基于力學及視頻對車速的鑒定方法案例分析

張建

摘 要：目前我國交通事故發(fā)生率仍處于居高不下態(tài)勢，在發(fā)生交通事故后，事故中車速司法鑒定可以為公安機關及交通管理部門提供對專業(yè)技術支持，也為事故雙方責任劃分提供科學有力依據(jù)。文章將結合交通事故案例詳細分析如何基于力學及視頻對車速進行鑒定。

關鍵詞：交通事故 車速 制動減速度 司法鑒定

1 道路交通事故車輛速度的定義

道路交通事故發(fā)生前采取避險措施瞬間的車輛速度。未采取避險措施的，道路交通事故車輛速度為道路交通事故瞬間車輛速度[1]。

2 道路交通事故車輛速度鑒定的運用

道路交通事故車輛速度鑒定是根據(jù)事故形態(tài)、現(xiàn)場痕跡、物證等對道路交通事故車輛行駛速度進行分析和計算的過程。可利用能量守恒方法、動量和動量矩守恒方法及運動學方法鑒定事故車輛速度及道路交通事故瞬間車輛速度；可基于事故視頻資料依據(jù) GA/T 1133進行車速鑒定，也可依據(jù)攝影測量方法進行車速鑒定。

3 結合案例分析如何基于力學及視頻對車速進行鑒定

3.1 基本案情

××××年××月××日13時21分許，滿載貨物的某號牌重型自卸貨車與一輛兩輪電動車在一十字路口發(fā)生碰撞，事故造成兩車不同程度受損，電動車駕駛員受傷。現(xiàn)委托對某號牌重型自卸貨車事故發(fā)生時的速度進行鑒定。

3.2 事故現(xiàn)場情況

事故發(fā)生地點為××××路口，干燥瀝青路面，事發(fā)路段為平交十字型路口，以東西方向道路北側機非隔離帶為基準線，某號牌重型自卸貨車頭西北尾東南方向位于基準線南側、十字型路口西側，第一軸、第二軸及第三軸右側車輪分別距離基準線為360cm、377cm及406cm，左后輪、右后輪分別在路面上遺留有一條由東南向西北方向的連續(xù)且不間斷的制動痕跡，制動痕跡長度為3040cm，左右兩條制動印痕終點均位于后輪下方路面處。

3.3 某號牌重型自卸貨車制動性能測試單信息

車牌：×××，車型：其他汽車（氣壓），測試日期：×××，測試時間：×××，制動距離：6.9m，初速度：29.6km/h，協(xié)調時間：0.200s（合格），MFDD：5.48（合格），裝載情況：空載，有無超出試車道：無，結論：合格。

3.4 監(jiān)控視頻檢驗所見

該段監(jiān)控視頻錄像文件格式為MP4文件格式，大小為4.92MB，4.92MB（5，169，036字節(jié)），視頻時長：00：00：34，幀速率為25fps，其視頻圖像上部顯示時間。記錄時間為某年某月某日13時21分24秒至某年某月某日13時21分57秒（均為監(jiān)控視頻錄像畫面顯示時間，下同）；該視頻圖像播放流暢，幀率穩(wěn)定。視頻圖像畫面清晰，肉眼可以分辨目標車輛外觀特征、運動軌跡，能夠在圖像范圍內有效選取或設定參照物[2]。按照時間順序，視頻圖像中依次檢見以下內容：

在13：21：44第3幀圖像上，某號牌重型自卸貨車在視頻畫面左側中部位置處，由左向右駛入視頻監(jiān)控畫面范圍。

在13：21：44第17幀圖像上，選取某號牌重型自卸貨車車體右側前部邊緣所在空間豎直線為參考線A（見圖1）。

在13：21：45第6幀圖像上，某號牌重型自卸貨車車體右側后部邊緣與參考線A近似重合（見圖2）

在13：21：45第7幀圖像上，某號牌重型自卸貨車與電動自行車發(fā)生碰撞。

在13：21：45許，某號牌重型自卸貨車后輪附近見煙狀氣體。

在13：21：45第8幀圖像上，選取某號牌重型自卸貨車車體右側前部邊緣所在空間豎直為參考線B（見圖3）。

在13：21：46第1幀圖像上，某號牌重型自卸貨車車體右側后部邊緣與參考線B近似重合（見圖4）。

在13：21：48許，某號牌重型自卸貨車駕駛室右側駛出監(jiān)控視頻畫面范圍且某號牌重型自卸貨車停于監(jiān)控視頻畫面右側中部路面上，其后方路面上遺留有兩條深色輪胎制動印痕，深色制動印痕起始點延伸至視頻左側畫面以外。

監(jiān)控視頻畫面截圖（見圖1-4）。

3.5 分析說明

3.5.1 基于視頻文件圖像的車輛制動減速度計算

由檢驗所見，在錄像中每秒鐘有25幀圖像，設每幀持續(xù)時間為t'，則。對某號牌重型自卸貨車通過監(jiān)控視頻錄像中參考線A時的平均速度進行分析，利用速度－時間－位移關系式[3]，計算某號牌重型自卸貨車通過參考線A、參考線B時的平均速度。

