道路交通安全工程（第2版）課件 第4、5章 車輛安全控制與防護(hù)技術(shù)、道路交通安全影響因素分析

1車輛安全控制與防護(hù)技術(shù)2汽車與交通安全

道路交通安全主要與“人一車一路一環(huán)境”組成的系統(tǒng)有關(guān)，汽車是這一系統(tǒng)中潛在危險(xiǎn)性最大的環(huán)節(jié)。汽車作為交通系統(tǒng)中的主體，其結(jié)構(gòu)和性能對(duì)交通安全有直接影響。車路人道路環(huán)境感知操作控制車輛3汽車與交通安全

據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年,全國(guó)因車輛安全性能導(dǎo)致涉及人員傷亡事故11090起，占全年總事故的5.13%,其中在車輛安全性事故中,制動(dòng)不良事故占23.24%、制動(dòng)失效事故占7.31%、照明與信號(hào)裝置失效事故占5.31%、爆胎事故占1.64%、轉(zhuǎn)向失效事故占1.03%，其它車輛事故占60.81%。以上數(shù)字與全年總數(shù)相比相對(duì)較少，但實(shí)際上許多交通事故都與車輛的性能和結(jié)構(gòu)有關(guān)，只不過(guò)不是直接原因而已。4一、汽車性能與交通安全1、汽車動(dòng)力性與交通安全1.1基本概念汽車的動(dòng)力性定義：汽車在良好路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的，所能達(dá)到的平均行駛速度。基本概念：動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)；汽車的驅(qū)動(dòng)力與各種行駛阻力；汽車行駛的驅(qū)動(dòng)—附著條件；5一、汽車性能與交通安全動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)：最高車速加速時(shí)間最大爬坡度最高車速uamax是指在水平良好的路面上汽車滿載時(shí)能夠達(dá)到的最高行駛速度（km/h）。6一、汽車性能與交通安全最高車速uamax是指在水平良好的路面上汽車滿載時(shí)能夠達(dá)到的最高行駛速度（km/h）。7一、汽車性能與交通安全加速時(shí)間與交通安全表示汽車的加速能力。有兩種表示方法：原地起步加速時(shí)間：汽車以1檔或2檔起步，并以最大加速度換至最高檔后達(dá)到某一距離（0～402.5m/（1/4mile)或0～400m）或車速（0～96.6km/h(60mile/h)或0～100km/h）所需要的時(shí)間（s）。超車加速時(shí)間：

以最高擋或次高擋，由某一較低車速全力加速至某一高速所用的時(shí)間，單位s。8一、汽車性能與交通安全超車加速時(shí)間對(duì)交通安全有著極大影響由于汽車與被超車輛并行時(shí)，為事故的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件，容易發(fā)生交通事故，因此，超車時(shí)間越短，行程就越短，則與其它車輛發(fā)生碰撞的概率就大大下降，在道路上行駛時(shí)就越短。9一、汽車性能與交通安全最大爬坡度與交通安全汽車的上坡能力。以1檔滿載時(shí)汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。是極限爬坡能力。轎車：一般不強(qiáng)調(diào)貨車：imax=30%（約16.5°）越野汽車：imax=60%（31°）有時(shí)也以汽車在一定坡道上必須達(dá)到的車速來(lái)表示爬坡能力。如：美國(guó)對(duì)轎車爬坡要求，能以104km/h車速通過(guò)6%的坡道。坡度角hL坡度i=h/L10一、汽車性能與交通安全

最大爬坡度對(duì)交通安全也有著重要影響，特別是大貨車，如果爬坡能力不足，在一些極端道路條件和極端運(yùn)行工況下，就會(huì)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或后滑事故。11一、汽車性能與交通安全1.2汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力發(fā)動(dòng)機(jī)變速器減速器等傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力滾動(dòng)阻力坡度阻力加速阻力空氣阻力行駛阻力汽車行駛方程Ft=ΣF12一、汽車性能與交通安全汽車的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩Tt與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Ttq的關(guān)系13

4.汽車的驅(qū)動(dòng)力圖

單位ua:km/hn:r/minr:mnTtquaFt發(fā)動(dòng)機(jī)外特性確定的是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速關(guān)系。經(jīng)傳動(dòng)系到達(dá)車輪后，可表示為驅(qū)動(dòng)力與車速間的關(guān)系。14一、汽車性能與交通安全15一、汽車性能與交通安全汽車的行駛阻力汽車行駛時(shí)的各種阻力：滾動(dòng)阻力——以符號(hào)Ff表示；空氣阻力——以符號(hào)Fw表示；坡度阻力——以符號(hào)Fi表示；加速阻力——以符號(hào)Fj表示；汽車行駛的總阻力為：∑F=Ff+Fw+Fi+Fj

16一、汽車性能與交通安全滾動(dòng)阻力：輪胎在硬路面上滾動(dòng)時(shí)，主要是輪胎變形。輪胎在硬支承路面上受徑向力時(shí)的加載和減載曲線不重合。其面積之差為能量損失，由輪胎內(nèi)摩擦產(chǎn)生彈性遲滯損失。

遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車輪滾動(dòng)的阻力偶。17一、汽車性能與交通安全空氣阻力汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力。典型轎車CD=0.3～0.4118一、汽車性能與交通安全1.3汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件汽車的附著力（1）汽車行駛的驅(qū)動(dòng)條件：Ft≥Ff+Fw+Fi

上式為汽車的驅(qū)動(dòng)條件，可以采用增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、加大傳動(dòng)比等措施來(lái)增大汽車驅(qū)動(dòng)力。汽車行駛除受驅(qū)動(dòng)條件制約外，還受輪胎與地面附著條件的限制。19一、汽車性能與交通安全（2）汽車行駛的附著條件

地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值稱為附著力Fφ，在硬路面上與驅(qū)動(dòng)輪法向反作用力FZ成正比，常寫成

FXmax=Fφ=FZ·φ

其中，F(xiàn)Z—作用于所有驅(qū)動(dòng)輪上的地面法向反作用力；

φ—附著系數(shù)，由路面和輪胎決定。20一、汽車性能與交通安全

作用在驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的地面切向反作用不能大于附著力，否則會(huì)發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，即：

FX≤FZ·φ

對(duì)后輪驅(qū)動(dòng)汽車：

FX2/FZ2=Cφ2

φ，式中，Cφ2——后輪驅(qū)動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)輪的附著率21一、汽車性能與交通安全對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)汽車：

FX1/FZ1=Cφ1

φ

將驅(qū)動(dòng)條件和附著條件連起來(lái)，有：

Ff+Fw+Fi≤Ft≤FZ·φ

汽車行駛的必要與充分條件，稱為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件。22一、汽車性能與交通安全汽車的附著力與地面反作用力汽車的附著力決定于附著系數(shù)和地面作用于驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力。

1.附著系數(shù)由路面種類、狀況、車速等決定。平均值：良好的混凝土或?yàn)r青路面：干燥時(shí)，φ＝0.7-0.8

潮濕時(shí)，φ＝0.5-0.6土路：干燥時(shí)，φ＝0.5-0.6

潮濕時(shí)，φ＝0.2-0.42.驅(qū)動(dòng)輪地面法向反作用力與汽車的總體布置、車身形狀、行駛狀況、道路坡度有關(guān)。23一、汽車性能與交通安全1.4后備功率一般情況下，汽車維持等速行駛所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大。當(dāng)需要爬坡或加速時(shí)，加大節(jié)氣門開(kāi)度，使汽車發(fā)出全部或部分功率。后備功率越大，汽車動(dòng)力性越好后備功率越大，汽車經(jīng)濟(jì)性越差（發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低，燃油消耗量高）緊湊型轎車各檔位的后備功率24一、汽車性能與交通安全2汽車操縱穩(wěn)定性對(duì)交通安全的影響2.1汽車操縱穩(wěn)定性定義及內(nèi)容（1）定義1)操縱性指在駕駛員不感到過(guò)分緊張、疲勞的情況下，汽車能遵循駕駛員通過(guò)轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛；

2)穩(wěn)定性指汽車遇到外界干擾時(shí)能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的方便程度，也決定高速汽車安全行駛的主要性能之一。所以人們稱之為“高速車輛的生命線”。25一、汽車性能與交通安全（2）內(nèi)容

1）穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

2）瞬態(tài)響應(yīng)

3）回正性

4）直線穩(wěn)定性

5）轉(zhuǎn)向輕便性

6）抗側(cè)翻能力26一、汽車性能與交通安全

轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：等速直線行駛，急劇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，然后維持轉(zhuǎn)角不變，即對(duì)汽車施以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入，汽車經(jīng)短暫的過(guò)渡過(guò)程后進(jìn)入等速圓周行駛工況。

轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)：等速直線行駛和等速圓周行駛兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡過(guò)程所對(duì)應(yīng)的瞬間運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。

穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性：不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過(guò)度轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向盤保持一個(gè)固定轉(zhuǎn)角不變，緩慢加速或以不同車速等速行駛時(shí)，不足轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑逐漸增大，中性轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑不變，而過(guò)度轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑逐漸減小。27一、汽車性能與交通安全汽車的橫向穩(wěn)定性的喪失-翻和橫向滑移28一、汽車性能與交通安全2.2操縱穩(wěn)定性對(duì)道路交通安全的影響（1）汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性汽車設(shè)計(jì)時(shí)如果不考慮汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性，對(duì)于過(guò)多轉(zhuǎn)向的汽車，在轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛?cè)巳绻荒芗皶r(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向盤并降低車速，則會(huì)造成汽車失控事故；（2）汽車瞬態(tài)響應(yīng)特性汽車的瞬態(tài)響應(yīng)變化不及時(shí)，會(huì)造成轉(zhuǎn)向盤已經(jīng)轉(zhuǎn)到，但車輛卻遲遲沒(méi)有反應(yīng)，就不能準(zhǔn)確響應(yīng)駕駛者的“轉(zhuǎn)向指令”，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，就會(huì)因轉(zhuǎn)向不靈二導(dǎo)致事故發(fā)生；（3）汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件之間的間隙過(guò)大時(shí)，就會(huì)使前輪定位失準(zhǔn)，懸架和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不協(xié)調(diào)，直線行駛的汽車就會(huì)出現(xiàn)“擺頭”現(xiàn)象。這不僅加劇了零部件的磨損，駕駛?cè)瞬倏v疲勞，更主要的是使駕駛?cè)诵旭偘踩袠O差，產(chǎn)生慌張情緒。29一、汽車性能與交通安全

