EDR數據的局限性與誤差*

張新海 常銳 杜天亞

1. 廣東警官學院 2. 廣東省廣州市公安局

引言

汽車EDR數據能夠客觀、全面、準確地記錄車輛發生事故過程中的駕駛信息，這樣的結論是有條件的，如車輛在道路上正常行駛，車輛沒有被改裝的情形，車輛在使用中輪胎與地面之間做純滾動，車輪在路面上沒有發生側滑、滑移、滑轉、騰空、翻滾、跳躍等情況。而車輛在實際使用中上述情形也是常見的，導致汽車EDR系統記錄數據與車輛實際使用狀態之間出現一定的偏離，使汽車EDR 數據在應用中存在一定的局限性與誤差，交通事故調查中應當引起調查人員的充分重視。

一、汽車EDR數據的局限性

汽車EDR數據的局限性是說EDR數據記錄的意外事件，EDR數據受系統工作原理、汽車運行數據的檢測機理、汽車的使用條件及汽車使用中的特殊運動形式的影響，導致EDR數據出現偏差，證明效力下降的情形；同時還受到汽車安全技術的快速發展、事故調查人員的數據解析能力和EDR數據讀取工具檢索能力等條件的制約。這里講EDR數據的局限性，并非要否定EDR數據的價值。相反，只有我們充分認識到了EDR數據的特點和不足，才能更加有效地對其進行讀取、解析與應用，充分挖掘和發揮其價值。

（一）EDR記錄系統及數據自身的局限性

1. EDR數據記錄包含的數據項有限

EDR數據僅記錄了與事故相關的有限車輛狀態信息和使用信息。GB 39732-2020《汽車事件數據記錄系統》要求記錄A類數據17項、B類數據43項共60項數據，而非車輛運行中的所有數據，事故調查人員不能指望通過EDR數據了解事故車輛的所有事項，EDR數據不是萬能的。

2. EDR數據記錄有時與汽車運行狀況發生偏離

EDR數據是通過安裝于汽車的傳感器檢測的汽車運轉信息，傳感器正確檢測的前提是車輛正常行駛，車輛在運行中未出現側滑、滑移、滑轉、騰空、翻滾、跳躍等情況，但上述情形也是交通事故中經常遇到的情況，致使EDR記錄的數據不能反映車輛實際的運動狀態。汽車EDR數據還必須與事故現場的其它物理證據配合使用，調查人員才能得出正確的判斷。

3. EDR數據記錄系統故障導致數據記錄不完整、不準確

無論是美國49 CFR Part 563標準，還是GB 39732-2020都規定了EDR數據記錄的事項，汽車上為確保EDR數據記錄系統穩定可靠工作，還提供了發電機、蓄電池外部供電和內部備用電源2套電源方案，以保證控制模塊在事件發生后能夠完整記錄相關數據；但事件發生時EDR記錄系統電源出現故障的情形總是存在的，特別是由于碰撞時可能導致的供電系統損壞，造成EDR無法完整、甚至不能正確記錄車輛某些數據項，進而使EDR報告中的結果存在偏差。比如，駕駛人在事發時的安全帶處于鎖扣狀態，但由于斷電或電路故障導致EDR報告中沒有將實際的狀態（鎖扣）信息寫入，而記錄顯示為未鎖扣。但需要說明的是，由于斷電等因素導致記錄不完整出現的EDR數據結果偏差并不影響實際數據項的狀態或數值[1]。

4. EDR數據記錄不連續，輕微碰撞與刮擦難支撐

盡管EDR系統對車輛運行狀態是連續監控的，但并非實時連續不斷的記錄，在未達到預先設定的EDR觸發閾值時（一般是150ms內產生不小于8km/h的速度變化量），其數據不會被記錄；當碰撞強度達不到一定強度時（一般150ms內產生不小于25km/h的速度變化量），記錄的數據不會被鎖定。因此在一些碰撞比較輕微的事故中，轎車碰撞行人、自行車發生的碰撞事故及車輛間的刮擦事故中，事故車輛的運行數據不會被記錄。而在交通執法實踐中，大部分事故是屬于刮擦或輕微碰撞的事故，影響EDR數據應用的廣泛性。

