本文關(guān)鍵詞：基于激光點(diǎn)云的碰撞沖量法反求事故車速研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)汽車保有量的激增,不完善的交通設(shè)施與道路規(guī)劃,淡薄的安全意識(shí)等因素致使交通事故頻發(fā),也使得汽車安全問(wèn)題引起越來(lái)越多的人關(guān)注。對(duì)于事故的再現(xiàn)研究有助于了解事故發(fā)生原因,制定有效預(yù)防措施,并為司法責(zé)任認(rèn)定提供科學(xué)依據(jù)。交通事故再現(xiàn)分為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推算兩個(gè)階段。鑒于事故現(xiàn)場(chǎng)的不可恢復(fù)性,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的完整性和準(zhǔn)確性對(duì)分析處理相當(dāng)重要。隨著三維激光測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,人們開(kāi)始研究將其應(yīng)用于事故現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)獲取中,并取得了一定的成果,但常用的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推算方法并不完全適用于海量的激光測(cè)量數(shù)據(jù)。為此本文以激光掃描點(diǎn)云為依據(jù),對(duì)事故車速推算方法開(kāi)展研究。主要內(nèi)容有:(1)為了全面、高效和準(zhǔn)確地獲取三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù),進(jìn)行交通事故勘查時(shí),結(jié)合碰撞痕跡制定有效的掃描計(jì)劃。為實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)三維空間的重建,合理安排掃描儀站點(diǎn)位置和數(shù)量以獲取足夠多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)云的拼接配準(zhǔn)。同時(shí)針對(duì)透明或黑色物體表面對(duì)激光束反射率較低的問(wèn)題,通過(guò)噴涂工業(yè)顯像劑來(lái)提高掃描效果。(2)原始的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量龐大且?jiàn)A雜許多噪聲點(diǎn),不適合直接用于事故的分析處理,需進(jìn)行必要的點(diǎn)云預(yù)處理,包括ICP算法的多站點(diǎn)拼接配準(zhǔn),依據(jù)k-d tree點(diǎn)云拓?fù)潢P(guān)系的鄰域平均值算法剔除噪聲點(diǎn)和共頂點(diǎn)三角網(wǎng)格去冗余。(3)對(duì)于常用的車速推算方法中利用車輛碰撞結(jié)束后的滑移軌跡來(lái)計(jì)算碰撞發(fā)生時(shí)的車速所存在的誤差較大及適用范圍小的問(wèn)題,以車輛碰撞沖量作用方向?yàn)闂l件,結(jié)合二維碰撞動(dòng)力學(xué)模型和碰撞沖量-變形能二次橢圓方程推導(dǎo)出一種新的基于碰撞沖量的車速反求算法。相對(duì)于滑移軌跡,直接利用碰撞過(guò)程中的車輛特征來(lái)推算碰撞車速可以有效減小誤差。(4)研究根據(jù)事故遺留痕跡來(lái)獲取車輛的碰撞沖量方向用于沖量法的車速反求。依據(jù)車輛變形與碰撞沖量間的密切關(guān)系,建立兩者相互轉(zhuǎn)換的方程式,結(jié)合三維激光掃描儀處理事故現(xiàn)場(chǎng)獲取的車輛變形角度特征來(lái)計(jì)算沖量的作用方向。為了得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換方程,利用LS-DYNA仿真車輛碰撞以獲取變形角度與沖量作用方向的數(shù)據(jù),通過(guò)M atlab計(jì)算得出相應(yīng)的七元線性回歸方程。并對(duì)得出的轉(zhuǎn)換方程進(jìn)行誤差分析,結(jié)果表明其誤差控制在較小水平。(5)驗(yàn)證碰撞沖量反求車速法在實(shí)際中的應(yīng)用,結(jié)合激光掃描數(shù)據(jù)對(duì)一起現(xiàn)場(chǎng)被破壞的交通事故進(jìn)行碰撞車速的推算。結(jié)果顯示,在未知車輛滑移軌跡長(zhǎng)度下,沖量法也能夠有效地再現(xiàn)車輛碰撞車速。最后針對(duì)沖量法中數(shù)學(xué)計(jì)算步驟過(guò)于頻繁復(fù)雜,利用C#開(kāi)發(fā)了碰撞沖量法事故車速計(jì)算工具以便于實(shí)際的使用。
