浅析交通事故中车速鉴定方法研究

黄平伟

摘 要：肇事车辆的车速鉴定是确定交通事故的性质、分析发生事故原因的重要证据， 又是对交通事故责任认定的重要依据。根据牛顿运动学原理、车辆的结构、运动特性所进行的事故分析方法，在实际运用中具有计算过程简单、计算量小等优点， 但无法对整个事故的过程进行模拟再现。为了适应《道路交通安全法》 对道路交通事故处理提出的新要求，需要在事故分析车速鉴定计算中引入新的计算模型和理论，对事故分析计算进行研究、分析，使得事故分析结果更加客观、真实地还原事故过程。

关键词：交通事故；车速；痕迹；鉴定

引言：

在行驶的过程中保持着安全的行驶速度是每一个驾驶员所必须遵守的义务，也是为了保护道路上所有人安全所必须承担的义务。道路交通安全法以及它的实施条例都在不同的路段规定了不同的行驶速度，并且在道路上也设了路标提醒驾驶员。在交通事故处理以及责任方认定的过程中，超速或者低速的违法行为在一定的情况下会当成导致事故发生的原因并以此作为当事人承担交通事故责任的依据。本文将从介绍交通事故的车速鉴定的方法及依据，车速鉴定的计算分析思路这几个部分来阐述。

一、交通事故车速鉴定的四种方法

（一）使用现场痕迹分析计算车速

在传统的事故分析方法中，使用现场痕迹来分析车辆的运动是一种相对准确、客观的方法。依据痕迹的不同，这种方法一般可以分为两种情况：一种是根据车辆的车轮痕迹分析车速的方法，另一种是根据车辆滑倒后在路面留下的痕迹分析车速的方法。

1.按照制動拖印分析计算车速

众所周知，不具备ABS的车辆在制动时，制动强度达到一定程度，车轮会抱死，此时车轮会在路面上留下制动拖印。在事故分析中，可以使用车辆在路面上留下的制动拖印分析车辆在采取制动措施前的行驶车速。

根据牛顿第二定律及能量守恒定律，可以推得根据车辆制动拖印长度分析车辆行驶车速的公式：

①V= ×g×μ×t+

其中：

V为车辆采取紧急制动时的行驶车速；

μ为车辆制动时路面摩擦系数；

L为车辆制动拖印的长度；

t为制动器反应协调时间；

g为重力加速度。

按照公式①，根据实际情况，分别选用不同的摩擦系数及制动器反应协调时间，对车辆采取紧急制动时的行驶车速进行分析、计算。

2.按照车辆滑痕分析车辆行驶车速

在事故中，有时车辆会发生翻转并发生滑移，此时车辆会在路面上发生滑动摩擦，并且在路面上留下痕迹。根据磨痕的长度，可以分析车辆在事故发生滑倒时的行驶车速。

根据牛顿第二定律及能量守恒定律，可以推得根据车辆滑痕长度分析车辆行驶车速的公式：

②V=

其中：

V为车辆采取紧急制动时的行驶车速；

μ为车辆制动时路面摩擦系数；

L为车辆制动拖印的长度；

g为重力加速度。

按照公式②，根据实际情况，分别选用不同的摩擦系数，对车辆滑倒时的行驶车速进行分析、计算。

（二）使用车辆行驶工况法计算车速

有时在事故现场的查勘过程中，由于事故现场变动、气候或者查勘技术手段的影响，事故现场往往没有留下制动拖印等一些分析车辆行驶车速的痕迹，在这种情况下，只能根据发动机转速与汽车行驶速度之间的关系估算车辆在肇事前的行驶车速。

根据车辆的驱动力与车速间的关系，可得：

③V=0.377×

其中：

V为汽车行驶车速；

n为发动机转速；

r为车轮半径；

ig为变速器传动比；

io为主减速器传动比。

在实际计算中，根据车辆在肇事时的行驶档位，综合分析该路段的交通状况，选取合适的发动机转速，估算车辆在肇事时的行驶车速。但这种方法在实际运用中存在很大的局限性，第一，其计算所依据的行驶档位具有很大的人为因素；第二，选取的发动机转速带有极大的主观因素；第三，对于无级变速器或自动变速器的车辆，该方法不适用。

（三）使用车辆变形计算车速

车辆特别是轿车的车身是用钢板焊接的方式连接在一起的物体，所以具有易于损坏、塑性变形强的特点，而且车辆的车身结构基本相似（指相同类型的车辆），各车型间的刚性差异并不大，基本保持在一定的范围内。因此，可以依据试验所得的碰撞速度与塑性变形量之间关系，对比实际的变形情况来分析车辆在发生碰撞时的行驶车速。

