導(dǎo) 語

傳統(tǒng)的交通事故重建由于勘查技術(shù)、勘查時(shí)間等條件限制，可能會(huì)遺漏一些重要痕跡物證。而無人機(jī)、3D掃描以及交通事故仿真軟件的應(yīng)用，讓重建交通事故更準(zhǔn)確、更高效。那么，這些創(chuàng)新技術(shù)具體是如何應(yīng)用的呢？來看浙江警察學(xué)院交通管理工程系副教授黎曉龍的講解。

交通事故現(xiàn)場勘查

可以采用哪些新設(shè)備獲取數(shù)據(jù)？

?無人機(jī)在現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用

這里以一起交通事故為例，通過交通事故重建，還原事故經(jīng)過：先是一輛小型客車碰撞行人，行人倒地后又遭到另一輛車的碾壓、拖拽，之后兩輛涉事車輛相繼駛離交通事故現(xiàn)場。圖1是無人機(jī)拍攝的交通事故現(xiàn)場，可見在現(xiàn)場遺留有血跡、滑移痕跡及散落物。使用無人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場勘查，可以獲取一張現(xiàn)場的正射照片，無人機(jī)拍攝的照片現(xiàn)場元素清晰、尺寸關(guān)系明確，某種程度上可以實(shí)現(xiàn)比交通事故現(xiàn)場圖更優(yōu)的功能。交通事故現(xiàn)場圖最重要的功能除了相關(guān)法律手續(xù)之外，就是現(xiàn)場元素之間的尺寸關(guān)系。無人機(jī)拍攝的照片比現(xiàn)場圖更加生動(dòng)、直觀，而且其中的數(shù)據(jù)可以更有效的在計(jì)算機(jī)仿真軟件中應(yīng)用。

▲圖1：無人機(jī)拍攝的事故現(xiàn)場

?3D掃描在現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用

交通事故現(xiàn)場和刑事案件現(xiàn)場不一樣，其特點(diǎn)是高度的開放性。刑事案件現(xiàn)場多數(shù)情況下是封閉的，比如兇殺案現(xiàn)場，可能是在封閉的室內(nèi)，勘查人員可以在室內(nèi)較長時(shí)間的進(jìn)行現(xiàn)場勘查。但交通事故現(xiàn)場的開放性特點(diǎn)，要求勘查人員在短時(shí)間內(nèi)把現(xiàn)場的痕跡物證都勘驗(yàn)好，其難度更大，可能會(huì)造成一些現(xiàn)場痕跡物證的遺漏。如果使用3D掃描儀進(jìn)行交通事故現(xiàn)場勘查，哪怕是一個(gè)螺絲扣，我們都可以將其形狀、大小、顏色及在現(xiàn)場的位置準(zhǔn)確的存儲(chǔ)下來，3D掃描的交通事故現(xiàn)場資料為進(jìn)一步調(diào)查證據(jù)提供了完整的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。并且可以匯集專家在計(jì)算機(jī)前多次進(jìn)行現(xiàn)場勘查，對(duì)現(xiàn)場的任何痕跡物證進(jìn)行深入分析。

圖2：3D掃描現(xiàn)場事故重建

圖3：3D掃描出來的事故現(xiàn)場

現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)

如何在事故仿真軟件中應(yīng)用？

使用無人機(jī)和3D掃描儀進(jìn)行現(xiàn)場勘查后，可以得到準(zhǔn)確的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，關(guān)鍵是怎樣進(jìn)行交通事故重建。勘查人員趕到交通事故現(xiàn)場時(shí)，碰撞已經(jīng)結(jié)束，現(xiàn)場元素分布在各自停止位置上。那么這些現(xiàn)場元素為什么會(huì)出現(xiàn)在其位置上呢？相關(guān)的痕跡物證又是怎樣形成的呢？這時(shí)就需要借助技術(shù)手段進(jìn)行分析，目前應(yīng)用比較廣泛的是PC-（交通事故仿真軟件），已更新至11.0版本，12.0版本正在測試。今天介紹該軟件的功能包括現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)導(dǎo)入、 EBS計(jì)算（車輛碰撞固定物的有效碰撞速度計(jì)算）、運(yùn)動(dòng)學(xué)倒行跟蹤路徑計(jì)算及碰撞優(yōu)化等四個(gè)方面。