【關(guān)鍵詞】：交通事故 激光掃描 碰撞沖量 車速反求 碰撞有限元
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491.31
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.2 車輛碰撞事故再現(xiàn)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 三維激光技術(shù)研究現(xiàn)狀及在事故處理中的應(yīng)用15-17
• 1.3.1 三維激光技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 三維激光技術(shù)在交通事故處理中的應(yīng)用16
• 1.3.3 三維點(diǎn)云處理研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 車輛碰撞理論及常用車速推算方法19-32
• 2.1 車輛碰撞理論19-22
• 2.1.1 碰撞類型19-21
• 2.1.2 碰撞中心21
• 2.1.3 二維碰撞動(dòng)力學(xué)模型21-22
• 2.2 車輛碰撞能量計(jì)算22-26
• 2.2.1 塑性變形能計(jì)算方法22-24
• 2.2.2 車輛變形剛度系數(shù)獲取24-25
• 2.2.3 車輛變形深度測(cè)量25-26
• 2.3 依據(jù)散落物推算車速26-28
• 2.3.1 散落物拋距車速計(jì)算法26-27
• 2.3.2 散落物拋距法局限性27-28
• 2.4 依據(jù)制動(dòng)拖印推算車速28-30
• 2.4.1 碰撞結(jié)束瞬間車速計(jì)算28-29
• 2.4.2 碰撞車速計(jì)算29
• 2.4.3 制動(dòng)拖印法局限性29-30
• 2.5 依據(jù)仿真迭代推算車速30-31
• 2.5.1 仿真迭代車速推算法30-31
• 2.5.2 仿真迭代法局限性31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第三章 三維激光掃描技術(shù)在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用32-47
• 3.1 三維激光掃描儀簡(jiǎn)介32-34
• 3.1.1 三維激光掃描儀測(cè)量原理32-33
• 3.1.2 Riegl VZ-400簡(jiǎn)介33-34
• 3.2 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集34-36
• 3.3 三維點(diǎn)云預(yù)處理36-46
• 3.3.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)36-40
• 3.3.2 點(diǎn)云去噪40-43
• 3.3.3 點(diǎn)云去冗余43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 碰撞沖量法反求車速研究47-54
• 4.1 依據(jù)沖量作用方向計(jì)算車速47-50
• 4.1.1 簡(jiǎn)化設(shè)定47-48
• 4.1.2 沖量法推算車速48-50
• 4.2 沖量法必要條件計(jì)算50-52
• 4.2.1 車輛變形角度測(cè)量50-51
• 4.2.2 碰撞恢復(fù)系數(shù)選擇51-52
• 4.3 本章總結(jié)52-54
• 第五章 碰撞沖量作用方向計(jì)算及沖量法案例分析54-69
• 5.1 有限元仿真法確定碰撞沖量方向54-65
• 5.1.1 碰撞仿真模型搭建54-56
• 5.1.2 邊界條件56-58
• 5.1.3 碰撞沖量作用方向-變形角度回歸計(jì)算58-63
• 5.1.4 誤差分析63-65
• 5.2 碰撞沖量法在實(shí)際交通事故中的應(yīng)用65-68
• 5.2.1 案例分析65-66
• 5.2.2 相關(guān)工具開(kāi)發(fā)66-68
• 5.3 本章總結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 梁新合;梁晉;郭成;曹巨明;;法向約束的多幅點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合算法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

