赵明明 刘奇 王宏雁 陈君毅 王琦
摘 要：基于我国道路交通事故深度调查所得的重型货车事故数据，从事故类型、碰撞形态、人员伤亡等方面对重型货车事故特征进行分析，进而探讨我国现有重型货车碰撞安全法规与重型货车事故形态和人员伤亡之间的关联性。本文探讨了重型货车驾驶室强度碰撞试验的局限性，论证了提高重型货车驾驶室强度碰撞试验标准以及将AEBS纳入我国重型货车安全法规的必要性。
关键词：事故研究；事故特征；人员伤亡；碰撞法规
随着物流行业的迅猛发展，公路货运在我国综合运输中占有着重要作用，重型货车具有运量大，周转速度快等优势，在货运行业中占有举足轻重的地位；而与此同时，由于重型货车自身的特点，其造成的交通事故严重且特殊，给人们生命和财产安全带来了严重威胁。至2015年底，我国汽车保有量约为1.72亿辆，其中重型载货汽车保有量约为536万辆，占汽车总数3.1%，虽然其相对数量不多，但是造成的事故伤亡情况却极为严重。2015年重型货车事故数量约占交通事故总数10.99%，死亡人数约占事故总死亡人数19.50%，导致的直接财产损失占比高达24.61%。因此，对重型货车事故的深度研究具有极其重要的意义。
国内学者对货车事故做了一系列研究：谭金会等对2008年四川省部分高速公路货车交通事故进行了统计分析，总结了高速公路交通事故多发的原因及车辆存在的安全隐患，为降低高速公路货车事故率提供了必要的参考。赵晨等对陕西地区2007-2009年货车重特大追尾事故数据进行了统计分析，研究了重特大追尾事故的事故特征，并提出了相应的预防对策。钱红波等从大货车交通事故特征入手，从人、车、路、环境等方面研究了影响大货车交通安全的因素，并从交通管理和道路设计方面提出了改进意见。
汽车安全性也成为汽车生产企业、政府部门以及消费者日益关注的问题。目前，我国发布的交通事故数据主要从管理者的角度指出了道路交通事故的宏观特点，尚未反映每起交通事故的深度信息，而这些交通事故的深度信息恰恰是制定汽车安全法规的重要依据，通过对交通事故数据的深入分析，制定适合我国国情的汽车安全法规，对提高我国道路交通安全性有着重要意义。
我国目前关于重型货车碰撞安全的法规主要包括驾驶室强度碰撞试验法规、货车后下部防护法规等，这些法规主要从车辆耐撞性方面对车辆安全性进行了规定，一定层面上提高了重型货车的被动安全性。而随着传感器技术以及电子控制技术的发展，汽车企业、研究机构以及高校等纷纷开展了关于主动安全技术的研究。ECE（Economic Commission of Europe）于2013年颁布了针对商用车辆AEBS（Advanced Emergency Braking Systems）的评价测试法规ECE R131。ECE R131将M3类车辆、总质量大于8t的N2类车辆以及N3类车辆的AEBS纳入到法规评价中，从法律形式上对其测试及评价方法做出详细规定。而我国目前在商用车主动安全法规方面仍较为缺乏，因此有必要从我国交通事故的研究出发，制定符合我国道路交通情况的AEB法规。
1碰撞法规分析
目前，国际上实车碰撞试验法规主要有美国FMVSS 12L及欧盟的ECE两大体系，我国重型货车安全法规主要根据欧洲ECE标准而建立。在重型货车碰撞安全法规中主要包括3种碰撞形式：针对商用车驾驶室乘员保护的驾驶室强度试验、针对乘用车与载货汽车发生追尾碰撞的汽车后下部防护要求以及针对两轮车、行人等与载货汽车发生侧面碰撞的汽车和挂车侧面防护。