?現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)導(dǎo)入

無人機(jī)勘查位圖導(dǎo)入。通過導(dǎo)入無人機(jī)拍攝的正射現(xiàn)場照片，就能測量現(xiàn)場元素之間的二維尺寸關(guān)系，經(jīng)測試，誤差值低于10cm，基本滿足交通事故重建的要求。獲得導(dǎo)入的現(xiàn)場照片（軟件稱之為位圖）后，可以在仿真軟件中測量現(xiàn)場元素之間的二維尺寸關(guān)系。

3D掃描點(diǎn)云導(dǎo)入。使用3D掃描儀對(duì)交通事故現(xiàn)場進(jìn)行掃描，可以將E57格式的3D掃描點(diǎn)云文件直接導(dǎo)入PC-.0仿真軟件，在軟件中將呈現(xiàn)三維現(xiàn)場。這時(shí)導(dǎo)入車輛模型，模型數(shù)據(jù)包括車輛的車型、出廠時(shí)間、輪胎模型等，需要與事故中的車輛一致。交通事故過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)都可以進(jìn)行仿真，包括碰撞前后車輛輪胎的卡死狀態(tài)、車輛運(yùn)行軌跡情況等，所以在現(xiàn)場勘查時(shí)需要深入調(diào)查每一個(gè)細(xì)節(jié)，而這些細(xì)節(jié)都可以通過3D掃描獲取并建立相關(guān)的模型。

? EBS計(jì)算（車輛碰撞固定物的有效碰撞速度計(jì)算）

車體痕跡物證勘驗(yàn)時(shí)需要測量車輛的碰撞變形量，實(shí)際上通過一張照片就能解決，不需要再進(jìn)行手工的測量。如使用無人機(jī)在高空中拍攝一張車體的正射照片，就能夠得到車體的變形情況，再通過車體的尺寸比例關(guān)系計(jì)算出車體的變形值。PC-.0提供了各個(gè)年份車型在不同速度下碰撞的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過 EBS計(jì)算，就可以計(jì)算車輛碰撞固定物的有效碰撞速度。

?運(yùn)動(dòng)學(xué)倒行跟蹤路徑計(jì)算

發(fā)生交通事故尤其是碰撞后，車輛運(yùn)動(dòng)的路線比較復(fù)雜，很難用一種方法或者一種技術(shù)手段描述清楚。使用無人機(jī)拍攝的交通事故現(xiàn)場照片，可以清楚、準(zhǔn)確的固定地面上的滑移痕跡、散落物。滑移痕跡及相關(guān)物證能夠說明現(xiàn)場元素碰撞后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但車輛的滑移軌跡及過程依然很難分析，PC-中運(yùn)動(dòng)學(xué)倒行跟蹤路徑的計(jì)算可以很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程。可以設(shè)置車輛運(yùn)動(dòng)中的十個(gè)不同點(diǎn)位，在仿真車輛旋轉(zhuǎn)時(shí)，判斷其旋轉(zhuǎn)方向，車輛旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)，會(huì)有最終停止位置，碰撞后也有開始滑移的起始位置，通過軟件可以計(jì)算車體碰撞固定物后的行駛速度。再根據(jù)車體碰撞固定物所損失的速度，就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出車輛碰撞前的速度以及車輛的運(yùn)行軌跡。