（4）汽車轉(zhuǎn)向輕便性為了減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，要求汽車具有轉(zhuǎn)向輕便性。要求轉(zhuǎn)向力要在規(guī)定的范圍內(nèi)，若轉(zhuǎn)向力過(guò)大，會(huì)增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在急彎或緊急避讓時(shí)會(huì)造成轉(zhuǎn)向困難或不能完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作，對(duì)汽車安全行駛有很大影響。若轉(zhuǎn)向力過(guò)小，會(huì)使轉(zhuǎn)向發(fā)飄，駕駛員路感降低，對(duì)安全運(yùn)行也不利。（5）汽車的回正性汽車在完成變道、避讓、轉(zhuǎn)彎等行為后要進(jìn)行回正，即汽車能夠在駕駛?cè)怂砷_(kāi)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向盤迅速回正，回歸到原來(lái)直線行駛的狀態(tài)。30一、汽車性能與交通安全2.3提高汽車操縱穩(wěn)定性的主要途徑（1）增加輪胎的側(cè)偏剛性當(dāng)增加后輪輪胎側(cè)偏剛度有利于汽車的不足轉(zhuǎn)向，同時(shí)在裝載時(shí)，適當(dāng)增加前輪的載荷，會(huì)使重心前移，產(chǎn)生不足轉(zhuǎn)向，改善車輛的操縱穩(wěn)定性。（2）轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾轉(zhuǎn)向柱的注銷后傾和內(nèi)傾都會(huì)增加車輪自動(dòng)回正的作用，但后傾過(guò)大，又會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重，內(nèi)傾過(guò)大，會(huì)增加輪胎與地面的磨損。31一、汽車性能與交通安全（3）減小前輪前束值減小前輪前束可以降低前輪的擺振，從而減輕汽車的擺頭現(xiàn)象，提高車輛的操縱穩(wěn)定性。（4）加裝轉(zhuǎn)向助力裝置既可以降低駕駛?cè)说牟倏v強(qiáng)度，又不會(huì)在高速由于轉(zhuǎn)向盤過(guò)輕而產(chǎn)生極度不安全感。32一、汽車性能與交通安全3汽車制動(dòng)性能對(duì)道路交通安全的影響3.1定義汽車制動(dòng)性是指汽車行駛時(shí)能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的性能。汽車制動(dòng)性是汽車的主要性能之一。33一、汽車性能與交通安全3.2制動(dòng)性包含的內(nèi)容及評(píng)價(jià)（1）制動(dòng)效能：指汽車在良好的路面上，以一定速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。它是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。（2）制動(dòng)效能的恒定性：主要是指抗熱衰退性能。（3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性：是指汽車在制動(dòng)過(guò)程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。34一、汽車性能與交通安全3.3制動(dòng)性對(duì)道路交通安全的影響（1）制動(dòng)距離太長(zhǎng)；（2）緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑；（3）前輪失去轉(zhuǎn)向能力等情況有關(guān)；（4）制動(dòng)系統(tǒng)熱衰退。35一、汽車性能與交通安全車速40km/h60km/h80km/h100km/h120km/h反應(yīng)距離13m20m27m34m40m制動(dòng)距離9m20m36m56m81m停車距離22m40m63m90m121m36一、汽車性能與交通安全3.4影響制動(dòng)性能的因素及改善措施（1）提高制動(dòng)效能:用較小的制動(dòng)踏板力就能得到必要的制動(dòng)力或制動(dòng)減速度。（2）提高制動(dòng)效能的恒定性：主要指改進(jìn)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)和制動(dòng)器摩擦副的材料。（3）提高制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性：前輪抱死，轉(zhuǎn)向失效；后輪抱死，車輛側(cè)滑。理想情況是制動(dòng)時(shí)防止任何車輪抱死，前后輪均滾動(dòng)。37二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全1汽車輪胎對(duì)交通安全的影響1.1輪胎結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)按簾布層結(jié)構(gòu)可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎。38二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全1.2子午線輪胎優(yōu)點(diǎn)：（1）使用壽命長(zhǎng)（2）滾動(dòng)阻力小（3）附著性能好（4）緩沖性能好（5）負(fù)荷能力大39二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全1.3輪胎胎面花紋胎面花紋可分為：普通花紋輪胎、越野花紋輪胎，混合花紋輪胎。40二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全（1）普通花紋普通花紋細(xì)而淺，花紋塊接地面積較大，耐磨性好，附著性較好，適合在比較清潔、良好的硬路面上使用。分為：橫向花紋、縱向花紋、組合花紋。（2）越野花紋越野花紋特點(diǎn)是花紋溝槽寬而深，花紋接地面積比較小，適合于較差的路面或無(wú)路地區(qū)使用。41二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全（3）混合花紋是普通花紋和越野花紋之間的一種過(guò)度。特點(diǎn)是胎面中部具有方向各異或縱向?yàn)橹鞯恼y溝槽，而在兩側(cè)則具有以方向各異或以橫向?yàn)橹鞯膶捇y溝槽。既能適應(yīng)良好硬路面，也能適應(yīng)碎石路面、雪泥路面和松軟路面。42二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全1.4輪胎與道路交通安全（1）輪胎負(fù)荷與氣壓（2）輪胎的高速性能（3）輪胎的側(cè)偏性能（4）輪胎的水滑效應(yīng)（5）輪胎的耐磨耐穿孔性43二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全2汽車的相關(guān)結(jié)構(gòu)及裝置對(duì)交通安全的影響2.1駕駛視野駕駛視野是駕駛員行車時(shí)的視線范圍。汽車視野包括：直接視野、間接視野及夜間視野。（1）直接視野：指駕駛員通過(guò)車窗直接看到外界空間范圍，包括汽車的前方視野、側(cè)方視野。（2）間接視野：指通過(guò)內(nèi)、外后視鏡看到的汽車側(cè)后方的區(qū)域。44二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全2.2汽車燈光汽車燈光作用是為汽車行駛提供照明，并將其行駛狀況向其他交通參與者發(fā)出信號(hào)。包括：前照燈、霧燈、牌照燈、倒車燈、儀表燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、制動(dòng)燈、前位等和后位燈和危險(xiǎn)警告信號(hào)燈。45二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全2.3指示裝置（1）溫度表和溫度報(bào)警信號(hào)裝置（2）燃油表（3）車速里程表（4）轉(zhuǎn)速表（5）機(jī)油壓力表及警報(bào)信號(hào)裝置（6）制動(dòng)系統(tǒng)故障信號(hào)裝置（7）制動(dòng)防抱死系統(tǒng)故障信號(hào)裝置（8）轉(zhuǎn)向指示燈操縱件及信號(hào)裝置（9）前霧燈操縱件及信號(hào)裝置（10）后霧燈操縱件及信號(hào)裝置46二、汽車結(jié)構(gòu)與交通安全2.4汽車車身結(jié)構(gòu)對(duì)交通安全的影響（1）減輕車外人員的傷害；（2）減輕車內(nèi)人員的傷害；（3）乘員的約束保護(hù)。47三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)1車輛被動(dòng)安全概述1.1車輛被動(dòng)安全性定義（1）指事故發(fā)生時(shí)保護(hù)乘員和步行者，使直接損失降到最小的性能。（2）還包括防止事故車輛火災(zāi)以及迅速疏散乘客的性能。由于汽車的被動(dòng)安全性總是與廣義的汽車碰撞事故聯(lián)系在一起，故又被稱為“汽車碰撞安全性”。48三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)1.2乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞分析一次碰撞：汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞為一次碰撞；二次碰撞：一次碰撞后汽車的速度下降，車內(nèi)駕駛員和乘員受慣性力的作用繼續(xù)以原有的速度向前運(yùn)動(dòng)，并與車內(nèi)物體碰撞，稱為二次碰撞。49三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

汽車發(fā)生碰撞時(shí)，乘員的傷害主要是由以下幾種原因造成的：

①在碰撞時(shí)，汽車結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，汽車構(gòu)件侵入乘員生存空間，使乘員受到傷害。②碰撞時(shí)，由于汽車結(jié)構(gòu)破壞等原因，使得乘員的部分身體或全部身體暴露在汽車外面受傷。③在碰撞作用下，汽車的速度急劇減小，這使乘員由于慣性作用繼續(xù)前移與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)碰撞而造成傷害。50三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)1.3車輛被動(dòng)安全性分類汽車被動(dòng)安全性可以分為汽車外部安全性和車內(nèi)安全性。汽車外部安全性：從減輕在事故中汽車對(duì)行人、自行車和摩托車乘員的傷害方面提高汽車被動(dòng)安全性的能力。決定汽車外部安全性的因素有：發(fā)生碰撞后汽車車身變形的狀態(tài)；汽車車身外部形狀。51三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)車內(nèi)安全性：指汽車所具有的在事故中使作用于乘員的加速度和力降低到最小。在事故發(fā)生以后提供足夠的生存空間，以及確保那些對(duì)從車輛中營(yíng)救乘員起關(guān)鍵作用的部件的可操作性等的能力。車內(nèi)安全性的決定性因素有：車身變形狀態(tài)、客廂強(qiáng)度、當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí)和發(fā)生后的生存空間尺寸、約束系統(tǒng)、撞擊面積（車內(nèi)部）、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、乘員的解救及防火。52三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

車輛的被動(dòng)安全系統(tǒng)：安全車身結(jié)構(gòu)和乘員保護(hù)系統(tǒng)兩大類。安全車身結(jié)構(gòu)：為了減少一次碰撞帶來(lái)的危害乘員保護(hù)系統(tǒng)：為了減少二次碰撞造成的乘員損傷或避免二次碰撞。53三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)2車身結(jié)構(gòu)安全技術(shù)2.1車身結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的原則