GB 26512—2011《商用车驾驶室乘员保护》主要从正面摆锤撞击试验、顶压强度试验以及后围强度试验对商用车驾驶室强度进行了规定，如图1中a）所示。GB 11567.1—2001《汽车和挂车侧面防护要求》主要采用了ECE R73的技术内容。该标准主要是通过对汽车和挂车侧面防护的形状、尺寸以及刚度做出具体规定，从而避免无防御行人跌倒车侧而被卷入车轮下面的可能。GB 11567.2—2001《汽车和挂车后下部防护要求》主要是通过对后下部防护装置的形状、尺寸以及试验方法做出了具体规定，如图1中b）所示，从而避免乘用车与货车发生追尾碰撞时发生钻撞，降低事故的严重程度，其测试试验主要分为静态试验和动态试验。
汽车碰撞安全试验主要在实验室进行，而真实交通环境下事故类型多样，目前主要的重型货车安全法规能否覆盖重型货车交通事故，并适应中国的交通状况，就需要从交通事故统计的角度研究分析。本文主要基于交通事故深度调查采集的重型货车事故相关信息，通过统计分析重型货车事故的碰撞对象、碰撞形态、人员伤亡情况以及事故原因等方面，揭示重型货车事故整体特征；进而基于我国真实交通事故总体状况，分析现行重型货车安全法规的效用及局限性，并提出针对性意见。
2 样本筛选与数据代表性分析
本研究数据来源上海联合道路交通安全科学研究中心（下称“SHUFO”）在上海市嘉定区采集的交通事故。对于重型货车事故采集的标准为：至少有一辆重型货车参与的事故；事故中车辆的损坏程度为中等及以上、或涉及车辆气囊点爆的情况、或至少有一位事故参与人员受中等伤害及以上。SHUFO于2005年至2014年采集的事故总计1353起，根据上述筛选条件，最终得到满足条件的重型货车事故共计109起，其中涉及重型货车120辆，事故共造成73人死亡，11 9人受伤。
2.1碰撞形态
在交通事故研究中，事故死亡率是評价事故严重程度的重要指标，事故死亡率如式（1）：
从SHUFO数据库中重型货车事故的事故形态上看，侧面碰撞的事故数量最多，且造成的事故伤亡人数最多，其次是追尾碰撞，这两类事故约占事故总数85%，如表1所示。而追尾碰撞是事故死亡率最高的事故类型，约为0.81；根据上海市事故数据，2010年到2013年上海市重型货车事故的碰撞形态主要为侧面碰撞和追尾碰撞，这两类事故占事故总数80%，且追尾碰撞的事故死亡率最高，其事故死亡率约为0.75。
从事故形态上看，SHUFO数据库数据与上海市事故数据中，侧面碰撞和追尾碰撞是最主要的事故类型，且追尾碰撞事故死亡率最高。
2.2事故严重程度
通过统计分析，SHUFO数据库中事故死亡率为 0.67。根据上海市事故数据，2010年到2013年上 海市共發生重型货车事故1407起，共造成949人死亡，975人受伤，事故死亡率为0.67，SHUFO 数据库统计案例与上海市重型货车事故死亡率一致。
从上述比较可见，SHUFO数据库对于重型货车事故的采集以及分析具有一定的代表性。
3数据分析
3.1事故总览
从重型货车的碰撞对象看主要有两大特点：1）重型货车与乘用车的碰撞事故是最主要的事故类型，约占事故总数41%，同时也是事故伤亡人数最多的类型；2）重型货车与交通弱势群体（如行人、两轮车骑车者等，以下简称VRU）的事故数量虽然相对较少，但却造成23人死亡，是死亡人数最多的事故类型。对重型货车事故中碰撞对象的统计如表2所示。