5. EDR數據與事故的關聯性難確認

目前大部分車輛的EDR數據均不包含時間和位置信息，由于此類信息涉及個人隱私，美國49 CFR Part 563對此類信息的記錄未作要求。但在事故調查中，由于EDR數據缺乏時間和位置信息，警察利用EDR數據時很難給出充分的理由說明EDR記錄的事件即為發生事故時的事件記錄，EDR記錄與事件的關聯性難以確認，影響其在實踐中的運用。此外，EDR觸發記錄，但安全氣囊未起爆時，其數據有可能被后續其他事件覆蓋，若車輛碰撞后發生二次甚至多次碰撞，原始的碰撞數據可能會被覆蓋丟失。若事故車輛逃逸，讀取出來的數據是否能用于本次事故分析，需要進一步結合其他證據綜合研究。不僅如此，對于一個EDR記錄中集成了多個安全裝置的數據，記錄了不同類型的事件，且觸發條件不同，數據的鎖定條件不同，一旦記錄事件數量達到最高限值，則后續的嚴重事件無法記錄，給事故調查還會帶來一些干擾。

（二）EDR檢索工具及車輛類型的局限性

1. EDR數據檢索工具難以覆蓋所有品牌的車輛和EDR數據記錄模塊

目前，市場上可以讀取EDR數據的專用工具主要有Bosch CDR、BerlaiVe、汽車取證大師、Tesla VCI、KIA VCI、Hyundai VCI等，每一款EDR數據讀取工具均覆蓋有限的車輛品牌，尚不存在一款讀取工具可以支持所有車輛品牌的EDR數據讀取。此外，汽車發生意外事件（除了碰撞還有車身翻轉、碰撞行人等）后，有多個電腦模塊可以記錄EDR數據，早期的CDR可以讀取氣囊電腦ACM、行人保護PPM、車身翻轉控制ROS、動力控制PCM等模塊，新版CDR增加了對前向攝影控制FCM、主動安全控制ASCM等模塊數據讀取的支持，支持的模塊類型也在不斷增加，使現有的檢索工具對EDR數據的檢索能力變得更加有限。

2. 并非所有的車輛類型均配備EDR數據記錄系統

根據EDR系統的工作原理以及道路交通事故的碰撞特點，世界各國的EDR數據記錄系統僅配置于M1、N1類，我國GB 39732-2020《汽車事件數據記錄系統》僅適用于M1類車輛，對于其他類車輛并不做強制要求。

（三）EDR數據使用的局限性

1. EDR數據解析困難，對調查分析人員要求更高

EDR數據具有數據項豐富、數據精度高、證據提取效率高、數據客觀、證明效力高等眾多優勢，被稱為信息世界的“證據之王”[2]，但理解和解析EDR報告的眾多數據項需要事故調查民警具有較高的理論力學、汽車原理、汽車理論、汽車安全技術、現場勘查、證據科學等方面的知識，不同品牌、不同年款的汽車EDR記錄的數據項可能不同，使用的坐標系方向不同，數據表達的含義不同，沒有統一的數據解析規則。如何科學、客觀地解析數據，并正確使用數據服務執法辦案，給交通事故調查民警提出了更高的技能要求和更高的素質要求。特別是隨著信息網絡技術對傳統汽車工業的改造，自動駕駛汽車的出現，汽車上裝備了越來越多的主動安全裝置，交通警察道路交通事故調查能力面臨重大挑戰。

2. EDR數據使用受數據安全與隱私保護法規的制約

汽車EDR數據包括駕駛人在駕車過程中形成的駕駛習慣、出行習慣、車輛操控、車上乘員等眾多數據；EDR 數據本身及其讀取、使用過程都極有可能會涉及個人隱私，甚至商業隱私。因此，EDR數據使用的安全性和合法性問題構成了其數據價值發揮作用的限制性因素，這也是目前歐美等汽車后市場發達的國家EDR數據應用中的主要困惑[3]。

3. EDR數據支持的事故形態有限

道路交通事故的形態包括碰撞、刮擦、墜落、翻車、碾壓、爆炸和失火等七種，而目前EDR數據可以提供支持的事故形態主要是車輛運動狀態發生劇烈變化的碰撞、翻車、墜落等，并且劇烈程度必須達到一定的強度等級，方有數據記錄。即便是車輛碰撞事故形態之追尾相撞事故中，由于碰撞傳感器多在車頭部位和中部車身兩側安裝，很少在后部安裝，再加上車輛后備箱容易變形，被追尾車輛也通常未包含EDR數據記錄。

4. EDR數據記錄與事故調查和鑒定需求不匹配

美國通用汽車公司開發EDR系統的初衷并非服務警察的事故調查與檢驗鑒定，而是要通過搜集車輛在碰撞事故中的有關信息開發更加高效的乘員保護系統；因此，記錄的數據不包含事件準確的時間及地點信息[4]。而交通事故調查涉及到的人、車、路、環境、信息、法規等交通要素中，也僅是包括車輛運行中的部分信息，不能全方位為交通事故調查與鑒定提供支持和服務。