2 孟凡文;吳祿慎;;用繼承與優(yōu)化算法精密拼接無(wú)序點(diǎn)云[J];光學(xué)精密工程;2009年04期

3 范然;金小剛;;大規(guī)模點(diǎn)云選擇及精簡(jiǎn)[J];圖學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

4 李偉;李旭東;趙慧潔;張穎;;基于姿態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化的線特征點(diǎn)云提取方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2013年08期

5 邱望標(biāo);呂圣楠;;帶有矩形參照物的可程序化點(diǎn)云精確拼接算法[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2010年09期

6 史寶全;梁晉;張曉強(qiáng);舒挽;;特征保持的點(diǎn)云精簡(jiǎn)技術(shù)研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年11期

7 陳國(guó)安;劉飛;李麗;;采用模糊規(guī)則的人體點(diǎn)云特征尺寸識(shí)別與提取[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2011年08期

8 張旭;張學(xué)昌;唐覺(jué)明;;點(diǎn)云對(duì)稱邊特征的最優(yōu)化提取技術(shù)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2013年05期

9 曹照均;李尚平;李冰;;多基準(zhǔn)點(diǎn)下多視點(diǎn)云拼接對(duì)齊方法的研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2014年04期

10 李啟東;李文龍;周莉萍;;一種曲面特征保持的航空葉片點(diǎn)云精簡(jiǎn)方法[J];中國(guó)機(jī)械工程;2014年16期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李文濤;韋群;楊海龍;;基于圖像的點(diǎn)云生成和預(yù)處理[A];2011年全國(guó)通信安全學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

2 蔡來(lái)良;李儒;;點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法與實(shí)現(xiàn)初步研究[A];第四屆“測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

3 馬國(guó)慶;陶萍萍;楊周旺;;點(diǎn)云空間曲線的微分信息計(jì)算及匹配方法[A];第四屆全國(guó)幾何設(shè)計(jì)與計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

4 江倩殷;劉忠途;李熙瑩;;一種有效的點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法[A];第十五屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

5 解輝;張愛(ài)武;孟憲剛;;機(jī)載激光點(diǎn)云快速繪制方法[A];第二十五屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2012年

6 李凱;張愛(ài)武;;基于激光點(diǎn)云的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量測(cè)量方法[A];第二屆“測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2010年

7 朱曉強(qiáng);余燁;劉曉平;袁曉輝;Bill P.Buckles;;基于航拍圖像和LiDAR點(diǎn)云的城市道路提取[A];全國(guó)第19屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

8 劉虎;;基于線性八叉樹(shù)的點(diǎn)云簡(jiǎn)化與特征提取研究[A];促進(jìn)科技經(jīng)濟(jì)結(jié)合，，服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展——蚌埠市科協(xié)2012年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

9 李濱;王佳;;基于點(diǎn)云的建筑測(cè)繪信息提取[A];第四屆“測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

10 楊雪春;;反求工程建模中點(diǎn)云切片技術(shù)研究[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 曹裕華 高化猛 江鴻賓;激光點(diǎn)云 亦真亦幻[N];解放軍報(bào);2013年

2 中國(guó)工程院院士 劉先林;四維遠(yuǎn)見(jiàn)的裝備創(chuàng)新[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 彭檢貴;融合點(diǎn)云與高分辨率影像的城區(qū)道路提取與表面重建研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 劉涌;基于連續(xù)序列自動(dòng)快速拼接的全方位三維測(cè)量技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

3 袁小翠;產(chǎn)品表面缺陷視覺(jué)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2015年

4 韓峰;基于點(diǎn)云信息的既有鐵路狀態(tài)檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 金龍存;3D點(diǎn)云復(fù)雜曲面重構(gòu)關(guān)鍵算法研究[D];上海大學(xué);2012年

6 李揚(yáng)彥;基于點(diǎn)云的三維重建與形變事件分析[D];中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;2013年

7 楊德賀;面向虛擬測(cè)方系統(tǒng)的點(diǎn)云聚類與擬合理論[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

8 何朝明;離散點(diǎn)云處理的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2007年

9 孟凡文;面向光柵投影的點(diǎn)云預(yù)處理與曲面重構(gòu)技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2010年

10 李寶;三維點(diǎn)云的魯棒處理技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 段紅娟;點(diǎn)云圖像交互式曲線骨架提取技術(shù)及其應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2015年

2 張永恒;散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 吳愛(ài);面向特征擬合的點(diǎn)云簡(jiǎn)化方法研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 薛廣順;基于立體視覺(jué)的牛體點(diǎn)云獲取方法研究與實(shí)現(xiàn)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 呂超;異型面工件定位裝配系統(tǒng)測(cè)控技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

6 劉婷玉;基于逆向工程的曲面模型數(shù)字化技術(shù)研究[D];華東理工大學(xué);2016年

7 羅寒;地面激光掃描三維模型重建技術(shù)研究[D];東華理工大學(xué);2016年

8 劉群;基于小光斑機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的單木三維分割[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

9 張巍;基于深度相機(jī)Kinect的植物葉片重建研究[D];江蘇大學(xué);2016年

10 謝穎;基于三維激光掃描的糧倉(cāng)儲(chǔ)量測(cè)量中點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究[D];華東師范大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于激光點(diǎn)云的碰撞沖量法反求事故車速研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：300903