基于Matlab的汽车二维碰撞事故的运动仿真研究_唐阳山
计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的应用研究
计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的应用研究随着车辆交通事故的不断增多，车辆碰撞仿真已经成为一个非常重要的领域。
计算机仿真技术在这个领域的应用也越来越广泛。
本文将介绍计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的一些应用研究。
一、背景车辆交通事故是一个严重的社会问题，造成了许多人员伤亡和财产损失。
因此，车辆碰撞仿真的研究非常重要。
虽然实际的车辆碰撞测试可以提供一些有用的信息，但是它们也非常昂贵并且不能完全模拟实际交通事故的每一个细节。
计算机仿真技术可以解决这个问题，并且为车辆碰撞研究提供了一个更加实用和经济的方法。
二、计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的应用1. 驾驶员行为仿真在车辆碰撞的仿真研究中，驾驶员行为的模拟非常重要。
驾驶员行为包括了驾驶员的注意力、反应时间、制动力等。
可以通过计算机仿真技术来模拟驾驶员行为，进而用于车辆碰撞的仿真研究。
2. 车辆动力学仿真车辆碰撞的仿真研究需要精确地了解车辆的动力学特征，例如车辆的加速度、制动力、横向稳定性等。
这些特征可以通过计算机仿真技术来模拟。
3. 碰撞仿真车辆交通事故通常是由车辆的碰撞造成的。
因此，车辆碰撞仿真也是车辆碰撞研究的一个重要方面。
通过计算机仿真技术，在事故发生前和事故发生后，可以模拟车辆之间的相互作用，包括碰撞前的车辆行驶轨迹、速度、姿态等，以及碰撞后车辆的运动轨迹。
4. 应力模拟在车辆碰撞的过程中，车辆各个部件受到的应力是非常重要的，因为这会影响车辆的结构强度和损坏情况。
通过计算机仿真技术，可以模拟车辆各个部件受到的应力和应变，以进一步研究车辆的结构。
三、计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的优点计算机仿真技术在车辆碰撞仿真中的优点显而易见。
首先，它可以提供更为经济的研究方法，因为实际的车辆碰撞测试需要大量的物质和人力资源。
其次，计算机仿真技术可以模拟各种场景和情况，以及各种参数的变化，以进一步研究车辆的碰撞模拟。
最后，计算机仿真技术可以提供更为精准的数据，因为它可以模拟更多的变量，以便寻找模拟结果的误差。
基于仿真的汽车碰撞模式与风险评估
基于仿真的汽车碰撞模式与风险评估汽车碰撞是一种常见的道路交通事故形式，对驾驶员及乘客的生命安全和财产造成严重威胁。
为了提高汽车的安全性能，汽车制造商和研究机构对汽车碰撞进行了大量的研究和仿真模拟，以评估碰撞风险并设计更加安全的汽车结构。
一、汽车碰撞仿真模型汽车碰撞仿真模型是基于计算机技术开发的一种模拟汽车碰撞过程的方法。
通过建立真实的汽车模型和碰撞环境，利用数值计算方法模拟碰撞过程中车辆的动力学响应和结构变形情况。
这种方法可以较准确地预测碰撞的影响力和损伤程度。
1. 汽车模型建立在汽车碰撞仿真中，首先需要建立汽车的几何形状模型。
通过CAD软件或者三维建模软件，将汽车的外观和内部结构以三维模型的形式表达出来。
同时，还需要获取汽车的材料参数和力学特性等相关信息。
2. 碰撞环境模拟为了模拟真实的碰撞情况，需要确定碰撞的环境条件，包括碰撞速度、角度和碰撞物的性质等。
这些参数将影响汽车碰撞后的应力和变形情况，进而评估碰撞风险。
3. 动力学响应模拟在汽车碰撞仿真过程中，车辆的动力学响应是一个关键的指标。
通过求解碰撞过程中车辆的运动方程，可以得到车辆的速度变化、位移变化等动力学参数。