由于EDR數據在使用中存在諸多局限性和不足，這就要求交通事故調查人員正確認識其所能發揮的作用，發揮EDR數據的優勢，避免過度依賴電子證據帶來的不利影響。

二、EDR數據的誤差

這里所講的EDR數據誤差主要是針對交通事故調查中的車速結果進行分析；由于車速對交通事故后果比較敏感，無論是事故當事人、還是事故處理民警及法庭調查法官對事故時的車輛行駛速度都極為關心。如圖1顯示了汽車車輪轉速的測量原理，根據汽車原理知道，EDR記錄汽車的行駛車速實際上通過磁電式傳感器（霍爾傳感器或光電傳感器原理類似）測量電壓脈沖數間接轉換為車輪轉速，再換算為車輛行駛速度；該測量方法實際上是基于汽車理想的行駛條件設計的，即車輪在地面上做純滾動、輪胎氣壓正常、車輛裝載正常、車輛未發生改裝及測量電路正常，未考慮車輪在地面上是否出現側滑、滑移、滑轉、騰空、跳躍等異常運行狀態。

根據汽車行駛原理，車輛行駛速度為：

式中：V-車輛行駛速度（km/h），n-車輪轉速（rpm），R-車輪滾動半徑（m）。

由上式可知，影響檢測車輛速度的因素包括，車輪轉速和車輪滾動半徑。而汽車在使用中導致車輪轉速不能反映車輛在路面上行駛情況的常見情形主要包括，車輛在路面上發生側滑、滑移、滑轉、騰空、跳躍等；導致車輪滾動半徑偏離正常值的常見情形主要包括，車主更換輪胎的規格型號、輪胎胎壓不正常、汽車過載、嚴重超速等。此外，由于電氣線路工作不穩定、測量數據超越傳感器量程或EDR記錄的數值區間，均會產生EDR數據失準的情況。這是在使用EDR數據開展事故調查不能迷信EDR數據，需要與現場勘查的其它物理證據聯合使用的重要原因。

需要說明的是，觸發安全氣囊起爆的速度變化量并非源于車速傳感器，而是源于汽車碰撞傳感器測得的加速度積分。安全氣囊系統監測車輛碰撞的傳感器分為觸發碰撞傳感器和防護碰撞傳感器。觸發碰撞傳感器用于檢測車輛碰撞時的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發信號。防護碰撞傳感器與觸發碰撞傳感器串聯，用于防止氣囊誤爆[5]。常見滾球式碰撞傳感器工作原理如圖2所示。

一般情況下，汽車會在左前、右前和車體兩側中央部位等三個主要位置安裝碰撞傳感器，用于感知正面碰撞和側部相撞[6]。碰撞傳感器將信號輸入氣囊電腦，氣囊電腦根據碰撞傳感器的信號來判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣展開。GB 39732-2020規定氣囊電腦觸發EDR系統記錄碰撞數據的閾值為：當車輛僅記錄“縱向delta-V”時，觸發閾值為在X軸方向上150ms時間區間內不小于8km/h的車輛速度變化；當車輛同時記錄“橫向delta-V”時，觸發閾值為在X軸方向或者Y軸方向上150ms時間區間內不小于8km/h的車輛速度變化。EDR系統記錄碰撞數據被鎖定，不被后續事件覆蓋的閾值為：150ms時間區間內在X軸方向上的車輛速度變化delta-V不小于25km/h[7]。這里delta-V作為觸發EDR記錄的關鍵判斷條件，其計算方法即為一段時間內加速度的累加量。

式中：delta-V-車輛速度變化量，G(i)-第i個采樣點的加速度。

不難看出，EDR記錄系統記錄的車速信號與監測汽車碰撞強度的傳感器是完全不同的，計算原理不同，作用也不同，二者有時還不能夠相互印證。

EDR數據記錄系統由于受傳感器性能和其他環境因素影響，記錄值本身存在誤差；另外，EDR數據采取向下圓整的規則，顯示的車速一般會低于實際車速。不僅如此，不同品牌的車輛在不同速度條件下發生的碰撞事故，記錄車速誤差的數值不同，車速越高誤差值越大。2011年NHTSA專家Comeau所做的EDR驗證試驗表明，Toyota汽車EDR數據的車速誤差在-2.4+0.2km/h之間[8]；利用Bosch CDR讀取的EDR報告的數據聲明中，部分車輛在數據聲明部分會提供誤差值、記錄方式和記錄范圍；在應用EDR車速值時，必須考察這些因素對車輛實際行駛速度的影響，通過進一步分析得到正確的車速值。