為了提高汽車的被動(dòng)安全性，汽車外部設(shè)計(jì)應(yīng)把碰撞的不良后果減輕到最低程度（涉及車外的人和汽車自身的碰撞）作為基本目的。完成如下功能：（1）必須盡可能地緩和吸收車輛及乘員的運(yùn)動(dòng)能量，以緩解乘員受到的沖擊；（2）在確保乘員的有效生存空間的同時(shí)，還必須保證碰撞后乘員易于逃脫和容易進(jìn)行車外救護(hù)。車身的安全設(shè)計(jì)水平，在很大程度上決定了車輛的被動(dòng)安全性能。54三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)2.2車身的變形特性碰撞事故的三種形式：

1.前碰撞

2.側(cè)面碰撞

3.追尾碰撞另外還有車撞行人與翻車等情況。55三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

汽車發(fā)生前碰撞（包括偏置碰撞和正面碰撞）的概率在40％左右。56三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)車身理想變形特性線57三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)正面碰撞在正面碰撞中，動(dòng)能被保險(xiǎn)杠和車身前部變形所吸收，在劇烈碰撞時(shí)還要涉及乘客區(qū)前部（前圍）。車橋、車輪（輪惘）和發(fā)動(dòng)機(jī)限制了可變形區(qū)的長(zhǎng)度，所以需要有適當(dāng)?shù)目梢宰冃蔚拈L(zhǎng)度和某些允許產(chǎn)生位移的部件以減低車廂的加速度。對(duì)于車身前部的前圍板區(qū)域的撞擊變形會(huì)引起轉(zhuǎn)向系、儀表板、踏板和前圍板的錯(cuò)位；車底部的變形會(huì)引起座椅下沉或翻倒；前側(cè)部結(jié)構(gòu)的變形會(huì)產(chǎn)生事故后不能打開(kāi)車門的現(xiàn)象發(fā)生。58三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)側(cè)部撞擊側(cè)部撞擊是第二種最常發(fā)生的事故類型，由于裝飾件和結(jié)構(gòu)件所能吸收的能量有限，因而引起的車內(nèi)的嚴(yán)重變形對(duì)汽車乘客傷害的危險(xiǎn)性很高。對(duì)于絕大部分車輛而言，當(dāng)其遭受側(cè)撞時(shí)幾乎沒(méi)有可利用的緩沖吸能區(qū)間，也即其理想的側(cè)撞特性應(yīng)是足夠大的剛性，車門和立柱不應(yīng)發(fā)生大的變形。另外，考慮到側(cè)撞時(shí)乘員很可能會(huì)撞擊到車門內(nèi)板，車門內(nèi)板應(yīng)柔軟。59三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)追尾碰撞汽車的追尾碰撞，其理想碰撞特性應(yīng)與前部相同，但由于一般追尾碰撞時(shí)，相對(duì)碰撞速度較低，并且尾部一般也有足夠多的碰撞吸能區(qū)間（除短尾車外），所以車輛尾部的碰撞吸能設(shè)計(jì)相對(duì)前部并不那么重要尾部碰撞時(shí)車輛乘員受到的最主要傷害是頸部沖擊損傷，因此，車輛尾部區(qū)段應(yīng)盡量軟化。由于轎車燃油箱一般布置在車身后部，應(yīng)保證發(fā)生后面碰撞時(shí)，行李箱蓋邊緣不能穿過(guò)后窗而撞人車廂內(nèi)，并盡量保證燃油系統(tǒng)的完整性。60三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)車身理想力傳遞特性正面碰撞側(cè)部撞擊追尾碰撞61三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)碰撞安全法規(guī)碰撞安全法規(guī)主要規(guī)定了車輛對(duì)車內(nèi)乘員、路上行人的保護(hù)性能。目前，美國(guó)、歐洲、日本和澳大利亞的汽車碰撞安全法規(guī)針對(duì)的主要碰撞事故類型是前碰撞（包括正面碰撞與偏置碰撞等）和側(cè)面碰撞，但發(fā)展的方向會(huì)將行人碰撞保護(hù)包括在內(nèi)，目前碰撞安全法規(guī)主要是針對(duì)轎車而制定的，并將逐步擴(kuò)大到輕型載貨汽車、多用途客車等車型上。62三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)2.3車身結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)汽車碰撞安全法規(guī)是汽車碰撞安全設(shè)計(jì)與改進(jìn)的依據(jù)。車身結(jié)構(gòu)應(yīng)以如何最大限度地滿足或降低法規(guī)所規(guī)定的傷害指標(biāo)為設(shè)計(jì)目標(biāo)。63三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)車身的碰撞安全措施車身的碰撞安全措施：汽車結(jié)構(gòu)中加的緩沖與吸能裝置，保證汽車有良好的能量吸收持性。（1）汽車的前后部結(jié)構(gòu)要盡可能多地吸收撞擊能量，使作用于乘員上的力和加速度降到規(guī)定的范圍內(nèi)；（2）控制受壓各部件的變形形式，防止車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等剛性部件侵入駕駛室。64三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

通過(guò)控制一次碰撞減小二次碰撞的劇烈程度可以減少人體損傷的程度。通過(guò)汽車結(jié)構(gòu)的緩沖與吸能作用，使作用于乘員上的力和加速度降到規(guī)定的范圍內(nèi)，以控制一次碰撞。65三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)汽車乘員安全區(qū)和緩沖區(qū)示意圖從汽車的碰撞安全性考慮，將汽車分為兩類區(qū)域，即乘客安全區(qū)（A區(qū)）和緩沖吸能區(qū)（B區(qū)）。側(cè)撞加強(qiáng)區(qū)極高強(qiáng)度鋼乘員保護(hù)區(qū)超高強(qiáng)度鋼承載骨架區(qū)高強(qiáng)度鋼66三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)B區(qū)必須設(shè)計(jì)成“外柔內(nèi)剛”的結(jié)構(gòu)，即B區(qū)與A區(qū)交界處設(shè)計(jì)成具有較大剛性的結(jié)構(gòu)，而在B區(qū)外圍設(shè)計(jì)成具有較小剛性和較好緩沖吸能的結(jié)構(gòu)。由于汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所限，B區(qū)抗側(cè)向和上方的碰撞能力較差，但抗前撞和抗尾撞的能力相對(duì)較好。由于汽車受到輪胎的作用和汽車底部結(jié)構(gòu)剛性較大的保護(hù)，汽車抗擊來(lái)自下方的沖擊能力是很強(qiáng)的，除非汽車墜崖，來(lái)自下方的碰撞沖擊力一般也較小，所以一般不考慮針對(duì)下方?jīng)_擊載荷的緩沖與吸能。67三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)理想的安全汽車結(jié)構(gòu)變形示意圖（陰影線部分是希望撞車產(chǎn)生變形的區(qū)域）68三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)2.4車身結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取的被動(dòng)安全措施（1）前保險(xiǎn)杠目的是減輕一次碰撞的傷害程度。在發(fā)生低速碰撞時(shí)，既能夠?qū)π腥似鸬奖Ｗo(hù)作用，又能避免汽車重要部件的損壞，減少了因撞車造成的維修費(fèi)用。最初保險(xiǎn)杠被設(shè)計(jì)成剛性的，現(xiàn)在多采用吸能保險(xiǎn)杠。69三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（2）后保險(xiǎn)杠用于車身后部的防撞裝置，減輕倒車時(shí)對(duì)行人的碰撞傷害、與障礙物碰撞以及其他車輛碰撞時(shí)保護(hù)車身后部。所用材料同前保險(xiǎn)杠。70三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（3）側(cè)圍保險(xiǎn)杠用于車身側(cè)面的防撞裝置，防止會(huì)車時(shí)及與側(cè)面障礙物之間的擦傷，減輕側(cè)面碰撞沖擊，所用材料同前保險(xiǎn)杠。71三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（4）減輕撞擊行人的彈性裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)上部及前風(fēng)窗玻璃周圍布置彈性材料，減輕行人撞擊后再次沖擊的程度。（5）吸能車架結(jié)構(gòu)利用車架的變形來(lái)吸收碰撞能量，保證乘員必要的生存空間。在邊梁上設(shè)置凸、凹臺(tái)。72三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（6）翻車安全對(duì)策在車輛行駛中，駕駛員由于緊急情況而急打轉(zhuǎn)向盤等會(huì)導(dǎo)致車輛翻車，為確保乘員有足夠的生存空間，主要措施有：1）加強(qiáng)車頂縱梁及立柱的強(qiáng)度和剛度，這些措施在側(cè)面碰撞防護(hù)中同樣有效2）在車頂設(shè)置翻車保護(hù)杠73三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)3車輛座椅安全技術(shù)3.1汽車座椅在事故中的作用所謂座椅的安全性是指汽車座椅能有效的防止汽車事故的發(fā)生及發(fā)生事故后能有效的減輕對(duì)駕駛員及乘員傷害的能力。在汽車座椅的安全性設(shè)計(jì)中，強(qiáng)度特性是影響安全性的主要因素。而在強(qiáng)度特性研究中，靜強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度特性對(duì)座椅的安全性影響尤為突出。(1)保證乘員處于自身生存空間之內(nèi)，并防止其他物體進(jìn)入這個(gè)空間；(2)使乘員保持一定的姿態(tài)，以便其他系統(tǒng)發(fā)揮作用；(3)在“二次碰撞”時(shí)，減少對(duì)乘員的傷害。74三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)某些座椅設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的影響（1）座椅脫離車體（2）座椅設(shè)計(jì)剛度太大或不足（3）座椅輪廓設(shè)計(jì)不當(dāng)-----”潛水”現(xiàn)象（4）頭枕設(shè)計(jì)不當(dāng)-----頸部傷害（5）座椅靠背強(qiáng)度不夠。75三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)座椅的構(gòu)成：靠背頭枕坐墊固定部件76三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)3.2座椅安全設(shè)計(jì)靠背：柔性吸能式在低速追尾碰撞中，座椅的靠背應(yīng)盡量保持柔性，以減少由于靠背剛性給人體帶來(lái)的不必要的傷害。例如：乘員身體沿靠背上滑、靠背對(duì)乘員產(chǎn)生回彈以及乘員以非正常坐姿乘坐等。剛性吸能式然而在高速追尾碰撞中，靠背應(yīng)盡量保持剛性。因?yàn)椋瑒傂钥勘衬軌驅(qū)⒓铀俣确植嫉饺梭w的背部以至全身，這時(shí)人體可在胸部承受35g以上的加速度。77三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)坐墊：坐墊一般不會(huì)對(duì)乘員造成直接的沖擊傷害，但其結(jié)構(gòu)可以影響到乘員的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以及約束力施加到乘員身體上的方式和外部載荷的絕對(duì)值大小。一般在滿足乘坐舒適性的前提下，車速越高其駕駛員座椅的坐墊傾角就越大。78三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)頭枕：頭枕的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以低速碰撞防護(hù)為主。在發(fā)生后部碰撞時(shí)，引起的頭部與胸部加速度差值，對(duì)于頸部尤其是脊柱以及神經(jīng)系統(tǒng)的影響卻是不可忽視的。頭枕應(yīng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平、垂直位置的的調(diào)整，以適應(yīng)乘員位置的變化。79三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)3.3兒童安全裝置根據(jù)試驗(yàn)顯示，一個(gè)20kg的兒童，在發(fā)生碰撞時(shí)，其體重可達(dá)2t，是根本抱不住的。根據(jù)研究顯示，正確使用兒童安全帶和兒童座椅可使0~1歲的幼兒死亡率減少69%，1~4歲的兒童死亡率減少47%，5歲以上的兒童死亡率減少45%，減少中到重傷50%。通用公司在1968年推出特殊設(shè)計(jì)的兒童安全坐墊，在1969年推出嬰兒安全緊固系統(tǒng)。80三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)3.4乘員自我保護(hù)技術(shù)汽車碰撞事故中，乘員與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件之間發(fā)生的二次碰撞是造成傷害的主要原因，而人體的常規(guī)姿勢(shì)卻是將身體各部位充分暴露于車內(nèi)，與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件的可能接觸面積很大。為了保護(hù)乘員在汽車事故中不要受到太大的傷害，如何降低人體暴露的表面積將是本研究的主要內(nèi)容。81三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（1）汽車碰撞中人體自我保護(hù)最佳姿態(tài)的機(jī)理人體生理學(xué)研究指出：人體卷曲姿態(tài)是人類的一種自然屬性，當(dāng)人在受到傷害時(shí)，肢體將自發(fā)做出屈曲反應(yīng)，以圖保護(hù)自己免受傷害。關(guān)節(jié)的屈肌收縮被稱為屈肌反射，對(duì)人類自身的保護(hù)具有重要意義。82三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