1.汽车塑性变形与行驶车速间关系的分析方法

车辆发生碰撞时，当碰撞强度达到一定程度时，车辆会发生塑性变形，此时，可以根据车辆塑性变形的大小，对照相关车型的塑性变形量大小与碰撞车速间关系计算车辆的碰撞车速。

依据碰撞变形量与碰撞车速间关系的公式：

④V=

其中：

V为车辆碰撞时的车速；

χ为前部最大变形量。

分析、计算时，根据车辆的实际变形量，折算车辆发生碰撞时的行驶车速。

2.摩托车塑性变形与碰撞速度间关系的分析方法

根据摩托车的结构可知，摩托车在发生前部碰撞时，塑性变形首先是从前叉向后弯曲开始的，然后，前叉一触到发动机，此时由于发动机刚性高，不会轻易变形，前轴就会发生塑性变形，通过试验可以确定摩托车前轴后移量（或轴距缩小量），以此来分析碰撞速度。

依据公式：

⑤V=1.5×S+12

其中：

V为该摩托车撞击瞬间的速度；

S为该摩托车轴距的变化量。

根据实际对摩托车的轴距变形的测量值，将数据带入公式进行分析、计算。

（四）根据车辆运动学特性计算车速

任何车辆运动，都受到车辆的运动特性和构造特性的制约，存在物理的极限。在实际交通事故中，有时事故是由于车辆以超出其物理极限的运动方式行驶，使得车辆失控，造成交通事故，因此在对这类交通事故进行分析时，根据车辆的运动特性和构造特性，根据牛顿运动定律，对车辆的运动状态进行分析。

1.极限转弯速度的分析

众所周知，汽车的转弯速度，受到汽车结构、装载情况、道路状况等综合因素的影响，具有一个极限的转弯车速。

根据汽车转弯时的受力情况，可以分析出汽车的弯道极限车速的计算公式：

⑥

其中：

V为汽车的转弯极限车速；

g为重力加速度；

r为转弯半径；

μ为轮胎与路面间侧滑的摩擦系数；

θ为道路的横向坡度。

在公式⑥中，分别根据横向坡度的正负计算车辆在该弯道中的极限转弯车速。

2.车辆作抛物运动时的车速分析

汽车的交通事故中，有时在翻滚出路面外时，会作抛物运动，此时根据牛顿运动定律，可以分析、计算车辆在冲出路面时的车速。

⑦

其中：

V为车辆冲出路面时的行驶车速；

S为车辆的水平飞越距离；

h为车辆的落下距离；

g为为重力加速度。

根据现场勘查的数据，根据公式⑦可以分析、计算出车辆冲出路面时的行驶车速。

3.车辆翻滚时的車速分析

汽车打转后作侧翻滚动的运动叫做翻滚。根据车辆力学特性的分析，可以得出车辆翻滚距离与翻滚开始时速度的经验公式：

⑧V=

其中：

V为车辆开始翻滚时的速度；

dr为车辆的翻滚减速度；

sr为车辆的翻滚距离。

二、车速鉴定计算方法的适用范围和不足之处

从一起事故的发生到结束来看，可以分为碰撞前、碰撞、碰撞后三个阶段。在分析道路交通事故时，一般都将整个过程分为：事故当事方碰撞前（瞬间）的运动过程；事故当事方碰撞接触过程；碰撞后的事故当事车辆的运动过程。

当事方发生接触并且有明显力作用的阶段为碰撞接触阶段，当事方都进入事故不可逆时段但尚未碰撞接触之前称为碰撞前（瞬间）运动阶段，当事方脱离接触之后的自由运动期称为碰撞后运动阶段。

车速鉴定计算方法可以分为两种类型：一种是纯粹的理论估计方法，主要指按照车辆行驶工况法估算车辆碰撞前的行驶车速，主要适用于现场无制动痕迹、滑痕等情况下的车速估算；另一种是根据物证的分析方法，包括使用制动拖印、车辆滑痕、车辆变形等分析、计算车辆碰撞前（或事故前）的车辆行驶车速的方法。

理论估计方法主要是针对使用车辆运动工况的分析、估算方法，这种方法从分析的过程到结果都是一个估算的过程，分析的结果具有极大的主观性，其计算结果在事故分析中只能作为一种分析结论，结果的不确定性极大，难以作为事故分析中的依据。这种方法需要收集大量的车辆传动系统数据，实施起来有一定的难度。而且这种方法在所分析的车辆传动方式为自动变速或无级变速时、车辆为空档行驶时，并不适用。