（一）車輛改裝引起的誤差

1. 改變車輛幾何尺寸

通常是車主更換了與原車尺寸不同的輪轂、車輪安裝了不同系列的輪胎，而導致汽車行駛時滾動半徑發生了改變。根據上述車速計算公式不難發現，當車輪改裝后如果導致滾動半徑增大，則車輛的實際行駛速度增大，也就是說EDR記錄的車速低于車輛實際行駛速度；反之，EDR記錄的車速會高于車輛實際行駛速度。此時分析車輛的實際行駛速度就需要利用車輛滾動半徑來修正EDR記錄數值。

式中：Rd-車輛改裝后車輪的實際滾動半徑，R-車輛正常使用的車輪滾動半徑，V-車輛實際行駛速度，VEDREDR記錄的車速值。

2. 改變車輛安全裝置

EDR數據記錄反映的是汽車本身通過各類傳感器采集的信息，傳感器采集的信號由于人為原因導致錯誤，則容易導致記錄模塊的誤判。如，EDR記錄中通常包含安全帶的使用狀態，但一些駕駛人不習慣系安全帶而使用安全帶扣欺騙汽車安全系統；因此，要求調查人員對EDR數據反映的事項，應對事故現場進一步仔細勘查，比對EDR數據與事故現場其他類物證的一致性。

（二）輪胎與路面之間運動異常引起誤差

1. 車輛行駛中車輪在路面產生滑移

現代汽車多數安裝有ABS，以防止汽車在制動時出現抱死滑移的情況，導致車輛失去方向或車輪嚴重側滑；但是，當汽車ABS出現故障時，或車輛在濕滑路面等低附著系數路面使用時，車輪會出現滑移的情形，特別是在EDR 記錄的時間段內，車輪出現抱死滑移，會導致記錄的車速發生異常，碰撞前記錄的車速值可能為0，但車輛仍然處于滑移狀態，實際車速并不為0的情形[9]。

2. 車輛在碰撞前出現騰空、跳躍

一些碰撞事故發生前，由于車輛失控等原因導致車輪離地，出現騰空、跳躍；此種情形下，由于車輪脫離路面，EDR記錄的車速值并非汽車的實際運動速度，車速記錄與車輛實際速度存在較大差異，調查人員需要通過視頻監控或理論計算等其他途徑，獲得車輛實際速度。

3. 車輪在路面產生滑轉

與車輪在路面出現滑移類似，當汽車車輪驅動力大于路面驅動力時，便會產生車輪滑轉或邊走邊滑的情形，特別是當車輪原地滑轉與另一運動的車輛發生碰撞時，車輛實際并未發生移動，但記錄的車速并不為0，與實際情況相去甚遠。

（三）EDR數據記錄中的誤差

EDR數據出現削波現象

EDR數據被削波即為記錄數據超過量程被強制記錄限值；受車輛傳感器性能或EDR數據記錄區間的限制，實際運動狀態參數值超越傳感器記錄范圍即被削波。如部分豐田EDR模塊車速記錄上限為122km/h，超過此值后均被記錄為122km/h（如圖3），而實際行駛速度值可能與此上限值相去甚遠。

（四）數據檢索操作中的誤差

1. 拆卸模塊操作失誤產生新數據或數據被覆蓋

車輛發生碰撞事故之后，車輛損壞程度的不同導致提取EDR數據方式的不同，Bosch CDR提供了DLC和D2M兩種基本的EDR數據讀取方式；數據讀取時優先選擇DLC模式，事故調查人員在車輛電路嚴重受損，嘗試各種方式不能為電腦等模塊上電的情況下，拆卸EDR數據模塊，選擇D2M讀取模式。在從汽車上拆卸模塊時，必須首先給模塊斷電，靜置5分鐘后，嚴格按操作規程拆卸。有些情況下，由于模塊帶電、碰撞、傾斜、跌落等操作失誤會導致模塊中產生新的數據，或者覆蓋以前的碰撞數據。作為事故調查人員應當首先客觀評估拆卸EDR數據模塊可能帶來的風險。

2. 信息錄入錯誤導致EDR數據讀取時出現錯誤

汽車各大主機廠銷往世界各地的同一年款的車輛配置不同，利用Bosch CDR讀取車輛EDR數據時，首先需要對車輛的VIN進行校驗識別，通過VIN檢查確認車輛是否被支持，檢查車輛有哪些模塊數據可以讀取，調查人員務必輸入正確的VIN。有時借用同品牌型號的其它區域VIN也可以通過VIN校驗，通過VIN欺騙的方式，讀取車輛的EDR數據，但由于使用了不正確的VIN，可能會導致不正確的數據轉譯或讀取過程中的通信錯誤[10]。