这些参数可以用来衡量碰撞的严重程度和车辆的安全性能。
二、汽车碰撞风险评估汽车碰撞风险评估是基于汽车碰撞仿真结果进行的一种定量评估方法。
主要通过对碰撞瞬间的物理量进行分析，判断碰撞对驾驶员及乘客的伤害程度，并评估出碰撞的风险等级。
1. 碰撞损伤评估通过分析汽车碰撞仿真结果中车辆的应力和变形情况，可以预测碰撞对驾驶员及乘客的伤害程度。
根据人体生物力学模型和伤害指标，可以评估出碰撞对人体的伤害概率和严重程度。
2. 碰撞风险等级评估根据碰撞损伤评估结果，将碰撞风险分为不同的等级，如低风险、中风险和高风险。
这些等级可以用来指导汽车设计和安全评价，提高汽车碰撞安全性能。
三、基于仿真的汽车碰撞模式与风险评估的应用基于仿真的汽车碰撞模式和风险评估方法已经广泛应用于汽车制造和道路交通安全领域。
基于Matlab的汽车二维碰撞事故的运动仿真研究
２ 仿 真系统开发
２１ 仿 真思 路 和流 程 ．
利用运动轨迹模型，通过数值求解各个时间点 的车辆位移和运动方向，通过与事故现场可勘察的
实际轨迹信息和停车位置信息的比较 ，优化得到接
图 ３ 事故汽车基本参数输入界面
发工具【，具有可视化仿真环境，并提供 了图形用 ６ 】 户界面（ Ｕ ） Ｇ Ｉ 设计与开发功能。 本文的交通事故仿真
系统 就是 在 ＷｉｄｗｓＸＰ环境 下 ，基于 Ｍａａ ｎｏ ｔ ｂ的 ｌ
ｃ ｔ ｔ＝Ｃ ｔ＋ ・ ｔ ｏ ＋Ａ ） ０ ） ￡ Ａ （ （ （＋ ｆ ＝ ｆ △） ＋Ｃ ｔ＋０＋ ） —（ Ｃ 一 Ｏ） Ａ ＿ （ｔ ｔ
１ 运 动轨迹模 型的建立
１ 汽车碰撞事故分类 ． １ 根据汽车碰撞事故发生 时的碰撞方式 以及碰 撞后汽车运动形态 ，可以将汽车碰撞事故分成不同 维数的类型【。二维碰撞事故是指车辆在碰撞前 、 ４ １ 后作平面运动， 但不在同一运动方向的碰撞事故【 ５ 】 。
失９ ． ３亿元，适用简易程序处理的道路交通事故共 ３ ８ ２ ２ ６ ５ 起ｌ。目前 己开发出较成熟的交通事故再 ６ ６ ｊ
ｅｔ ｌｈｄｉ ｏｒｓｏｄｎｅｗｉ ｖｍｅｔｒ ｅｔｒ． ｈｎｔ ．ｉ ｎｉｎ ｌ ｖｍｅｔ ｉ ｌｔｎ ｓ ｂｉ ｅ ｃｒ ｐｎ ｅｃ ｔ ｍｏ ｅ ｎ ａ ｃ ｙ Ｔ ｅ ｄｍｅｔ ａ ｍｏ ｅ ｎ ｍｕａｏ ａ ｓ ｎ ｅ ｈ ｔｊ ｏ ｗｏ ｏ ｓ ｉ
ｓ ｓｅ ｆｒａ ｔｍ ｏ ｉ ｒ ｈ ａ ｃｄ ｎ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｗｉ ：ＴＬ ｙ ｔｍ ｏ ｕｏ ｂｌ ｃａ ｃ ｉｅ ｔ ｅ ｓ ｗａ ｅ ｅｏ ｅ ｔ Ｍ Ａ ＡＢ． ａｔ ｔ ｅｓ ｓｅ ｗａ ｅ ｆ ｄ ｈ Ａｔｌ ． ｙ ｔｍ ｓｖ ｒｉ ｓ ｈ ｉ ｅ ｗｉ ｓｍｐ ｅ ． Ｔ ｅ ｙ ｔｍ ａ ｈｅ ｅ ｔ － ｉ ｎｉｎ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｆ ｃａｈ ｒ ｃ ｓ ａｔｒ ｈ ｔ ａ ｌｓ ｈ ｓ ｓｅ ｈ ｃ ｉｖ ｄ ｗｏ ｄｍｅ ｔ ａ ｒｃ ｎ ｔｕ ｔ ｏ ｒｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｔｅ ｏ ｏ ｅ ａ ｔｍｏ ｉ ｃ ｉｅ ｔｗｈ ｃ ｒ ｖｄ ｓ ｅｅｅ ｃ ｒ ｕ ｏ ｂ ｌ ｃ ｉｅ ｔ ｐ ｒｉａ． ｕｏ ｂ ｌ ａ ｃｄ ｎ， ｉｈｐ ｏ ｉｅ ｆｒｎ ｅｆ ｔｍｏ ｉ ａ ｃｄ ｎ ｐａｓ １ ｅ ｒ ｏ ａ ｅ ａ
基于仿真的汽车碰撞事故分析研究
基于仿真的汽车碰撞事故分析研究随着汽车产业的发展，人们对安全性的要求也越来越高。
汽车碰撞事故是每个车主都不愿意面对的问题，但是确实是存在的。