理论估算的方法在实际使用中由于不能与事故中的其他物证相互印证，其适用范围狭窄，只能作为一种在其他方式无法适用条件下的理论假设，作为一个参考值来使用。

根据肇事现场物证分析车速的方法，在实际的交通事故分析中是最常用的方法。一般来说，事故分析方法中车辆只能简化为一个质点来考虑，使得物证分析方法的准确性和精度有所降低。在对整个事故三个阶段的分析中，物证分析方法具有可以准确度量车辆在碰撞前的运动过程、分析计算过程简单、比理论估算方法客观、真实几个优点，但存在无法分析、计算碰撞过程，仅能考虑车辆碰撞后的平动等缺点。

根据现场物证事故分析方法，在一些特定的场合还是可以准确地分析、计算出车速，达到事故分析的目的。物证分析方法的适用范围主要包括：车辆与行人、两（三）轮车间的事故；车辆之间发生的碰撞事故：碰撞前后事故车辆运动形态未发生大的改变的事故。

在这些事故类型中，使用物证分析方法，通过简单的分析、计算，可以准确地得出事故前车辆的运动速度。但除此以外的事故类型，物证分析方法由于对事故的简化太多，其分析结果与实际相差较大，物证分析方法难以适用。

物证分析方法需要依靠准确的事故现场勘查结果，而在实际的交通事故分析中，由于受到现场条件和现场勘查技术手段的限制，事故现场勘查人员提供的事故现场勘查结果并不能完整地反映事故现场的全貌，在这种情况下，物证分析方法更加难以准确计算、分析事故过程。

根据车辆的碰撞塑性变形的大小推算车辆碰撞车速的方法，在实际运用中具有很大的局限性。一方面，车型结构差异很大，根据试验得出的经验公式只是针对特定的车型而言，而且车辆碰撞的形式具有多样性，因此只针对简单碰撞，得出的经验公式不具有普遍性。另一方面，车辆在事故中不仅会发生塑性变形，而且带有运动方式的改变，有时这种改变所消耗的能量更大，造成依照塑性变形量所推算出的碰撞速度与实际值相差很大。所以，依据车辆碰撞后塑性变形量大小估算碰撞速度的办法在很多时候是不适用的。

对于按照车辆的运动学特性进行的车辆速度的分析来说，这种方法还是比较客观的，但在实际的交通事故中，此类事故所占的比例不高，且在实际的计算中还是对车辆许多因素进行了大量简化。例如，在对车辆转弯极限车速的分析中，车辆的装载状况对重心的影响就被忽略，所以其结果的准确性还是受到了一些影响。

三、道路交通事故车速鉴定案例分析

鉴于实际交通事故中车辆碰撞过程的复杂性，对车辆碰撞前行驶速度的计算方法研究一直是个不断探讨、但又没有准确定论的问题。因此，在事故后进行碰撞前行驶速度的精确计算是困难的。根据有关参数和数据，对事故过程、事故车辆参数、道路参数作必要的简化或假设，以便能依据相关物理定律对事故发生前瞬间的车辆行驶速度进行估算和分析。目前，对各种事故形态的速度计算均有相应的理论或经验计算公式，但怎样选择相应公式进行相对准确的计算，则需要根据具体的案例，采取不同的方法。

由于大量的交通事故尤其是重、特大交通事故都是汽车与汽车间碰撞造成的，本章所列和分析的主要是车辆与车辆间在正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞和斜碰撞时车速鉴定的案例。同时，轿车与货车两者之间的体积、质量和高度相差较大，在碰撞时往往会出现轿车“钻”到货车下的情况，使车辆碰撞过程和状态变得更为复杂，在进行车速鉴定时更加困难，所以选此些案例加以分析和探讨。

（一）轿车与货车正面碰撞案例

1.案情简介

2017年3月，张某驾驶黑A****号奥铃牌货车（下面简称奥铃牌货车）行至明沈公路33公里500米处时，与相对方向驶来的刘某所驾黑B****号双环牌车（下面简称：双环牌吉普车）相撞，见图2-1。