在汽車碰撞過(guò)程中，巨大的減速度導(dǎo)致乘員來(lái)不及采取自我保護(hù)姿態(tài)，使得乘員的自我保護(hù)效果非常有限。如果能夠借助于人體自身的動(dòng)能或外部的動(dòng)力，在碰撞瞬間將腿部向上抬起并保持在座位上，是這種趨勢(shì)得以增強(qiáng)或加大，形成一種有利于乘員人體自我保護(hù)的姿態(tài)，使人體與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件的接觸面積最小。83三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)人體卷曲保護(hù)姿態(tài)84三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

對(duì)于最易受傷的頭部受力情況，腿部加速上擺使頭部的減速度大約降低30%左右，人體下潛使其頭部位置降低而避免了與異物的直接沖擊，這樣就保證了額骨、頂骨、顱骨等均不會(huì)受到較大的沖擊載荷。此外，卷曲的人體轉(zhuǎn)動(dòng)后，人體頭部在后，臀部在前，無(wú)疑有利于薄弱環(huán)節(jié)的保護(hù)，減少了外部損傷的可能性，提高了人體的耐撞性。85三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

人體卷曲后，身體與車內(nèi)物體的接觸面積是最小的，將人體簡(jiǎn)化為幾個(gè)橢球體，當(dāng)人體卷曲后，所有小的橢球體組成了一個(gè)大橢球，大橢球暴露的表面積約為人體站立時(shí)的一半。人體暴露表面積的總和：86三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

通過(guò)幾何分析計(jì)算可知，在人體卷曲姿態(tài)下，人體暴露的表面積是最小的，故可以使人體與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件的接觸面積最小，故受傷的可能性也就降低了。而且，在人體卷曲姿態(tài)下，其暴露部分幾乎全部由背、臂、手、腳和腿組成，而這些部位對(duì)撞擊的承受能力相對(duì)較強(qiáng)，故可以降低對(duì)人體的傷害程度。87三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)(2)乘員自我保護(hù)最佳姿態(tài)的實(shí)現(xiàn)為了形成一種有利于乘員人體自我保護(hù)的卷曲姿態(tài)，專門設(shè)計(jì)了一種人體卷曲運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其原理如圖所示。88三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（3）汽車碰撞中人體自我保護(hù)最佳姿態(tài)的仿真仿真分析結(jié)果表明：人體卷曲姿態(tài)可明顯降低頭部和胸部的縱向水平減速度值、位移量及傷害指標(biāo)值，從而降低了致命傷害的概率。與不啟動(dòng)人體卷曲機(jī)構(gòu)相比，乘員的HIC值降低22.1%、頭部水平方向減速度的最大值降低3.8%、頭部合成減速度最大值降低6.5%、胸部水平方向的最大減速度值降低39.1%。89三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（4）實(shí)車碰撞試驗(yàn)試驗(yàn)表明：人體卷曲驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)人體的保護(hù)作用有限。這是由于只有當(dāng)人體呈卷曲姿態(tài)，且其卷曲運(yùn)動(dòng)過(guò)程與汽車正向前碰撞運(yùn)動(dòng)過(guò)程相匹配的情況下，才對(duì)乘員自我保護(hù)起到最佳效果。90三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)（5）乘員自我保護(hù)最佳姿態(tài)研究結(jié)論1）人體卷曲姿態(tài)是汽車碰撞中乘員自我保護(hù)的最佳姿態(tài)；2）人體卷曲姿態(tài)能夠使導(dǎo)致致命傷害的概率減至最小；3）卷曲姿態(tài)可通過(guò)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不合理的人體卷曲驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并不能真正起到保護(hù)作用；4）只有當(dāng)卷曲運(yùn)動(dòng)過(guò)程與汽車正面碰撞過(guò)程相匹配時(shí)，才能取得最佳的乘員保護(hù)效果。91三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)4乘員約束保護(hù)技術(shù)

安全帶和安全氣囊是重要的汽車乘員約束保護(hù)裝置，能有效地減輕二次碰撞給人體造成的傷害。安全帶最早應(yīng)用于賽車場(chǎng)上（1922年），1955年，美國(guó)福特汽車裝用了安全帶，世界上安全帶的標(biāo)準(zhǔn)形式是尼爾斯發(fā)明的三點(diǎn)式安全帶，這種汽車安全帶開(kāi)始為人接受始于1967年。

《道路交通安全法》第五十一條規(guī)定：機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)，駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶。92三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，座椅安全帶的佩帶可使碰撞事故中乘員傷亡率減少15％-30％。事故分析表明，不使用安全帶時(shí)，即使的低速碰撞（20km/h）也可能出現(xiàn)乘員死亡，而如果使用三點(diǎn)式安全帶，在95km/h以下無(wú)死亡事故，也沒(méi)有甩出車外的事故。93三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)4.1座椅安全帶的作用與原理汽車座椅安全帶的作用是將乘員的身體約束在座椅上，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，避免乘員飛離座椅與汽車內(nèi)飾件發(fā)生劇烈的二次碰撞，使傷亡減到最低的程度。94三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)4.2汽車座椅安全帶分類按照安全帶的固定安裝方式來(lái)分，大致可分為：1）兩點(diǎn)式安全帶2）三點(diǎn)式安全帶3）全背式安全帶95三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

三點(diǎn)式安全帶既能限制乘員軀體向前移動(dòng)，又能限制其上軀體過(guò)度前傾。三點(diǎn)式安全帶有連續(xù)三點(diǎn)式和分離三點(diǎn)式兩種。連續(xù)三點(diǎn)式安全帶是兩點(diǎn)式安全腰帶和安全肩帶的組合；分離三點(diǎn)式安全帶是將防止上體前傾的安全肩帶連接在兩點(diǎn)式腰帶上的任意點(diǎn)而成。三點(diǎn)式兼有兩點(diǎn)式安全腰帶和安全肩帶的優(yōu)點(diǎn)并且消除了缺點(diǎn)，對(duì)乘客保護(hù)效果良好，實(shí)用性高，應(yīng)用較為廣泛。96三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)4.3安全氣囊安全氣囊的設(shè)計(jì)思想是：在車輛發(fā)生碰撞后，乘員預(yù)車內(nèi)構(gòu)件碰撞前，迅速在二者之間打開(kāi)一個(gè)充滿氣體的氣墊，使乘員不致與車內(nèi)構(gòu)件直接剛性接觸，以緩沖并吸收能量，從而達(dá)到減輕乘員傷害程度的目的。97三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

安全氣囊必需與安全帶配合使用，才能達(dá)到保護(hù)乘員的目的。否則不但不能對(duì)乘員起到保護(hù)作用，還有可能會(huì)對(duì)乘員有嚴(yán)重的殺傷力。有些人認(rèn)為，車內(nèi)配備安全氣囊，就沒(méi)必要系安全帶了。單純依靠安全氣囊也是十分危險(xiǎn)的。因?yàn)闅饽业谋l(fā)力非常大，安全氣囊彈開(kāi)充氣的速度可高達(dá)320公里／小時(shí)

，如果沒(méi)有安全帶的牽引緩沖而直接撞到正在爆發(fā)的氣囊上，對(duì)身體也會(huì)有嚴(yán)重的損傷。98三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)

