行人事故伤害解析

2019-12-24 20:19:21·  来源:上汽安全与CAE技术  作者:许影  
 
全球每年约120万人死于道路交通事故,其中46%为“弱势道路使用者”[1],而受到交通事故伤害的人数更是高达5000万。弱势道路使用者,主要包括行人、自行车骑行者、电动车骑行者、摩托车骑行者等,也可以简称为行人。
图1
在行人与车辆碰撞事故中,行人由于没有防护且没有保护空间而成为容易受伤群体,其中头和腿部是主要的受伤部位。那么问题来了,车辆在设计的时候如果已经考虑了行人保护功能,那么人与车发生碰撞时,还会受到伤害吗?
事实上,车辆的行人保护功能只能减少伤害而不能消除伤害。行人保护相关评价指标与行人受伤的状况是有一定联系的,一般用AIS(Abbreviated injury scale)伤害等级对器官、组织的损伤进行量化评价,这是一种用简单的数字表示损伤级别和比较其损伤严重程度的方法[2]。根据损伤的严重程度AIS分为六级,一般情况下当AIS≥2可能会发生骨折、脑震荡等危害。
表1 AIS等级表
当行人与车辆发生碰撞时,头部的损伤最为致命,表现形式为颅骨骨折和颅脑损伤。图2显示AIS≥2头部骨折概率曲线[3],随着HIC升高,发生颅骨骨折的几率增加,其中头部伤害指标HIC(Head Injury Criterion)是行人保护中用来评价人体头部伤害程度的指标,与头部加速度的时间历程相关。
图2
图3显示行人以40km/h撞击某款车型时的HIC值色块图。当头部撞击在绿色点位置时,颅骨骨折的最大概率为28%;当头部撞击在黄色点位置时,颅骨骨折的最大概率为48%,当头部撞击在红点位置时,颅骨骨折的概率高达72%以上,会有生命危险。同时,目前国内外的行人保护法规中均规定,HIC限值为1700,超过该限值则不能在强制实施行人保护法规的国家进行售卖。
图3(图片来自ANCAP)
行人与车辆发生碰撞时,腿部伤害也是不可以忽视的。腿部受到剪切力和弯曲力,从而造成腿部骨折、膝盖骨破碎及韧带拉伤等伤害,其中保险杠和发盖前缘是导致腿部骨折的主要原因,大部分骨折发生在近膝部一段。
研究表明,当车辆以40km/h的速度撞击行人时,若胫骨上端加速度≥150g(g,重力加速度),有27%的风险导致小腿骨折;若加速度≥200g,有46%的风险导致小腿骨折[4]。
目前国内外对于行人大腿保护的评价指标中载荷的限值区间为5~6kN,当大腿部受力在此区间内骨折的概率小于10%;随着载荷的上升骨折概率明显升高,载荷超过20kN时,骨折概率达到最大。
图4[3]
行人事故中的伤害有些是无法恢复甚至影响终生。因此,需要行人、驾驶人和政府及社会机构一起努力,共同创建一个良好的交通出行环境。目前,国内相关机构正在进行GB/T24450-2009《汽车对行人的碰撞保护》修订工作,并于2019年申请国家强制性标准立项。
上汽乘用车一直致力于安全出行,行人保护安全是每一款车型设计必不可少的一项,作为行人保护工程师,我们会竭尽全力为行人提供全方位的保护!
 
参考文献
[1]世界卫生组织.全球道路安全现状报告[R].世界卫生组织伤害、暴力预防和残疾司,2009.
[2]李莉.汽车与行人碰撞事故调查分析及仿真研究[D].湖南大学, 2006.
[3]Michael Kleinberger,EmilySun.Development of Improved Injury Criteria for the Assessment of AdvancedAutomotive Restraint Systems - II.
[4]许伟[1],李凡[2], 刘琦[1]. 车辆行人碰撞事故中小腿骨折伤害的研究[J]. 汽车工程, 2011, 33(4):321-324.
 
 
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