为了减少交通事故带来的损失和伤害，以及完善汽车安全技术，研究汽车碰撞事故分析显得尤为重要。
近年来，基于仿真的汽车碰撞事故分析已经逐渐成为汽车安全技术的重要手段。
一、仿真技术在汽车碰撞事故中的应用汽车碰撞事故往往发生在不同的情况下，仿真技术可以帮助汽车制造商和研究人员在安全实验室中进行额外的实验，并覆盖汽车在多种场景下的碰撞情况。
汽车的碰撞测试通常包括正面碰撞、偏置碰撞、侧面碰撞等多种形式，在不同的碰撞情况下，仿真模型可以准确地模拟出汽车的碰撞效应，包括车身结构的变形程度、各个零部件的破坏程度等。
二、仿真技术的应用优势相对于实验室测试，基于仿真的汽车碰撞分析具有以下优势：1.可以更好地控制实验参数在实验室测试中，车速、环境条件等实验参数往往难以控制，这会对测试结果产生一定的影响。
而基于仿真技术，可以在各种情景下，更好地控制车速、路况等参数，模拟更真实的碰撞场景。
2. 能够减少试错和成本在实验室测试中，需要对车辆进行人工操作和设备检测，测试成本较高。
相比之下，基于仿真的汽车碰撞事故分析可以大大降低测试成本，避免不必要的试错过程。
更重要的是，模拟实验也减少了对真实人体的伤害，避免了不必要的安全风险。
3. 能够快速获取测试结果基于仿真技术的模拟测试可以快速提供反馈结果，这意味着车辆制造商可以在短时间内快速调整并发布新车型。
此外，汽车碰撞事故所产生的数据可以通过软件进行存储和管理，随时进行数据分析，这为汽车安全技术的研究和开发提供了更好的数据支持。
三、仿真技术在汽车碰撞事故中的应用案例1.仿真技术在新车型设计中的应用现代汽车设计师使用仿真技术，来模拟并评估新车模型在碰撞中的反应。
这可以使设计师在车辆制造的早期发现问题并给出解决方案。
换句话说，仿真技术可以加快新车型的推出，保证车辆的安全。
基于仿真模拟的碰撞事故后果评估与损伤分析研究
基于仿真模拟的碰撞事故后果评估与损伤分析研究近年来，交通事故频发，给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
碰撞事故是常见的一种交通事故类型，对车辆乘员和行人都可能带来严重的后果。
因此，研究碰撞事故后果评估与损伤分析成为了交通安全领域中的热门课题之一。
本文旨在探讨基于仿真模拟的碰撞事故后果评估与损伤分析方法。
1. 碰撞事故后果评估的重要性在交通事故中，碰撞事故是最常见的一种。
无论是车辆碰撞还是车辆与行人碰撞，都有可能造成人员伤亡和车辆损毁。
因此，准确评估碰撞事故后果对于制定交通安全政策、改进车辆结构设计以及提高救援效率等方面都具有重要意义。
2. 基于仿真模拟的碰撞事故后果评估方法为了更准确地评估碰撞事故后果，研究者采用了基于仿真模拟的方法。
通过建立车辆和行人的仿真模型，并模拟真实的碰撞过程，可以得到碰撞事故发生后的车辆损伤情况和人员受伤情况。
（1）车辆碰撞事故仿真模拟在车辆碰撞事故仿真模拟中，研究者首先需要获取车辆的几何模型和物理特性。
根据实际数据和相关测试，建立车辆的仿真模型，并确定仿真中所需的物理参数。
接下来，通过仿真软件（如ANSYS、ABAQUS等）进行碰撞仿真，模拟真实碰撞过程中车辆的动力学响应和损伤情况。
最终，根据仿真结果可以评估车辆碰撞事故的严重程度和造成的损毁范围。
（2）行人碰撞事故仿真模拟对于行人碰撞事故，研究者同样需要建立行人的仿真模型。
通过采集行人的运动数据和人体结构特征，建立相应的仿真模型。
然后，通过仿真软件进行碰撞仿真，模拟真实碰撞过程中行人的受力情况和伤害程度。
通过对仿真结果的分析，可以准确评估行人碰撞事故的严重程度和造成的损伤情况。
3. 碰撞事故后果评估与损伤分析方法的局限性基于仿真模拟的碰撞事故后果评估与损伤分析方法具有一定的局限性。
首先，模型的准确性对结果的可靠性具有重要影响。
