǒng)計(jì)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(diǎn)。

重建道路交通事故對公安交管工作有哪些作用?

1正確認(rèn)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(diǎn)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(jī)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(yùn)動、碰撞、應(yīng)變、視頻、色彩等形成原理進(jìn)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(shí)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(shí)VR的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。

道路交通事故重建涉及運(yùn)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(shí)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(rèn)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(rèn)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(rèn)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(rèn)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(qiáng)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(xiǎn)部門等相關(guān)人員進(jìn)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(shí)期，機(jī)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(shí)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(yùn)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(shí)，電子控制裝置也時(shí)刻影響著汽車的運(yùn)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(shí)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(shí)，各類ECU計(jì)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(jī)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(shí)事故發(fā)生時(shí)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(qiáng)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(shí)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(jìn)行事故調(diào)查、檢驗(yàn)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(shí)施條例》規(guī)定：用于公路營運(yùn)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(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》規(guī)定：用于公路營運(yùn)的載客汽車、危險(xiǎn)貨物運(yùn)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(yùn)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(jī)動車運(yùn)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(xiǎn)貨物運(yùn)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(jìn)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(diǎn)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(shí)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(shí)車輛的運(yùn)動情形，而利用傳統(tǒng)的方法是無法實(shí)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(shí)汽車的運(yùn)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(jì)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(jìn)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(shí)，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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)間、車輛行駛速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)負(fù)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(shí)的運(yùn)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(shí)是如何行駛的、駕駛?cè)瞬僮髁四男﹦幼鞯�，然后自動生成分析�?bào)告。

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(shí)的運(yùn)動情況，還需要符合事故發(fā)生時(shí)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(diǎn)和時(shí)間，通過谷歌與必應(yīng)地圖，就可以知道事發(fā)時(shí)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(shí)環(huán)境的明暗程度，并可將車輛、路燈桿與行道樹當(dāng)時(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)、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�，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(shí)驗(yàn)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(yàn)驗(yàn)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(jìn)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(jià)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(yàn)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(jìn)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(shí)間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)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(xiàng)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(jìn)程，通過Linear Method 、Genetic Method、Monte Carlo Method對碰撞速度、碰撞點(diǎn)位置、碰撞點(diǎn)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(jìn)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(jìn)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(yàn)和對事故過程的理解進(jìn)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(shí)現(xiàn)對行人碰撞事故的優(yōu)化運(yùn)算，提高事故重建的成效。

(新媒體責(zé)編：wb001)