?碰撞優(yōu)化

對(duì)于碰撞優(yōu)化，以前鑒定人員往往是用手動(dòng)計(jì)算交通事故案發(fā)現(xiàn)場的車輛誰拖走，如在車速鑒定時(shí)不斷計(jì)算、調(diào)整角度，反復(fù)輸入相關(guān)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，通過這些參數(shù)不斷調(diào)整車輛輸入速度，最終得到碰撞過程（速度、方向、距離等）。仿真軟件用遺傳算法幾秒鐘就可以運(yùn)算幾百次，只要確定了碰撞起點(diǎn)，再通過車體痕跡勘驗(yàn)，確定碰撞接觸部位，同時(shí)優(yōu)化碰撞角度，分析路面對(duì)車體的滑移摩擦系數(shù)，當(dāng)所有參數(shù)都正確時(shí)，才能形成唯一的正確結(jié)果。利用軟件進(jìn)行碰撞優(yōu)化，得到的結(jié)果更客觀，更符合真實(shí)情況。

事故重建案例分析

碰撞行人事故、多車多次碰撞事故重建

?碰撞行人事故重建

還是以上文的逃逸事故為例。該起事故共有兩輛嫌疑車輛，第一輛車碰撞行人，第二輛車碾壓、拖拽倒地的人體。事后兩車駛離交通事故現(xiàn)場，現(xiàn)場只留下血跡、滑移痕跡及散落物。為了查清事故過程，需要進(jìn)行痕跡物證勘驗(yàn)和交通事故重建工作。

圖4：碰撞行人事故重建

1、撞人車輛滑移痕跡的起點(diǎn)勘驗(yàn)——認(rèn)定交通事故接觸點(diǎn)（確定碰撞起始位置）

辦案人員通過調(diào)查走訪查獲了兩輛嫌疑車，通過痕跡物證勘驗(yàn)，確定帕薩特車先碰撞行人，桑塔納車又碾壓、拖拽倒地后的人體，事故過程中兩輛車形成的痕跡是不同的。根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真與痕跡物證勘驗(yàn)，能準(zhǔn)確認(rèn)定碰撞接觸點(diǎn)，當(dāng)帕薩特車在碰撞行人時(shí)，車體左前大燈位置的部分部件脫落，但是脫落的部件還有部分與車體處于黏連狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)過程中在地面形成劃痕，劃痕起點(diǎn)可以被認(rèn)定為交通事故接觸點(diǎn)。

2、撞人車輛車體附著痕跡勘驗(yàn)——血跡、毛發(fā)提取（DNA鑒定）

車輛正面碰撞行人時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩會(huì)與人體碰撞接觸，車輛前風(fēng)擋玻璃也會(huì)與人體發(fā)生碰撞并形成蜘蛛網(wǎng)狀破損，往往行人頭部和前風(fēng)擋玻璃發(fā)生碰撞，因此，前擋風(fēng)玻璃破損處就會(huì)留下人體的毛發(fā)或血跡，通過DNA鑒定，進(jìn)一步確定碰撞事實(shí)是否成立。

3、測量地面附著血跡1（人體落點(diǎn)）與接觸點(diǎn)的距離（用于車速鑒定）

碰撞后，行人被拋向空中，落地時(shí)如果頭部與地面發(fā)生碰撞，行人身體與地面哪個(gè)位置開始接觸，也就是說行人被車輛碰撞后在空中飛行的距離，這和車輛的行駛速度有關(guān)，因?yàn)橹挥形ㄒ坏乃俣群团鲎步佑|部位，才能讓人體落到現(xiàn)在的血跡1位置。

▲圖5：地面附著血跡1

4、地面附著血跡2勘驗(yàn)——測量與血跡1的距離（用于車速鑒定）

人體落到地面需要滑移一定距離后才能停止，根據(jù)人體碰撞地面的起始位置和滑移后停止位置的尺寸關(guān)系，以及地面對(duì)人體的摩擦系數(shù)，就能精準(zhǔn)計(jì)算車輛碰撞時(shí)的行駛速度了。車輛正面碰撞行人，只有唯一的碰撞速度，對(duì)應(yīng)唯一的人體落點(diǎn)、對(duì)應(yīng)唯一的人體滑移距離，不同的車速，會(huì)得到不同痕跡或現(xiàn)場元素尺寸關(guān)系。