式中，l為某號牌重型自卸貨車通過參考線A時行駛的距離（車長），由某號牌重型自卸貨車信息可知，取8.42m。tA為某號牌重型自卸貨車通過參考線A時所需的時間，

將參數(shù)代入整理計算得

tB為某號牌重型自卸貨車通過參考線B時所需的時間，，

將參數(shù)代入整理計算得

綜上分析，某號牌重型自卸貨車通過參考線A速度約為54.14km/h，通過參考線B速度約為42.08km/h，速度明顯的降低過程。

3.5.2 某號牌重型自卸貨車制動起始位置分析

根據(jù)某號牌重型自卸貨車軸距（第一輪軸到第三輪軸長度）長度間接測量其制動痕跡起始點在視頻畫面中的位置，以某號牌重型自卸貨車第一輪軸右側輪、第三輪軸右側輪著地點為“標尺”（第一輪軸右側輪胎著地點、第三輪軸右側輪胎著地點為該車軸距，根據(jù)車輛型號查詢可知，d=3.3+1.4=4.7m），間接測量某號牌重型自卸貨車第三輪軸后輪從進入視頻畫面時至停止向前運動行駛過的距離D（見圖5-6，示意圖）。

根據(jù)示意圖分析可知：

由事故現(xiàn)場情況可知，某號牌重型自卸貨車第三輪軸輪胎制動痕跡長30.4m。因此，某號牌重型自卸貨車第三輪軸輪胎著地點剛進入視頻畫面時，某號牌重型自卸貨車制動痕跡已經(jīng)產(chǎn)生，即某號牌重型自卸貨車已經(jīng)采取了制動措施。根據(jù)上述視頻文件圖像中檢見的深色制動印痕起始點延伸至視頻畫面左側邊沿，并結合事故現(xiàn)場情況中制動痕跡連續(xù)無間斷進行分析可知，某號牌重型自卸貨車后輪進入監(jiān)控視頻畫面時至完全停止應一直處于制動減速狀態(tài)。

3.5.3 某號牌重型自卸貨車通過參考線A和B之間的減速度

某號牌重型自卸貨車制動痕跡連續(xù)無間斷，將某號牌重型自卸貨車的制動過程可近似認為勻減速運動，根據(jù)運動學原理，勻減速運動的平均速度等于其中間時刻的瞬時速度，因此有：

參考線A中間時刻與參考線B中間時刻之間歷時為：

通過參考線A和B之間的減速度為：

根據(jù)以上計算結果，某號牌重型自卸貨車通過參考線A和B之間的減速度均約為4.65m/s2。

3.5.4 基于事故形態(tài)和制動痕跡的車速計算

根據(jù)事故現(xiàn)場情況，現(xiàn)場路面留有制動痕跡，其長度為30.4m，該痕跡止點位于某號牌重型自卸貨車后輪著地點。根據(jù)該制動痕跡可計算某號牌重型自卸貨車在該制動痕跡起點時的速度。

由“功能轉換原理”及“能量守恒定律”的相關理論及方法，有下式成立：

式中，m為某號牌重型自卸貨車事發(fā)時質量；v1為該車制動痕跡起點時的速度；v2為該車停止時的速度，其值為0；s為該車制動痕跡長度，取30.4m；a為該車制動減速度，根據(jù)以上計算結果，a取4.65m/s2，Ecrash為某號牌重型自卸貨車與兩輪電動車發(fā)生碰撞損失的能量，故該部分某號牌重型自卸貨車的能量損失可以忽略不計，即Ecrash≈0。

上式簡化后可得：

由于車輛在制動協(xié)調時間內速度下降，因此，設某號牌重型自卸貨車在制動協(xié)調時間內速度的降低值為Δv，則其值為：

式中，t為某號牌重型自卸貨車行車制動性能測試單中的制動協(xié)調時間，為0.200s。

整理（1）、（2）式，則某號牌重型自卸貨車制動開始前的速度v0為：

將參數(shù)帶入上式計算得

因此，根據(jù)視頻中平均減速度計算所得某號牌重型自卸貨車制動前的速度v0約為62km/h。

3.5.5 綜合分析

因某號牌重型自卸貨車后輪進入監(jiān)控視頻畫面時至完全停止一直處于制動減速狀態(tài)，且事發(fā)時某號牌重型自卸貨車為滿載狀態(tài)，其制動性能測試單上的MFDD（平均減速度）為空載狀態(tài)下的測試結果，因此實際在空載狀態(tài)下測試的MFDD結果不能反映出某號牌重型自卸貨車事故發(fā)生時滿載狀態(tài)下的MFDD情況。在本次事故中，視頻真實反映了某號牌重型自卸貨車絕大部分制動過程的運動狀態(tài)，故本次鑒定優(yōu)選視頻計算所得的減速度值來計算某號牌重型自卸貨車制動前的速度。

綜上分析計算某號牌重型自卸貨車事發(fā)時（制動前）的行駛速度約為62km/h。

4 結語

在有視頻錄像的交通事故中對于汽車行駛速度的鑒定，不能單純從監(jiān)控視頻分析計算車速，鑒定相關人員應通過對視頻仔細觀察分析并結合視頻中汽車的實際運動狀態(tài)、路面及車輛狀況等才能夠計算出客觀、科學的車速，為處理道路交通事故提供有力依據(jù)，為辦案機關解決問題。

參考文獻：

[1]GB/T33195-2016《道路交通事故車輛速度鑒定》[S].

[2]GA/T1133-2014《基于視頻圖像的車輛行駛速度技術鑒定》[S].

[3]馮浩，潘少猷，陳建國.基于視頻的車速鑒定方法[J].中國司法鑒定.2009年第5期（總第46期）：46-54.