安全氣囊系統(tǒng)作為乘員的安全保護(hù)裝置。只有與安全帶配合使用才能大大提高其保護(hù)作用。據(jù)調(diào)查，單獨(dú)使用安全氣囊可使事故死亡率降低18%左右，單獨(dú)使用安全帶可使事故死亡率下降42%左右，而當(dāng)安全氣囊與安全帶配合使用時(shí)可使事故死亡率降低47%左右。99三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)4.4安全氣囊的不足之處（1）汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時(shí)，乘員和駕駛員系上安全帶即可，展開(kāi)氣囊不僅會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，甚至還可能因安全氣囊的展開(kāi)加重碰撞傷害。（2）氣囊的啟動(dòng)會(huì)對(duì)乘員造成傷害。安全氣囊很可能對(duì)乘員造成沖擊傷害；產(chǎn)生的灼熱氣體也會(huì)灼傷乘員和駕駛員。（3）當(dāng)乘客偏離座位或座位上無(wú)人或兒童乘坐時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，還可能會(huì)對(duì)乘員造成一定的傷害。100三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)5轉(zhuǎn)向系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)由交通事故統(tǒng)計(jì)資料和汽車碰撞試驗(yàn)結(jié)果的分析表明：汽車正面碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱是使駕駛員受傷的主要元件。采取的主要措施：在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，使轉(zhuǎn)向系的有關(guān)零部件產(chǎn)生塑性變形或彈性變形；讓某些零件相互分開(kāi)使其不能傳遞運(yùn)動(dòng)和力；利用零部件之間摩擦等來(lái)實(shí)現(xiàn)吸收沖擊能量，以減少駕駛員的傷害程度。101三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)5.1轉(zhuǎn)向柱管與正面碰撞的關(guān)系一次碰撞：碰撞能量使汽車前部發(fā)生塑性變形；轉(zhuǎn)向中間軸在碰撞力的作用下向后運(yùn)動(dòng)。要隔絕首次碰撞的影響，可由轉(zhuǎn)向中間軸來(lái)完成。102三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)二次碰撞：碰撞繼續(xù)發(fā)展，碰撞力作用在轉(zhuǎn)向柱的下端，使轉(zhuǎn)向柱向后移動(dòng)；同時(shí)駕駛員在本身的慣性作用下沖向轉(zhuǎn)向盤。盡管駕駛員本身有安全帶、氣囊的約束，仍有一部分能量要傳遞給轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)。所以，吸收二次碰撞能量和駕駛員的部分慣性能量，是能量吸收式轉(zhuǎn)向柱設(shè)計(jì)要解決的問(wèn)題。103三、車輛被動(dòng)安全技術(shù)5.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)防護(hù)機(jī)構(gòu)為滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，需要在轉(zhuǎn)向系中安裝能防止或者減輕駕駛員受傷的機(jī)構(gòu)，以有效地吸收汽車正碰撞時(shí)的碰撞能量。104四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)1車輛主動(dòng)安全技術(shù)概述汽車主動(dòng)安全技術(shù)是汽車上提高汽車的安全性能，以確保行駛安全的各種技術(shù)措施統(tǒng)稱，目的是“防止事故”。汽車主動(dòng)安全技術(shù)旨在主動(dòng)安全技術(shù)包括:行駛安全、環(huán)境安全、感覺(jué)安全和操縱安全等幾個(gè)方面。（1）行駛安全來(lái)自車輛懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)的協(xié)調(diào)和整車設(shè)計(jì)制造，它反映了汽車的最佳動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)要求汽車上與行駛安全有關(guān)的系統(tǒng)要有很高的可靠性。（2）環(huán)境安全特指汽車乘員的“小環(huán)境”的安全。以降低疲勞，使駕駛員心情舒暢的安全行駛。（3）感覺(jué)安全可以確保駕駛員得到必需的駕駛信息。（4）操作安全指的是優(yōu)化設(shè)計(jì)駕駛員的工作條件，使駕駛操作方便。降低駕駛員工作時(shí)的緊張感，從而提高運(yùn)行安全。105四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)2汽車制動(dòng)安全技術(shù)2.1汽車制動(dòng)防抱死技術(shù)（ABS）它通過(guò)傳感器偵測(cè)到的各車輪的轉(zhuǎn)速，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出當(dāng)時(shí)的車輪滑移率，由此了解車輪是否已抱死，再命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整制動(dòng)壓力，使車輪處于理想的制動(dòng)狀態(tài)（快抱死但未完全抱死）。對(duì)ABS功能的正確認(rèn)識(shí)：能在緊急剎車狀況下，保持車輛不被抱死而失控，維持轉(zhuǎn)向能力，避開(kāi)障礙物。在一般狀況下，它并不能縮短剎車距離。106四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)2.2電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD）它必須配合ABS使用，在汽車制動(dòng)的瞬間，分別對(duì)四個(gè)輪胎附著的不同地面進(jìn)行感應(yīng)、計(jì)算，得出摩擦力數(shù)值，根據(jù)各輪摩擦力數(shù)值的不同分配相應(yīng)的剎車力，避免因各輪剎車力不同而導(dǎo)致的打滑，傾斜和側(cè)翻等危險(xiǎn)。107四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)2.3緊急剎車輔助系統(tǒng)（EBA）電腦根據(jù)剎車踏板上偵測(cè)到的剎車動(dòng)作，來(lái)判斷駕駛員對(duì)此次剎車的意圖，如屬于緊急剎車，則指示剎車系統(tǒng)產(chǎn)生更高的油壓使ABS發(fā)揮作用，從而使剎車力更快速的產(chǎn)生，縮短剎車距離。108四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)2.4制動(dòng)輔助系統(tǒng)常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)“摩擦”將運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱量的方式來(lái)減小運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的，為了加快這一轉(zhuǎn)換過(guò)程只有加大制動(dòng)強(qiáng)度，其結(jié)果是車輪抱死：輪胎早期不均勻磨損以及制動(dòng)車輛失去穩(wěn)定性。為了防止這種現(xiàn)象，采用了ABS／TCS或VSC等制動(dòng)控制系統(tǒng)。不過(guò)ABS的使用雖然有控制車輛制動(dòng)的穩(wěn)定性、減輕輪胎胎面磨損的功效，但又將加速制動(dòng)摩擦蹄片的磨耗，尤其在長(zhǎng)下坡制動(dòng)時(shí)，不能避免出現(xiàn)制動(dòng)熱衰退和制動(dòng)效能下降等危險(xiǎn)狀態(tài)。109四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

現(xiàn)在，我國(guó)大中型車輛駕駛?cè)嗽谲囕v下長(zhǎng)坡行駛時(shí)還主要依靠頻繁或高強(qiáng)度使用車輛主制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)來(lái)控制下坡行駛車速，當(dāng)坡度較大及坡長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，如果不對(duì)制動(dòng)器淋水，其結(jié)果必然是車輛制動(dòng)器溫度快速升高（尤其是在超載狀態(tài)時(shí)），車輛主制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力發(fā)生明顯衰減直至制動(dòng)完全失效。110四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

為了解決能及時(shí)有效地控制高速車輛的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，達(dá)到平穩(wěn)制動(dòng)停車的目的，一般是在常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)輔助制動(dòng)系統(tǒng)。典型的輔助制動(dòng)系統(tǒng)有：發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)排氣制動(dòng)緩速器減速制動(dòng)系統(tǒng)。111四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)（1）發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的好處包括減少輪胎、制動(dòng)器的磨損，提高行車安全性和運(yùn)營(yíng)效率等，采用正確的駕駛方法能充分發(fā)揮作用。按照原理的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)大致可分為三大類型：泄氣式制動(dòng)壓縮式制動(dòng)排氣蝶閥制動(dòng)。112四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)113四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的就是蝶閥制動(dòng)了，在國(guó)內(nèi)絕大部分的卡車的排氣管上都能看到這樣的蝶閥。蝶閥制動(dòng)的原理和結(jié)構(gòu)也相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，駕駛員使用蝶閥制動(dòng)后，蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)將排氣管堵死，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)形成可控的背壓力，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)排氣行程的功率消耗，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)降低車速的目的。排氣蝶閥結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，性價(jià)比較高，制動(dòng)效果最低。114四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)（2）排氣制動(dòng)排氣制動(dòng)基本工作原理排氣緩速式輔助制動(dòng)系的基本工作原理是利用設(shè)置在排氣通道內(nèi)的排氣節(jié)流閥阻塞發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)進(jìn)氣、排氣、壓縮等行程的功率損失，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)降低車速的目的。115四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

排氣制動(dòng)操縱方便，簡(jiǎn)單有效。在冰雪及較滑的泥水路面行駛時(shí)，使用排氣制動(dòng)，可以減少側(cè)滑；在下長(zhǎng)坡時(shí)，使用排氣制動(dòng)可以減少行車制動(dòng)的次數(shù)，降低制動(dòng)鼓的溫升，提高制動(dòng)的可靠性。使用排氣制動(dòng)時(shí)，能減少發(fā)動(dòng)機(jī)油料的供給以至斷油，能節(jié)省燃料。116四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)排氣制動(dòng)使用中應(yīng)注意的問(wèn)題

a.、由于排氣緩速式輔助制動(dòng)系的工作原理是利用排氣阻力，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣和壓縮等行程的功率損失來(lái)使汽車減速的，因此發(fā)動(dòng)機(jī)必須與傳動(dòng)系統(tǒng)處于動(dòng)力傳遞狀態(tài)中，也就是說(shuō)，踩下離合器(發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器分離)或變速器在空檔位時(shí)，排氣緩速式輔助制動(dòng)系不起降低車速的作用。117四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)b、在排氣緩速開(kāi)關(guān)接通，排氣緩速指示燈點(diǎn)亮，顯示排氣緩速式輔助制動(dòng)系在工作狀態(tài)時(shí)，如果駕駛員踩下加速踏板或離合器踏板，則電磁閥7電流被臨時(shí)切斷，排氣節(jié)流閥開(kāi)啟，排氣緩速作用中止;當(dāng)上述踏板被釋放，則排氣緩速式輔助制動(dòng)系又重新工作。因此，在使用該系統(tǒng)時(shí)絕不能踩下加速踏板或離合器踏板;在不使用該系統(tǒng)時(shí)一定要及時(shí)關(guān)閉排氣緩速開(kāi)關(guān)，排氣緩速指示燈應(yīng)處于熄滅狀態(tài)。