▲圖6：地面附著血跡2

5、車體附著血跡及人體組織勘驗(yàn)——提取（用于DNA鑒定）-確定身份信息

人體滑移停止后，血液開始溢出交通事故案發(fā)現(xiàn)場的車輛誰拖走，在地面上形成較大面積的血跡，據(jù)此判斷人體曾經(jīng)在此位置停留過一段時(shí)間。經(jīng)過第二輛車碾壓、拖拽，人體又發(fā)生位移，第二輛車與人體的分離位置，既是人體的最終停止位置，因此，地面又會(huì)留下較大面積的血跡，說明人體在這個(gè)位置也停留過一段時(shí)間。

6、現(xiàn)場痕跡綜合勘驗(yàn)-重建交通事故

根據(jù)前面的綜合勘查，以及無人機(jī)拍攝位圖的導(dǎo)入，得到了事故現(xiàn)場元素之間的尺寸關(guān)系。結(jié)合現(xiàn)場勘查及痕跡物證的勘驗(yàn)，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行分析、重建交通事故。

▲圖7：現(xiàn)場痕跡綜合勘驗(yàn)-重建交通事故

?多車多次碰撞事故重建

以一起四人死亡的多車多次碰撞事故為例。通過無人機(jī)拍照，不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場遺留有一個(gè)形狀類似W字母的滑移痕跡。如果僅憑交通事故現(xiàn)場繪圖以及在地面拍攝的現(xiàn)場照片很難發(fā)現(xiàn)并完整記錄這樣的痕跡，這是無人機(jī)現(xiàn)場勘查的優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)的使用也受到很多條件的限制，如夜晚、大風(fēng)天氣等，3D掃描設(shè)備可以彌補(bǔ)這些不足。

▲圖8：事故現(xiàn)場圖

▲圖9：車輛滑移模擬

這起事故中，第一輛車首先與護(hù)欄發(fā)生碰撞。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)倒行跟蹤路徑計(jì)算功能運(yùn)用，結(jié)合地面痕跡判斷和交通事故現(xiàn)場圖以及現(xiàn)場照片分析，最終確定第二輛車與第一輛車發(fā)生碰撞的接觸點(diǎn)。又根據(jù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行碰撞優(yōu)化，通過現(xiàn)場勘查、車體痕跡勘驗(yàn)，確定了兩車碰撞的接觸部位、接觸點(diǎn)。第二輛車碰撞了前車的左后車輪位置，碰撞瞬間造成前車左后車輪處于卡死狀態(tài)，而車輪卡死和未卡死狀態(tài)的滑移情況是完全不一樣的。這個(gè)因素在現(xiàn)場勘查時(shí)也是必須注意的問題，也就是說滑移前車輛輪胎到底處于什么樣的狀態(tài)，這直接影響到對(duì)碰撞后的車輛滑移軌跡分析。

▲圖10：車輛碰撞模擬

第三輛車與第一輛車發(fā)生碰撞，也經(jīng)過反復(fù)碰撞優(yōu)化，并結(jié)合第一輛車輪胎碰撞后的受損情況，才能形成實(shí)際在道路上的滑移痕跡和車輛最終停止位置。通過交通事故現(xiàn)場勘查與重建，查清了交通事故事實(shí)。

▲圖11：車輛碰撞模擬

現(xiàn)場勘查和重建需要相關(guān)的設(shè)備支持，每個(gè)設(shè)備或每種技術(shù)手段都有各自的優(yōu)、缺點(diǎn)。如道路上方有樹木屏障、大風(fēng)天氣、夜間等情況下交通事故案發(fā)現(xiàn)場的車輛誰拖走，無人機(jī)很難發(fā)揮它的作用，但是這時(shí)可以考慮使用3D掃描設(shè)備，仿真軟件也有它的局限性。交通事故現(xiàn)場勘查與重建需要相關(guān)的設(shè)備，更需要經(jīng)驗(yàn)豐富的辦案人員，查清事實(shí)需要匯集多種方法、多種手段，才能得到客觀、真實(shí)的結(jié)果。

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（文 / 浙江警察學(xué)院交通管理工程系副教授 黎曉龍）

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