若模型的参数设置不合理或者数据采集不准确，将会导致评估结果的误差。
其次，碰撞事故的真实情况往往受到多种因素的影响，如环境条件、车辆状态、行人行为等。
汽车碰撞模拟仿真技术的研究进展
汽车碰撞模拟仿真技术的研究进展近年来，汽车碰撞模拟仿真技术在汽车工程领域中得到了广泛应用，为汽车安全性能评估和设计优化提供了强大的工具。
本文将对汽车碰撞模拟仿真技术的研究进展进行探讨，并介绍其在汽车工程中的应用。
一、汽车碰撞模拟仿真技术概述汽车碰撞模拟仿真技术是通过建立数学模型和仿真算法，模拟车辆在碰撞过程中的力学行为、变形情况和能量吸收等，以预测车辆在不同碰撞情况下的变形程度、应力分布及乘员受伤情况。
它通过计算机模拟来代替实际碰撞试验，大大降低了试验成本和时间。
二、碰撞模拟仿真技术的建模方法针对汽车碰撞模拟仿真技术的研究，研究者们提出了不同的建模方法，以更精确地预测碰撞过程中的变形和应力分布。
其中，最常用的建模方法包括有限元法（Finite Element Method，FEM）和多质点法（Multiple Body System，MBS）。
有限元法是一种将实体分割为离散单元，并对这些单元进行离散计算的方法。
它主要适用于结构复杂的零部件，如车身、前后车轮悬挂系统等。
有限元法通过网格划分，将结构离散化为若干个有限单元，每个单元内计算应力和变形，并综合考虑边界条件，得到整体的应力分布。
多质点法基于刚体的动力学理论，适用于刚体结构和刚体间的相互作用问题。
采用多质点法时，将结构分解为若干个质点，通过建立质点之间的力学关系，模拟碰撞过程中的力学行为。
由于多质点法对刚体结构的模拟较为准确，它在汽车碰撞模拟仿真中得到广泛应用。
三、碰撞模拟仿真技术的发展趋势随着计算机硬件和仿真软件的不断发展，汽车碰撞模拟仿真技术不断取得了新的突破和进步。
未来，该技术有望在以下几个方面实现更大的发展。
首先，基于深度学习的汽车碰撞模拟仿真技术将成为未来的研究热点。
深度学习技术可以从大量的碰撞数据中学习到模型的特征，进而实现更准确的碰撞预测和数据分析。
其次，虚拟现实技术的应用将进一步提升汽车碰撞模拟仿真的沉浸式体验。
通过虚拟现实技术，用户可以身临其境地感受汽车碰撞的场景，从而更直观地评估车辆的安全性能。
仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用
仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用近年来，随着车辆数量的增加和道路交通的日益繁忙，交通事故的频率也随之增加。
为了更好地了解和掌握事故发生的原因以及对事故进行准确重建，仿真模拟技术逐渐应用于汽车碰撞后事故重建领域。
本文将就仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用进行探讨。
一、仿真模拟的基本原理仿真模拟是利用计算机技术模拟真实世界中的各种物理过程和事件，以实现对事物运行规律的理解和研究的一种方法。
在汽车碰撞后事故重建中，通过收集事故发生前的相关数据，包括车辆的撞击速度、撞击角度、路面情况等，利用物理学和数学模型建立仿真模型，通过计算机软件模拟事故发生后车辆的运动轨迹、变形情况等，从而还原事故发生的全过程。
二、仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用1. 事故原因分析利用仿真模拟技术，可以揭示汽车碰撞事故的发生原因。
通过在计算机上建立模型，调整不同的参数，比如撞击速度、撞击角度等，可以观察到车辆在不同条件下的运动轨迹和变形情况。
通过模拟实验，可以帮助研究人员找出事故发生的主要原因，从而在日常驾驶中引入相应的安全措施，减少事故的发生。