c、在雨、雪天，道路附著系數(shù)較低的情況下，在下坡路段行駛，需要一般減速的路況下(如前方車輛擁擠或彎道等)，合理使用排氣緩速制動(dòng)可以減少行車制動(dòng)系統(tǒng)的工作頻率，從而減少行車制動(dòng)系材料的磨損消耗和輪胎因制動(dòng)而增加的磨耗，并能減少制動(dòng)跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。118四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)排氣制動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)具有如下特性：①所產(chǎn)生的阻力功率取決于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)制動(dòng)阻力功率一般只能達(dá)到車輛發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的20～30%，排氣制動(dòng)阻力功率能達(dá)到車輛發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的50～60%。②能夠產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩與所使用的擋位有密切關(guān)系，為獲得大的制動(dòng)扭矩，變速器擋位必須很低。③能夠產(chǎn)生的持續(xù)制動(dòng)效力與車輛比功率（發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率/車輛總重）成正比。119四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)（3）緩速器緩速器具有較高的制動(dòng)阻力矩（可以達(dá)到1500牛米左右），車輛裝用緩速器后，其下坡運(yùn)動(dòng)能量可由緩行器的阻力來(lái)抵消耗散，不需要頻繁使用主制動(dòng)系統(tǒng)即可控制（穩(wěn)定）下坡行駛車速于安全范圍，從而使車輛能夠始終保持良好的減速停車制動(dòng)能力。120四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)目前主要有兩種形式的緩速器產(chǎn)品：（1）電渦流緩速器—價(jià)格便宜（0.8～1.5萬(wàn)元/臺(tái)，售價(jià)10萬(wàn)元以上的車輛即可接受），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（我國(guó)可以生產(chǎn)），但持續(xù)工作時(shí)間短（15分～30分鐘）。（2）液力緩速器—

可以長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，可靠賴用，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴（5～7萬(wàn)元/臺(tái)，售價(jià)30萬(wàn)元以上的車輛才有可能吸收該成本）。121四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)電渦流緩速器制動(dòng)原理

緩速器加裝在傳動(dòng)系統(tǒng)中，緩速器轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸相連，緩速器的工作原理，可以形象的理解為通過(guò)轉(zhuǎn)子“抱”傳動(dòng)軸來(lái)使車輛減速。

定子相鄰兩個(gè)線圈的極性設(shè)置為相反，當(dāng)緩速器各線圈繞組接通直流電流時(shí)，各線圈繞組就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子總成隨車輛傳動(dòng)部分高速旋轉(zhuǎn)切割磁力線，產(chǎn)生反向力矩，產(chǎn)生的阻力通過(guò)差速器平均分配到兩個(gè)后輪上，從而達(dá)到使車輛減速的目的。122四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)液力緩速器制動(dòng)原理緩速器工作時(shí)，壓縮空氣經(jīng)電磁閥進(jìn)入儲(chǔ)油箱，將儲(chǔ)油箱內(nèi)的變速器油經(jīng)油路壓進(jìn)緩速器內(nèi)，緩速器開(kāi)始工作。轉(zhuǎn)子帶動(dòng)油液繞軸線旋轉(zhuǎn)；同時(shí)，油液沿葉片方向運(yùn)動(dòng)，甩向定子。定子葉片對(duì)油液產(chǎn)生反作用，油液流出定子再轉(zhuǎn)回來(lái)沖擊轉(zhuǎn)子，這樣就形成對(duì)轉(zhuǎn)子的阻力矩，阻礙轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的減速作用。工作液在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使進(jìn)出口形成壓力差，油液循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)熱交換器時(shí)，熱量被來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻水帶走。123四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

德國(guó)福伊特驅(qū)動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)有限公司曾使用奔馳大貨車從意大利到德國(guó)做了一個(gè)相關(guān)試驗(yàn)：總里程3000多公里，在整個(gè)行車過(guò)程中，沒(méi)有安裝（液力）緩速器的貨車的駕駛員踩剎車（行車制動(dòng)器）的次數(shù)為1839次，換擋1890次，平均時(shí)速為70.4公里/小時(shí)；安裝有（液力）緩速器的貨車的駕駛員踩剎車（行車制動(dòng)器）的次數(shù)為627次，換擋1196次，平均時(shí)速為74.5公里/小時(shí)。即，安裝有（液力）緩速器的貨車的剎車（行車制動(dòng)器）次數(shù)降低了70%，換擋次數(shù)降低了36%，平均時(shí)速提高了5.9%。充分證明，安裝使用緩速器在長(zhǎng)途交通運(yùn)輸過(guò)程中可以取得減少行車制動(dòng)器制動(dòng)片損耗、降低換擋次數(shù)（減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度）、并可節(jié)油（平均車速提高）的效果。124四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)三種輔助制動(dòng)系統(tǒng)的比較發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效力最低——當(dāng)下坡車速為最高車速的60%時(shí)，能夠維持穩(wěn)定的下坡坡度僅為2.6%，且必須使用很低擋位{如下7%的長(zhǎng)坡，其穩(wěn)定車速僅為最高車速的7%（此時(shí)必須是1擋）}。排氣制動(dòng)效力高一些——當(dāng)下坡車速為最高車速的60%時(shí)，能夠維持穩(wěn)定的下坡坡度為4%，且必須使用較低擋位{如下7%的長(zhǎng)坡，其穩(wěn)定車速為最高車速的19%（此時(shí)必須是3擋以下）}。最有效力的持續(xù)制動(dòng)裝置是緩速器——當(dāng)下坡車速為最高車速的60%時(shí)，能夠維持穩(wěn)定的下坡坡度為7%，且可以使用較高擋位（如下7%的長(zhǎng)坡，其穩(wěn)定車速可為最高車速的60%）。125四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)3電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)（ESP）

ESP綜合了ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、BAS（制動(dòng)輔助系統(tǒng)）和ASR（加速防滑控制系統(tǒng)）三個(gè)系統(tǒng)，功能更為強(qiáng)大。這一組系統(tǒng)通常是支援ABS及ASR（驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)，又稱牽引力控制系統(tǒng)）的功能。它通過(guò)對(duì)從各傳感器傳來(lái)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令，來(lái)幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果更加明顯。126四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)ESP一般需要安裝轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等。ESP可以監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，并自動(dòng)向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力，以保持車子在正常的車道上運(yùn)行，甚至在某些情況下可以進(jìn)行每秒150次的制動(dòng)。127四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足時(shí)（左），車身表現(xiàn)為向彎外推進(jìn)，此時(shí)ESP系統(tǒng)將通過(guò)對(duì)左后輪的制動(dòng)來(lái)遏制車輛陷入險(xiǎn)境；而當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)（右），此時(shí)ESP系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)右前輪的制動(dòng)來(lái)糾正危險(xiǎn)的行駛狀態(tài)。128四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)

在ABS、BAS及ASR三個(gè)系統(tǒng)的共同作用下，ESP最大限度地保證汽車不跑偏、不甩尾、不側(cè)翻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有25％導(dǎo)致嚴(yán)重人員傷亡的交通事故是由側(cè)滑引起的，更有60％的致命交通事故是因側(cè)面撞擊而引起的，其主要原因就是車輛發(fā)生了側(cè)滑，而ESP能有效降低車輛側(cè)滑的危險(xiǎn)，從而降低交通事故的數(shù)量以拯救生命。

ESP最重要的特點(diǎn)就是它的主動(dòng)性，它可以做到防患于未然。129四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)其它的車輛主動(dòng)安全技術(shù):ACC（巡航系統(tǒng)）LDWS(車道偏離預(yù)警系統(tǒng)）胎壓監(jiān)控倒車警告/倒車影像/車外攝像頭芯片防盜系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)大燈和/或夜視輔助系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向控制技術(shù)130四、車輛主動(dòng)安全技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航與車距控制系統(tǒng)自動(dòng)剎車系統(tǒng)LWDS車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LNVS夜視系統(tǒng)FCWS前碰撞預(yù)警系統(tǒng)HMWS車距監(jiān)控系統(tǒng)道路交通安全影響因素分析一、道路條件與交通安全1、道路幾何線形與交通安全

1.1不合理的道路設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)對(duì)我國(guó)近幾年造成交通事故的原因調(diào)查發(fā)現(xiàn)：其中因道路設(shè)計(jì)不合理（或缺陷）造成的交通事故占交通事故的10％-15％。不合理的道路設(shè)計(jì)主要包括如下幾種情況：A）：道路的線形及線形組合

B）：道路的平面交叉口

C）：道路的交通特性

D）：路基路面的穩(wěn)定

E）：道路中的安全設(shè)施及附屬等。一、道路交通條件與交通安全1.2道路線形設(shè)計(jì)原則

線形是路線的基礎(chǔ)、汽車安全行駛的關(guān)鍵；（1）線形不可急劇轉(zhuǎn)變，例如避免長(zhǎng)直線連接轉(zhuǎn)彎；

（2）不得已設(shè)急轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)設(shè)于駕駛員易辨認(rèn)處；

（3）道路交角避免在10‘

以下，不得不設(shè)小交角時(shí)，應(yīng)充分加長(zhǎng)曲線長(zhǎng)度，防止駕駛員產(chǎn)生曲率較大的錯(cuò)覺(jué)；

（4）直線與圓曲線之間應(yīng)插入回旋曲線，并充分考慮行駛力學(xué)與視覺(jué)上的條件；

（5）設(shè)計(jì)平面線形時(shí)還要注意與縱斷面線形密切配合，盡量形成良好的立體線形以達(dá)到行駛安全、順適的目的。

一、道路條件與交通安全1.3平面線形對(duì)行車安全的影響平面線形可分為直線、圓曲線、緩和曲線三種線形。

一、道路條件與交通安全（1）直線對(duì)行車安全的影響

車輛在長(zhǎng)直線上行駛常常會(huì)導(dǎo)致駕駛員反應(yīng)遲鈍、感知力下降，同時(shí)降低調(diào)節(jié)車輛狀態(tài)的能力。從駕駛員心理上，心情比較急躁希望盡快走出長(zhǎng)直線，會(huì)潛意識(shí)或者無(wú)意識(shí)的加速前行，心理上放松警惕；高速行使的車輛和心理上無(wú)意識(shí)的放松警惕會(huì)使駕駛員的動(dòng)視力下降，有效視野范圍大大降低，能夠清晰識(shí)別交通標(biāo)志標(biāo)牌的能力也大大下降；在長(zhǎng)直線上駕駛時(shí)間過(guò)長(zhǎng)還會(huì)產(chǎn)生催眠現(xiàn)象，從而導(dǎo)致行車中的判斷失誤，對(duì)出現(xiàn)的各種情況會(huì)驚惶失措或者處理不當(dāng)而引發(fā)交通事故。直線長(zhǎng)度以不大于20倍行車速度（km/h）為宜。一、道路條件與交通安全

