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《湖南大学》 2010年
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车辆碰撞行人事故与损伤流行病学调查研究

孔春玉  
【摘要】:我国是世界上车辆交通事故死亡人数最多的国家,其中行人占很大一部分,每年约有2.3万名行人死于车祸,占我国车辆交通死亡总数的26%。而且,我国行人事故多发生于青壮年人群,作为家庭和社会的主要劳动力,交通伤亡带来的经济压力和精神伤害,直接影响了我国的经济发展和社会稳定。由此可见,行人安全研究有着广泛的现实意义和社会价值。然而,我国的行人安全研究起步较晚,尤其是在深入的行人交通事故分析与损伤流行病学研究等应用基础研究领域,与国外先进水平相比还存在较大差距。因此,以真实的事故数据为基础开展车辆碰撞行人事故分析与损伤流行病学研究是减少伤亡、提高行人安全性的重要任务。 本文的研究目的是:探索我国行人事故的特征和规律、行人创伤发生的原因及类型;研究车辆碰撞速度等因素与行人损伤风险的定量函数关系;预测评价车辆主动安全装置的对行人的防护效果。从而为更好地改进车辆的安全性设计及行人损伤防护系统的设计提供依据。 湖南大学车辆与交通安全研究中心与长沙市交通管理和医疗急救部门长期合作,在长沙市地区采集和整理车辆碰撞事故数据,并建立了车辆碰撞事故数据库—IVAC。本文采用IVAC数据库中的行人事故数据,开展了深入的行人交通事故调查分析和损伤流行病学研究。主要研究内容和结果如下: 首先以518例IVAC行人事故数据为基础,运用描述性统计方法、Circle Distribution方法以及潜在寿命损失等分析方法进行了深入的事故统计分析和损伤流行病学分析,并运用贝叶斯网络方法对行人死亡事故进行了数据挖掘研究。研究表明行人事故在12个月和24小时时段的分布上呈现聚集特点;最常见的行人事故形态是行人从直路左右两边横穿马路时与汽车发生碰撞(F1和F2两种类型);交通控制设施不够完善,三分之一强的事故发生地点没有交通控制措施;80%以上的事故车辆是轿车;行人的主要损伤部位是头部和下肢;随着损伤严重度的增加,男性与女性的比例也随之增大,达到2:1;41-45岁是行人事故高发的年龄段;平均每一例行人死亡带来的潜在寿命损失年数为33.7年,远远高于某些恶性疾病所带来的后果;车辆行驶速度是行人死亡风险最重要的影响因素。 其次,重点研究了碰撞速度与行人损伤风险的关系。根据取样标准选取104例IVAC行人事故数据,首先对数据进行加权处理,然后运用Logistic回归分析方法对加权样本和原始样本分别构建了碰撞速度与行人AIS3+损伤风险的Logistic回归模型、碰撞速度与行人死亡风险的Logistic回归模型,基于原始样本进一步考虑了年龄的影响,构建了碰撞速度、年龄与行人AIS3+损伤风险的多元Logistic回归模型;研究表明碰撞速度与行人死亡风险和AIS3+损伤风险显著相关,碰撞速度51km/h时,行人发生AIS3+损伤的风险达到50%,58km/h时,行人死亡风险超过50%;当碰撞速度达到80km/h时,行人几乎不能幸免。但与30年前的研究结果相比,行人的死亡风险有所下降,但是,我国的行人死亡风险仍然高于欧美等其他国家。 第三,以389例IVAC行人事故数据为基础,对事故形态进行了深入的分析,从F1和F2两种最常见的事故形态中挑选出车辆前部碰撞行人的案例,结合车辆和行人运动轨迹、运动速度等参数,建立了行人探测模型,研究了在汽车主动避撞系统的响应时间内,行人能被车辆前部感应器及时探测,从而避免事故发生的概率。研究首先假定感应器探测半角为15°、30°、45°,然后分别计算出了不同探测角度下行人的探测概率。计算结果表明,对于F1、F2两种形态的行人事故,当汽车前部感应器的探测半角大于30°时,90%以上的行人能在汽车主动避撞系统的响应时间内被及时探测。 最后,本文基于83例IVAC行人事故案例研究了自动刹车系统对行人死亡和重伤风险的防护效率,并研究了不同的行人感应器探测角度(60°、180°)和在不同的自动刹车启动时间(0.5s、1s)对防护效率的影响。研究表明,假定在碰撞发生前1s刹车,当探测角度为60°时,自动刹车系统对行人死亡风险的降低率可达86.8%。 综上所述,本文主要对行人事故的分布规律和行人损伤风险的定量关系进行了研究,而且基于真实的行人事故进一步预测研究了主动安全装置对行人损伤的防护效果,研究结果对于改进车辆的主被动安全性设计及行人损伤防护系统的设计具有参考价值。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R181.3;U491.31

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