2. 事故重建仿真模拟技术可将现场证据转化为电子数据，以重建事故的发生过程。
在事故发生后，调查人员可以通过测量碰撞痕迹、收集车辆损伤情况等信息，并输入到仿真模型中。
通过与实际情况的比对，可以还原事故的经过，确定事故的责任方，并提供证据支持。
3. 安全设施设计仿真模拟技术可以帮助设计师评估和改进汽车的安全性能和安全设施。
通过在计算机上建立车辆模型，模拟车辆在不同碰撞条件下的受力情况，可以优化车身结构、安全气囊等安全设施的设计，提高车辆抗撞能力，减少事故后的伤害程度。
4. 教育与培训仿真模拟技术在汽车碰撞后事故重建领域的应用还可以用于进行事故教育和驾驶员培训。
通过模拟事故的发生过程，展示不同速度、角度下的碰撞效果，可以提高驾驶员的安全意识，增强他们对事故的预测能力，进而减少事故的发生。
基于计算机仿真的汽车碰撞仿真分析研究
基于计算机仿真的汽车碰撞仿真分析研究一、引言近年来，随着汽车行业的发展，越来越多的人开始关注汽车碰撞安全性。
为确保驾乘人员的安全，汽车行业采用了各种技术和方法进行汽车碰撞安全性测试。
计算机仿真技术为汽车碰撞安全性测试提供了新的思路和方法，它能够在较短时间内得出碰撞测试结果，大大减少了试车等物理测试的时间和成本。
因此，本文将探讨基于计算机仿真的汽车碰撞仿真分析研究。
二、基本原理汽车碰撞仿真是一种数字仿真技术，它通过计算机数值模拟人车之间的作用力、碰撞后的应力和形变等参数，模拟真实的汽车碰撞事故。
仿真过程需要通过计算机辅助工程软件（CAE）进行，通过一系列材料特性、初始状态、碰撞场地等参数进行计算，并输出随时间的各种数据和可视化图像数据，从而获得汽车碰撞的详细数据和可视化结果。
三、模型建立汽车碰撞仿真的第一步是对模型进行建立。
目前，建立模型的方法主要有两种，一种是三维扫描实物模型，另一种是使用计算机辅助设计（CAD）软件进行建模。
无论使用哪种方法进行模型建立，都需要做到模型准确、细致、全面。
四、模型分析模型建立完成后，需要对模型进行分析。
分析的主要目的是查明碰撞时的各种应力情况及变形情况，满足开发测试的最基本要求。
分析过程需要考虑多种因素，如模型是否存在不合理的地方，虚松，是否能够反映真实情况等。
考虑问题的多样性使得建立一个完美的模型是一项非常复杂的工作。
五、计算仿真进行碰撞测试的目的是得到与实际碰撞相似的结果。
碰撞仿真有许多参数，例如车速、碰撞角度、车辆状态等等都会影响实验结果。
因此，进行精细的碰撞仿真测试需要模型准确，案例分解的完全符合实验要求。
此外，计算仿真时需要进行多次迭代计算，进行动态分析，目的是得到更加准确和全面的碰撞仿真测试结果。
六、仿真结果分析在完成计算后，我们需要对仿真结果进行分析，以验证模型准确性和仿真结果详细性。
分析结果包括应力、形变、位移、拉伸和剪切等各方面的数据、图表和视频等。
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Study on Simulation of Automobile Movement after Two-dimension Crash Based on Matlab
TANG Yang-shan, WANG Li-ying
（Automobile & Transportation Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China）
依据与简单的操作平台，能够提高交通部门对交通 事故处理的效率与公正性。而三维交通事故再现实 现的问题在日后的研究中尚待解决。
3
实例验证
事故简介：A 车自北向南逆向行驶，B 车自南 向北正常行驶时发现正逆向行驶的 A 车， 紧急采取 制动后与 A 车发生相撞， 事故现场平面如图 4 所示， 事故数据见表 1.