長(zhǎng)直線段容易對(duì)駕駛員產(chǎn)生催眠作用，使駕駛員感到單調(diào)、易瞌睡，同時(shí)直線長(zhǎng)度也不宜過(guò)短。

A、當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度(m)不小于行車速度(km/h)的6倍為宜；B、反向曲線間最小直線長(zhǎng)度(m)不小于行車速度(km/h)的2倍為宜。C、對(duì)于城市道路來(lái)說(shuō)，采用通視良好的直線線形，對(duì)駕駛員有利。一、道路條件與交通安全（2）圓曲線對(duì)行車安全的影響圓曲線是一種使用頻率僅次于直線的公路線形，它可給與駕駛?cè)诉m當(dāng)?shù)男熊囄ｋU(xiǎn)感。1）曲線半徑會(huì)加大事故率一般而言，當(dāng)平曲線半徑較小時(shí)，交通安全狀況較差；隨著平曲線半徑的增大，交通安全狀況趨于良好。

一、道路條件與交通安全一、道路條件與交通安全2）曲線對(duì)山區(qū)公路安全的影響

對(duì)于山區(qū)公路而言，較小的平曲線半徑將促使駕駛?cè)艘缘退俚蜋n行駛，能夠充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)的效能，避免行車制動(dòng)器制動(dòng)效能的大幅衰減，有利于提高公路的運(yùn)營(yíng)安全性；但當(dāng)公路平曲線半徑方差較大，且每一路段平曲線半徑與整個(gè)路段平曲線半徑均值之差絕對(duì)值的方差較小時(shí)，會(huì)使車速頻繁突變，增加了行車制動(dòng)器的使用頻率，將會(huì)降低行車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)效能，加劇了制動(dòng)失效發(fā)生的可能性，不利于公路的運(yùn)營(yíng)安全。公路線形和事故統(tǒng)計(jì)

一、道路條件與交通安全3）短直線容易給司機(jī)造成較大的視錯(cuò)覺(jué)：當(dāng)曲線間夾有短直線的時(shí)候，當(dāng)司機(jī)行駛在第一個(gè)曲線的時(shí)候，會(huì)把短直線誤以為第一曲線或者第二個(gè)曲線，將直線曲率看作曲線曲率。由于直線較短當(dāng)司機(jī)走出曲線而發(fā)覺(jué)以前操作失誤時(shí)，汽車已經(jīng)嚴(yán)重的偏離行駛軌跡而引發(fā)交通事故。這種線形組合，由于駕駛員不能夠很直接的判斷出下一步的路線走向及操作而產(chǎn)生急躁不安的情緒。一、道路條件與交通安全4）曲線對(duì)駕駛?cè)说男睦碛绊懫角€半徑較小造成的行車視距不足，超高不適造成的車輛行駛失穩(wěn)等。平曲線對(duì)車輛行駛安全影響比較大，對(duì)駕駛員心理影響也較深。當(dāng)設(shè)計(jì)速度V≤60Km/h時(shí)，若平曲線間組合不當(dāng)如長(zhǎng)直線后接小半徑的平曲線等，多數(shù)交通事故因駕駛員在轉(zhuǎn)彎之初未能及時(shí)降低車速而使車輛行駛狀態(tài)發(fā)生突變，造成交通事故的發(fā)生；一、道路條件與交通安全（3）緩和曲線對(duì)行車安全的影響緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線之間或圓曲線與圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。在道路中增加緩和曲線，會(huì)使車輛在正常轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減少對(duì)道路摩擦力的需求，增強(qiáng)道路交通的安全性。相關(guān)研究表明：當(dāng)曲線半徑小于200m時(shí)，在直線與圓曲線之間添加緩和曲線，道路安全性會(huì)大大提高，交通事故率會(huì)大幅降低；而對(duì)于曲線半徑大于200m的路段，緩和曲線的設(shè)置與否，對(duì)道路交通安全的影響并不明顯。一、道路條件與交通安全（4）超高對(duì)行車安全的影響為了減少?gòu)澋缆范坞x心力對(duì)行車安全的不利影響，道路工程部門在設(shè)計(jì)與施工中，則把彎道的外側(cè)提高，使路面在橫向朝內(nèi)一側(cè)，有一個(gè)橫坡度(即橫向傾斜程度)，來(lái)抵擋離心力的作用，即道路超高,以避免車輛發(fā)生側(cè)翻、側(cè)滑事故。道路超高規(guī)定在2%～6%之間。一、道路條件與交通安全

汽車的橫向加速度值大，就產(chǎn)生顯著的橫向擺動(dòng)，給人以不舒適的感覺(jué)，而且會(huì)促使車輛失穩(wěn)，所以盡量把超高i取大一些。汽車以低于設(shè)計(jì)速度的速度行駛時(shí)，會(huì)在重力作用下，沿橫斷面斜坡向內(nèi)側(cè)下滑。發(fā)生向內(nèi)側(cè)滑移，甚至翻車，所以其超高又不能太大。一、道路條件與交通安全（5）橫斷面設(shè)計(jì)對(duì)行車安全的影響橫斷面的設(shè)計(jì)主要是保證道路的行車視距。當(dāng)平曲線轉(zhuǎn)彎半徑較小的時(shí)候，由于受諸多因素影響，能夠彌補(bǔ)行車視距不足的方法可以在橫斷面設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)增加視距平臺(tái)的方法來(lái)滿足行車視距，從而減少交通事故的發(fā)生。一、道路條件與交通安全內(nèi)（外）輪差對(duì)行車安全的影響一、道路條件與交通安全1）橫斷面的加寬汽車在彎道上安全行駛所需要的路面寬度，較直線段上要寬些，所以彎道上的路面應(yīng)當(dāng)加寬。

R為平曲線半徑，L為汽車前擋板至后軸的距離，單車道路面所需要增加上的寬度W為：一、道路條件與交通安全

對(duì)于雙車道路面，則將單車道加寬值加倍，再加上與車速有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值公式，即雙車道拐彎處路面所需增加的寬度為：加寬值W是加在彎道的內(nèi)側(cè)邊沿，并按拋物線處理。

一、道路條件與交通安全2）曲線轉(zhuǎn)角一、道路條件與交通安全

由上圖可知，小偏角曲線容易導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生急彎錯(cuò)覺(jué)、不利于行車安全。駕駛員在正常行車狀態(tài)下，坐直、頭正、目視前方，此時(shí)駕駛員的視點(diǎn)一般均集中在10cmXl6cm(高X寬)的矩形范圍內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)角值在15度—25度之間時(shí)，駕駛員看到的曲線恰好落于上述矩形范圍內(nèi)，事故率最低，交通安全狀況最好。一、道路條件與交通安全1.4縱斷面對(duì)行車安全的影響（1）縱坡度與坡長(zhǎng)對(duì)交通安全的影響豎曲線的設(shè)計(jì)不當(dāng)對(duì)交通安全主要因素有如下幾種情況：變坡點(diǎn)處的曲率、坡度、坡長(zhǎng)、行車視距等。同樣的平曲線當(dāng)坡度大于3％時(shí)，交通事故會(huì)驟增，坡度變大容易使駕駛員在下坡時(shí)為省油而空檔遛車；坡長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)會(huì)因?yàn)槠囋陂L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)受自重的斜坡分力加速度影響而車速越來(lái)越快而造成車輛失控導(dǎo)致交通事故發(fā)生。一、道路條件與交通安全

汽車在下坡行駛過(guò)程中，主要受保守內(nèi)力和耗散內(nèi)力做功，所受的保守內(nèi)力為重力，重力做功將使汽車的勢(shì)能減少；所受的耗散內(nèi)力有滾動(dòng)阻力、空氣阻力、發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)阻力、行車制動(dòng)阻力，耗散內(nèi)力做功將使汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。而能量的轉(zhuǎn)換不僅與坡度有關(guān)而且更加依賴于坡長(zhǎng)與坡度的乘積。一、道路條件與交通安全（2）豎曲線半徑對(duì)行車安全的影響

豎曲線半徑的大小在縱斷面上影響著駕駛員的行車視距。當(dāng)凸曲線設(shè)置的半徑較小的時(shí)候由于豎曲線兩頭都是下坡，駕駛員第一階段是在做爬坡運(yùn)動(dòng)，他的視野朝斜上方觀察前方來(lái)往車輛，當(dāng)汽車快到凸曲線頂部的時(shí)候，駕駛員就會(huì)行車行駛過(guò)程中的視野盲區(qū)，這時(shí)候的行車視距僅幾米或者十幾米，一旦對(duì)方出現(xiàn)逆行車輛或者其他情況，來(lái)往車輛都處在措手不及的狀態(tài)而引發(fā)交通事故；一、道路條件與交通安全

對(duì)于凹形豎曲線設(shè)計(jì)，一般情況下它的行車視距能夠滿足行車的要求，主要的危險(xiǎn)存在夜間行車的時(shí)候。當(dāng)夜間行車的時(shí)候，駕駛員一般都是要開(kāi)啟大燈，這樣能夠發(fā)現(xiàn)較遠(yuǎn)方的來(lái)車或路障，從而減速或避讓。但是凹曲線的兩側(cè)都是下坡，一方面駕駛員為了沖上對(duì)面的上坡會(huì)提前加速前行，而對(duì)方車輛在下坡路段燈光會(huì)貼近地面而減少行車視距。一、道路條件與交通安全1.5線形協(xié)調(diào)對(duì)行車安全的影響（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)相互協(xié)調(diào)