盡管EDR數據具有全面、準確的特點，但在一些特殊條件下，EDR數據會出現與實際情況不一致的情形，需要調查人員分析誤差原因，對EDR數據進行校正，避免過度依賴電子證據做出不正確的判斷。

三、案例應用

某日，一輛雪弗蘭小型轎車在駛進一丁字路口時與一摩托車發生碰撞事故，碰撞前駕駛人發現危險并采取了制動措施，事故后的現場照片如圖4所示。利用Bosch CDR 數據讀取工具讀取雪佛蘭ACM模塊，生成的報告如圖5、圖6所示。

根據雪佛蘭汽車的EDR數據報告可知，此事件為一起氣囊未展開事件，碰撞后汽車的運動方向并未發生嚴重改變，事發時駕駛人系上了安全帶。EDR數據記錄了事發前5秒的數據，碰撞前3秒駕駛人采取了制動措施，發動機轉速和車輛行駛速度下降。

從EDR顯示的車輛碰撞前數據分析可知，碰撞前3秒車速為21英里/小時，換算為33.73km/h=9.37m/s，碰撞前2秒汽車行駛速度降為0m/s。這顯然是不可能的，一方面，根據經驗判斷如果車速超過30km/h碰撞固定物車速瞬間降為0km/h會導致氣囊起爆，而事故現場發現氣囊并未起爆；另一方面，碰撞前2秒車速已經為0km/h，車輛處于靜止狀態，與摩托車發生側向刮擦事故，汽車縱向速度變化量（delta-V）不可能觸發EDR記錄意外事件，這與車輛記錄了一個氣囊未展開事件相矛盾。根據現場道路濕滑和散落碎石的附著條件以及當時車輛33.73km/h的車速行駛條件，汽車的減速度達到9.37m/s2=0.956g幾乎是不可能的。汽車EDR數據記錄與事故現場物證及EDR記錄的原理出現諸多矛盾。

綜合現場痕跡物證和EDR數據記錄分析，從交通事故現場遺留痕跡的照片不難看出，汽車在停止前，駕駛人采取了制動措施，并且導致車輪在路面產生明顯的抱死拖滑痕跡，這是由于在濕滑的碎石路面上，汽車在制動過程中出現輪胎與路面之間的附著系數減小，導致車輪在地面上滑移了較長一段距離后方才停車所致。也正是由于車輪遇到鋪有碎石子的濕滑路面導致車輪抱死，從而使EDR記錄的車輛行駛速度為0mph。

本案分析可知，隨著GB 39732-2020《汽車事件數據記錄系統》的實施，車載電子證據在交通事故調查中必將成為一個重要的取證對象，但汽車的EDR數據畢竟僅是車輛碰撞事故證據的一部分，事故調查人員不能過分依賴EDR數據；使用EDR數據時必須綜合分析EDR數據反映的車輛運動狀態，能夠與交通事故現場的痕跡物證相互印證。由于使用環境和EDR記錄系統自身所限，EDR數據有時還會與交通事故痕跡物證產生較大偏移，事故調查人員就更需要通過物理證據分析偏離的原因，從而科學、高效地利用EDR數據。

四、結語

汽車EDR數據可以記錄碰撞發生前和碰撞過程中的靜態和動態參數，這些數據將為事故調查、過程重建、事故認定、車輛性能改進及人體損傷預測研究提供重要證據。同時也被用于車輛安全性能的迭代研發。

EDR數據由于各方面原因導致其使用中還存在一定的局限性和誤差，要求事故調查人員仔細分析、小心求證，正確認識EDR數據在執法辦案中的價值，避免過度依賴電子證據做出不正確的判斷。

汽車內記錄電子證據的載體很多，除了集成EDR功能的各類控制單元外，還有行駛記錄儀、智能后視鏡、行車記錄儀、T-Box、信息娛樂導航系統等，這些數據的深度應用，將為事故調查提供更強有力的支撐。

隨著5G技術的普及與發展和新能源汽車滲透率的提高，傳統EDR數據將向與T-Box集成的方向發展，系統不僅可以記錄嚴重碰撞事故，還可以記錄一般事故，從而彌補EDR數據的不足。

隨著自動駕駛技術的發展和具有自動駕駛功能車輛滲透率的提高，自動駕駛車輛的數據存儲系統DSSAD（Data Storage System for Automated Driving）將很快出臺新的規范標準，記錄更加詳細的車輛使用信息，深度服務交通事故調查和交通安全研究[11]。