[5] Taoka George T, Reizes Haim, Reizes Amit, etal. Use of AMicrocomputer in Traffic Accident Reconstruction[J]. ITE Journal ISSN, 1989, 11: 27-31. [6] 谢捷如. MATLAB 仿真技术的研究及应用[J]. 电气技术
Key words: automobile crash accident; movement trajectory; MATLAB; simulation system Abstract: Automobile’s two-dimension crash was taken as the main research object and also was classified into the centroclinal crash and the eccentric one. Therefrom, the mathematical model was established in correspondence with movement trajectory. Then two-dimentional movement simulation system for automobile crash accident was developed with MATLAB. At last, the system was verified with samples. The system achieved two-dimentional reconstruction of crash process after the automobile accident, which provides reference for automobile accident appraisal. 近年来我国道路交通事故的数量和死亡人数 呈逐年上升的趋势，已经成为世界上道路交通事故 死亡人数最多的国家，如此众多的事故使得交通警 察处理交通事故成为一项繁琐的事情[1]。根据我国 道路交通事故统计情况显示， 2010 年全国共发生道 路交通事故 3 906 164 起。同比上升 35.9%. 其中， 造成 65 225 人死亡、254 075 人受伤，直接财产损 失 9.3 亿元，适用简易程序处理的道路交通事故共 3 686 652 起[2]。目前已开发出较成熟的交通事故再 现模拟系统如 CRASH、PC-CRASH 等，或适用事 故类型单一，或只能正向进行车辆运动状态计算模
近实际的轨迹参数，从而实现汽车碰撞后运动过程 的仿真。其仿真程序流程图如图 1 所示。
开始 选择交通事故类型
事故基本参数输入
相关参数计算
v (t t ) v (t ) t g sin y y v (t ) vx (t t ) x(t t ) x(t ) t x 2 v y (t ) v y (t t ) y (t t ) y (t ) t 2
表1
参数项目 质量/kg 汽车长度/m 汽车宽度/m 汽车轮距/m 汽车轴距/m 碰撞后汽车滑移距离/m 车轮状态 路面附着系数
事故基本数据
A车 1320 4.62 1.78 3.16 1.5 2.8 全轮制动 0.6 B车 1190 4.28 1.64 2.85 1.2 2.1 全轮制动 0.6
图5
与实际轨迹 进行比较
模拟汽车碰撞过程
结束
图 1 仿真程序流程图
v y (t t ) v y (t ) a y t vx (t ) vx (t t ) t x(t t ) x(t ) 2 v y (t ) v y (t t ) t y (t t ) y (t ) 2 (t t ) (t ) t (t ) (t t ) (t t ) (t ) 2
(1)
假定初始状态
事故汽车运动 轨迹计算模型 改变初始参数
式中： vx (t ) 、 vx (t t ) 为汽车分别在 t 、 t t 时 刻沿 x 轴方向的行驶速度； v y (t ) 、 v y (t t ) 为汽 车分别在 t 、 t t 时刻沿 y 轴方向的行驶速度； y (t ) 、y (t t ) 为汽车质心分别在 t 、t t 时刻的 纵坐标； 为事故汽车运动方向与 x 轴的夹角。x,y 为运动平面直角坐标系。 在汽车二维偏心碰撞中，汽车做平面滑移运动 的同时，还做绕其质心的横摆旋转运动，故汽车二 维偏心碰撞运动模型如下所示。 vx (t t ) vx (t ) ax t
收稿日期：2011-08-17 基金项目：辽宁省教育厅资助项目（L2010184） 作者简介：唐阳山(1972-)，男，辽宁鞍山人，教授，博士。
拟，并且大多数操作复杂，主观性过强，不适合基 层交警部门快速处理交通事故[3]。因此，本文提出 一种简单而实用的方法， 运用 Matlab 开发交通事故 仿真系统。
第 31 卷第 5 期 2 0 11 年 10 月
辽宁工业大学学报(自然科学版)
Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)
Vol.31, No.5 Oct. 2011
本刊核心层次论文
基于 Matlab 的汽车二维碰撞事故的 运动仿真研究
331
根据轨迹分析的需要，将其分为向心和偏心碰撞两 类。 本文主要研究二维碰撞事故，提出向心和偏 心条件下的碰撞后运动轨迹模型，并研发汽车碰撞 事故的过程分析系统。 1.2 二维碰撞后运动轨迹模型的建立 汽车二维向心碰撞发生以后，事故车辆在道路 平面内仅做不含有横摆旋转的平移运动，因此二维 向心碰撞运动轨迹模型为： vx (t t ) vx (t ) t g cos
汽车发生碰撞瞬间
北
10.0m 7.5m B
A
图6
远志. 道路交通事故的三维仿真方法
研究[J]. 计算机仿真, 2003,20(10): 99-101.