图2-1碰撞现场双环牌吉普车

2.事故分析

经过参考询问笔录、道路交通事故现场图以及对两车的检验，了解到两辆车的制动器均有效，且碰撞后车体有大面积的塑性变形，事故车在路面上留有明显的痕迹且运动过程简单，首先是正面碰撞，碰撞后车辆沿直线滑移，直到剩余能量全部被地面摩擦耗尽，车辆才停止运动。

3.两车速度的计算

计算过程如下：

双环牌吉普车距离碰撞点的距离：

式中：8.5m为双环牌吉普车前轴到路边平均距离（车辆的滑移距离）；

3.7m为碰撞点到公路西侧路边距离；

25m为碰撞点在公路西侧路边投影点与双环牌吉普车前轴左侧轮胎在公路西侧路边投影点的距离。

双环牌吉普车碰撞后的速度：

式中：g=9.8m/s2，为重力加速度；

=0.55，为滑动附着系数；

K=1，为附着系数修正值；

Lmin=27.82m，为双环牌吉普车碰撞后滑移距离。

双环牌吉普车碰撞时有效速度`：Ve=105.3x=108.5km/h=30.1m/s

式中：x=1.03m，为双环牌吉普车碰撞时等效变形量。

双环牌吉普车碰撞前的速度：

奥铃牌货车碰撞后的速度`：

式中：g=9.8m/s2，为重力加速度；

=0.4，车辆侧面与地面接触时的滑动摩擦系数；

K=1，为附着系数修正值；

s=22m，车辆滑动距离。

奥铃牌货车碰撞时有效速度：

式中：x=0.65m，为奥铃牌货车碰撞时等效变形量。

奥铃牌货车碰撞前的速度：

即：双环牌吉普车碰撞前的速度：V10=34.7m/s。

奥铃牌货车碰撞前的速度：V20=23.1m/s。

4.结果分析

在这个交通事故中，路面上留有明显的痕迹和塑性变形，符合利用经验公式塑性变形量求车速和制动痕迹长度求车速。对于公式中的参数 =0.4，如果我们应用大型的弹簧秤拉动车辆，使其做匀速直线运动，这样可以获得摩擦系数，从而使计算结果更加准确。

（二）轿车与摩托车正面碰撞案例

1.案情摘要

2018年6月无牌照轻骑牌摩托车逆向行驶与一辆本田轿车右前部相撞后，摩托车抛出，骑车人跌落死亡，见图2-2。

图2-2事故现场照片

2.事故分析及车速计算

依据现场痕迹，计算碰撞后摩托车、轿车的分离速度，依据动能定理、动量守恒求的车辆碰撞前瞬间的速度。

计算碰撞后的无牌照轻骑牌二轮摩托车速度：

式中： =0.55，为摩托车倒地滑行时附着系数；

g=9.8m/s2，为重力加速度；

s=19.1m，为无牌照轻骑二轮摩托车滑行距离。

计算碰撞点距离摩托车倒地划痕的距离：

式中：s=7.78m为血迹到碰撞点之间的距离。

计算无牌号本田轿车碰撞后分离时的速度：

式中：s=17.89m，为本田轿车碰撞后滑行距离；

=0.7，为道路附着系数。

计算无牌号本田轿车碰撞前瞬时速度：

式中： ，为摩托车驾驶员质量；

，为无牌照轻骑二轮摩托车质量；

，为无牌号本田轿车整备质量。

计算无牌号本田轎车行驶速度：

式中： =0.7，为道路附着系数；

t=0.8s，为驾驶员反应时间。

无牌号轻骑摩托车碰撞前行驶速度为53km/h。

无牌号本田轿车碰撞前行驶速度为71km/h。

3.结果分析

案例中摩托车被抛出的高度和人体被抛出高度的确定是计算公式中的关键数值，分析车身的痕迹，比对分析后，确定轿车车体顶棚的痕迹为摩托车车身的擦划作用形成的，以此确定了抛出高度H，针对于现场路面的附着系数，如果能现场的试验模拟求得的参数会更有利于计算，使得结果更接近真实车速。

结论：

综上所述，根据牛顿运动学原理、车辆的结构、运动特性所进行的事故分析方法，虽然在实际运用中具有计算过程简单、计算量小等优点，但其计算过程中对大量因素的简化导致计算结果的失真，而且事故分析得出的结果是个简单的数值，无法对整个事故的过程进行模拟再现，在实际的运用中，鉴定结果的说服力不高。为了适应《道路交通安全法》对道路交通事故处理提出的新要求，需要在事故分析车速鉴定计算中引入新的计算模型和理论，对事故计算进行研究、分析，使得事故分析结果更加客观、真实地还原事故过程。

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