道路全線的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最好能夠一致，這意味著道路全線均可滿足同一最大的行車速度值，車輛在道路上行駛就比較安全可靠，易于操作。如果必須變更標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該在兩種標(biāo)準(zhǔn)之間設(shè)置過(guò)渡路段，使駕駛員能夠逐漸適應(yīng)變化。一、道路條件與交通安全（2）線形連接應(yīng)協(xié)調(diào)

①在高填方的曲線路段沿曲線外側(cè)加設(shè)護(hù)欄、視線誘導(dǎo)標(biāo)和路警樁、誘導(dǎo)視線。

②應(yīng)避免兩個(gè)同向曲線之間插入一個(gè)短直線的斷背曲線。

③直線不宜過(guò)長(zhǎng)。

④應(yīng)避免采用由很多短坡路段連在一起的線形。一、道路條件與交通安全（3）平曲線與豎曲線的組合①避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部設(shè)小半徑平曲線起點(diǎn)。②避免在凸形豎曲線頂部和凹形豎曲線底部設(shè)反向平曲線拐點(diǎn)。③避免在長(zhǎng)直線路段上采用凹形豎曲線。④在一個(gè)平曲線內(nèi)的幾個(gè)變坡點(diǎn)，或一個(gè)豎曲線內(nèi)的幾個(gè)平曲線處，會(huì)使視線不平衡，駕駛員容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。⑤線形的連接和平曲線與豎曲線組合一、道路條件與交通安全2視距與交通安全

視距是駕駛員在道路上能夠清楚看到的前方道路某處的距離。一、道路條件與交通安全2.1停車視距對(duì)行車安全的影響停車視距:駕駛員在行駛過(guò)程中，看到同一車道上前方的障礙物時(shí)，從開(kāi)始制動(dòng)至到達(dá)障礙物前安全停車的最短距離。停車視距＝反應(yīng)距離+制動(dòng)距離+安全距離一、道路條件與交通安全一、道路條件與交通安全2.2會(huì)車視距對(duì)行車安全的影響兩輛汽車在同一條車道上相向行駛，發(fā)現(xiàn)時(shí)來(lái)不及或無(wú)法錯(cuò)車，只能雙方采取制動(dòng)措施。使車輛在相撞之前安全停車的最短距離，稱為會(huì)車視距。會(huì)車視距一般為停車視距的兩倍。一、道路條件與交通安全2.3錯(cuò)車視距對(duì)行車安全的影響汽車在行駛中發(fā)現(xiàn)同迎面車輛在同一條車道上行駛，立即靠右行駛，而從來(lái)車左邊繞至另一車道并與對(duì)面來(lái)車在平面上保持安全距離時(shí)，兩車所行駛的最短距離稱為錯(cuò)車視距。

一、道路交通條件與交通安全

錯(cuò)車視距包括第一輛車的反應(yīng)距離(J1)及讓車?yán)@行距離(J2)、對(duì)向第二輛車在此時(shí)間內(nèi)行駛的距離(J3

、J4)和安全距離(J0)。一、道路交通條件與交通安全2.4超車視距對(duì)行車安全的影響在雙車道道路上，汽車?yán)@道到相鄰車道超車時(shí)，駕駛員在開(kāi)始離開(kāi)原行車路線能看到相鄰車道上對(duì)向駛來(lái)的汽車，以便在碰到對(duì)向行駛的車輛之前能超越前車并駛回原來(lái)車道所需的最短距離，稱為超車視距。超車視距有兩種情況：

1)不等速超車視距

2)等速超車視距一、道路條件與交通安全一、道路條件與交通安全4路面與交通安全

路面按力學(xué)特性分為柔性和剛性兩類。各種瀝青路面與碎石都屬于柔性路面。具有一定的抗剪和抗彎能力，在重復(fù)荷載作用下容許有一定的變形。水泥混凝土路面屬于剛性路面，它具有較大的剛性與抗彎能力，是能直接承受分布車輛載荷到路基的路面結(jié)構(gòu)。一、道路條件與交通安全

為了獲得良好的舒適性與安全性，對(duì)路面的平整度、抗滑性的要求越來(lái)越高。路面平整度主要是車輛對(duì)路面質(zhì)量的要求，路面抗滑性則是交通安全的迫切要求，抗滑性差常常導(dǎo)致交通事故。英國(guó)調(diào)查表明因路滑造成的事故占全年事故次數(shù)的24％；日本抽樣調(diào)查顯示因路滑造成的事故占全年事故次數(shù)的25％。一、道路條件與交通安全4.1路面平整度平整度是路面表面的平整程度，是路面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它直接影響到行車平穩(wěn)性、乘客舒適性、路面壽命、輪胎磨損和運(yùn)輸成本。路面粗糙度可用車輛縱向緊急制動(dòng)距離、縱向摩擦數(shù)和橫向摩擦系數(shù)來(lái)表示。一、道路條件與交通安全4.2路面抗滑性

當(dāng)?shù)缆繁砻娴目够芰π∮谝蟮淖钚∠薅葧r(shí)(縱向摩擦系數(shù)，水泥混凝土路面為0.5-0.7，瀝青凝凝土路面為0.4--0.6，瀝青表面處及低級(jí)路面為0.2—0.4，干燥路面數(shù)值取高限，潮濕時(shí)取低限)，車輛行駛中稍一制動(dòng)就可能產(chǎn)生側(cè)滑而失去控制。特別是道路表面潮濕或覆蓋冰雪時(shí)，發(fā)生側(cè)滑的危險(xiǎn)性增大，在彎道、坡路和環(huán)形交叉處，尤其容易發(fā)生滑溜事故。路面的表面結(jié)構(gòu)對(duì)抗滑能力也有一定的影響，如果路面集料已被車輛磨得非常光滑，道路抗滑能力降低，即使在干燥路面上，也會(huì)出現(xiàn)滑溜現(xiàn)象。另外，渣油路面不僅淋濕后會(huì)很滑，氣溫高時(shí)，路面泛油變軟，也會(huì)很滑。一、道路條件與交通安全

路面抗滑性能對(duì)交通事故有很大的影響。

公路開(kāi)通初期路面摩擦系數(shù)較大，由此引發(fā)的事故極少。但使用一段時(shí)間后，路面由于磨損，摩擦系數(shù)下降較多，由此引發(fā)了的事故也逐漸增多。特別是在彎道、坡道處，常發(fā)生嚴(yán)重交通事故，這種路面雨天事故率明顯升高。提高這些路面的摩擦系數(shù)，有利于減少交通事故。一、道路交通條件與交通安全一次死亡10人以上道路交通事故地區(qū)比較二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全1道路道路橫斷面與交通安全1.1橫斷面及車道數(shù)對(duì)行車安全的影響二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全1.2行車道寬度對(duì)行車安全的影響根據(jù)美國(guó)和英國(guó)研究的結(jié)果，車道較寬時(shí)則事故較少。（1）機(jī)動(dòng)車2車道路面如寬度大于6m，其事故率較路面寬度為5.5m的道路要低得多。（2）車道過(guò)寬，例如大于4.5m，則由于有些車輛試圖利用富余的寬度超車，反而會(huì)增加事故。（3）劃有車道標(biāo)線的公路，由于規(guī)定車輛各行其道，其故率會(huì)降低。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全1.3路肩對(duì)行車安全的影響

路肩是指行車道外緣到路基邊緣，具有一定寬度的帶狀部分。路肩的作用：①保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)。②供車輛臨時(shí)停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊亂。③能增進(jìn)駕駛的安全和舒適感，這對(duì)保證設(shè)計(jì)車速是必要的，尤其在挖方路段，還可以增加彎道視距，減小行車事故。

④提供道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的場(chǎng)地，對(duì)未設(shè)人行道的道路，可供行人及非機(jī)動(dòng)車等使用。⑤精心養(yǎng)護(hù)的路肩，能增加公路整體的美觀。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全

路肩寬度對(duì)駕駛?cè)说木o張度有著顯著影響。隨著路肩寬度的降低，駕駛?cè)说男熊嚲o張度有逐步增加的趨勢(shì)，對(duì)于大型車輛更加明顯。適度緊張有利于提高駕駛員覺(jué)醒水平,而過(guò)度緊張不僅加大駕駛?cè)说墓ぷ鲝?qiáng)度，促進(jìn)了駕駛疲勞的出現(xiàn)，而且還會(huì)增加駕駛操作反應(yīng)的失誤率，從而極大地危害行車安全。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全2交通安全設(shè)施與交通安全2.1交通安全設(shè)施的概念公路交通安全設(shè)施是指護(hù)欄、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線、隔離柵、橋梁護(hù)欄、防眩設(shè)施、輪廓標(biāo)、交通靜華設(shè)施、活動(dòng)護(hù)欄等對(duì)行車安全起誘導(dǎo)和防護(hù)作用的設(shè)施。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全

公路交通安全設(shè)施的設(shè)置應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的理念，體現(xiàn)“體現(xiàn)以人為本，安全至上”的指導(dǎo)思想。而且應(yīng)結(jié)合路網(wǎng)與公路條件、交通條件、環(huán)境條件進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，交通安全設(shè)施之間、交通安全設(shè)施與公路主體工程和其他設(shè)施之間應(yīng)相互協(xié)調(diào)，配合使用。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全2.2交通標(biāo)志、標(biāo)線與交通安全交通標(biāo)志，就是將交通指示、交通警告、交通禁令和交通指路等交通管理和控制法規(guī)，用文字、圖形或符號(hào)形象化地表示出來(lái)，設(shè)置于路側(cè)或道路上方的交通安全設(shè)施。道路交通標(biāo)線是由各種路面標(biāo)線、箭頭、文字、立面標(biāo)記、突起路標(biāo)和道路邊線輪廓標(biāo)等構(gòu)成的交通安全設(shè)施。二、道路結(jié)構(gòu)物與交通安全（1）交通標(biāo)志、標(biāo)線的設(shè)計(jì)思想1）應(yīng)體現(xiàn)公路及周邊路網(wǎng)的特點(diǎn)，使駕駛員準(zhǔn)確確