A
0.9m 2.7m
[2] 公安部交通管理局. 2010 年全国道路交通事故情况[EB/ OL]. [2011-01-25]. /n16/n85753/n
唐阳山，王丽莹
（辽宁工业大学 汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）
摘
要：以二维汽车碰撞事故为主要研究对象，将二维汽车碰撞事故分成向心碰撞和偏心碰撞类型，并建立
了相应的运动轨迹的数学模型，运用 MATLAB 作为工具开发了汽车碰撞事故二维运动仿真系统，最后通过实例 进行了系统验证。该系统实现了汽车事故碰撞过程的二维再现，可为汽车事故鉴定提供一定依据。 关键词：汽车碰撞事故；运动轨迹；MATLAB；仿真系统 中图分类号：U491.3 文献标识码：A 文章编号：1674-3261(2011)05-0330-03
(2)
仿真系统开发和实现 Matlab 具有较强的图像和视频处理功能的开 发工具[6]，具有可视化仿真环境，并提供了图形用 户界面(GUI)设计与开发功能。 本文的交通事故仿真 系统就是在 Windows XP 环境下，基于 Matlab 的 GUI 工具实现碰撞过程的仿真，其功能菜单界面与 基本参数输入界面如图 2、3 所示。
2.2
式中： ax 、 a y 为汽车质心在 x 轴、 y 轴方向上的加 速度； (t ) 、 (t t ) 为汽车分别在 t 、 t t 时 刻绕质心转动的角速度； 为汽车车体旋转的角加 速度； (t ) 、 (t t ) 为汽车在 t 、t t 时刻的车 体横摆角位移。
1 运动轨迹模型的建立
汽车碰撞事故分类 根据汽车碰撞事故发生时的碰撞方式以及碰 撞后汽车运动形态，可以将汽车碰撞事故分成不同 维数的类型[4]。二维碰撞事故是指车辆在碰撞前、 后作平面运动， 但不在同一运动方向的碰撞事故[5]。 1.1
第5期
唐阳山等：基于 Matlab 的汽车二维碰撞事故的运动仿真研究
事故现场平面图
图4
85870/2758752.html. [3] 舒强 . 道路交通事故三维模拟演示平台的研究与实现 [D]. 西安: 长安大学, 2010. [4] 裴玉龙, 蒋贤才, 程国柱. 道路交通事故分析与再现技
术[M]. 北京: 人民交通出版社, 2010.
将事故现场实测数据输入系统，进行事故过程 仿真，图 5、6 分别为汽车运动过程中的碰撞瞬间 和最终状态。 从实例可以看出，仿真所得结果与实际相差较 小，通过仿真所得动画过程图与现场平面图进行对 比，情况基本符合。
图 2 交通事故仿真系统的功能菜单图
2
2.1
仿真系统开发
仿真思路和流程 利用运动轨迹模型，通过数值求解各个时间点 的车辆位移和运动方向，通过与事故现场可勘察的 实际轨迹信息和停车位置信息的比较，优化得到接