从人员伤亡分布看，乘用车车内人员以及VRU的伤亡情况是最为严重的；重型货车车内人员有11人死亡，共涉及9起事故，其中8起事故为重型货车追尾重型货车事故，1起事故为重型货车与固定物碰撞。事故中人员伤亡的车辆类型分布情况如表3所示。
考虑到重型货车与VRU事故造成死亡人数最多，以及重型货车与乘用车的碰撞事故中，追尾碰撞的死亡率最高，同时，重型货车车内的死亡人数也较多，因此选择这三类事故进行深度分析。
3.2重型货车与VRU事故
在重型货车与VRU事故中，重型货车与摩托车发生碰撞的事故为11起，占50%，其次为重型货车与自行车及电动自行车的8起事故，约占36%，重型货车与行人的事故3起，占事故总数14%；重型货车与VRU共有9起碾压，造成10人死亡。其中重型货车处于直行时将VRU卷入侧面导致碾压的事故有4起，造成4人死亡；重型货车处于转弯状态下车头与VRU碰撞导致碾压的有3起，造成4人死亡：重型货车与VRU发生正面碰撞导致碾压的事故有2起，造成2人死亡。重型货车与VRU的事故统计情况如表4所示。
一方面，由于重型货车车头离地间隙较高，当其与行人及二轮车碰撞时，容易将行人或二轮车卡在车头底部，造成碾压；另一方面，当重型货车侧面与二轮车发生碰撞时，由于重型货车侧面防护装置的缺失或侧面防护装置不符合标准，将二轮车及驾驶人卷入车底的情况也时有发生。虽然我国国家标准对于重型货车侧面防护进行了规定，但是，将两轮车及行人卷入车底造成碾压的事故仍占有较大比例。
重型货车与VRU的碰撞形态主要是在路口处，直行的货车与突然出现的行人或二轮车发生碰撞，其事故形态如图2所示，这类事故约占重型货车与VRU事故的一半，事故发生的主要原因是其中一方违反交通信号灯以及未注意观察交通状况。
3.3重型货车与乘用车事故
在45起重型货车与乘用车的事故中，根据VOLVO ART（Accident Research Team）工作小组对于重型货车事故形态分类方法进行划分，如表5所示，表中列出了事故数量最多的前四类，这四类事故占事故总数87%。
由表5可知，重型货车侧面碰撞乘用车是事故数量最多的事故类型，其次是乘用车追尾重型货车的事故，这两类事故类型占重型货车与乘用车事故总数69%。由于交通路口以平面交叉的形式为主，导致侧面碰撞事故的发生率较高，而轿车侧面是车体中刚度、强度较为薄弱的部位，碰撞缓冲区域较小，同时由于重型货车的质量与轿车质量相差悬殊，一旦发生碰撞，轿车侧面会发生较大变形，如图3所示，导致车门和侧围结构入侵与驾乘人员发生碰撞，造成人员伤亡。
3.4追尾事故分析
重型货车的追尾事故主要可分为三类：重型货车追尾货车、重型货车追尾乘用车或客车以及乘用车或客车追尾重型货车。在43起追尾事故中，重型货车追尾货车事故共有20起，造成死亡16人；重型货车追尾载客汽车事故共6起，造成6人死亡（其中一起事故引发乘用车起火，造成车内5人死亡）；载客汽车追尾重型货车事故共17起，造成死亡13人；如表6所示。可见重型货车追尾货车以及乘用车追尾重型货车是较为严重的两种追尾形式。
对于乘用车追尾重型货车的事故，如果重型货车缺失后下部防护装置或者后下部防护装置强度不足，当乘用车车速相对于重型货车车速较高时，乘用车存在钻入重型货车车厢底部的可能，导致重型货车货箱底板与乘用车A柱以及挡风玻璃发生碰撞，如图4所示。而乘用车前部的主要吸能结构如保险杠、纵梁等没有参与碰撞，这种碰撞高度上的不相容是造成乘用车驾乘人员伤亡的主要原因。
根据SHUFO数据库统计，重型货车中90%以上为平头车。在重型货车追尾货车事故中，由于平头货车不具备长头货车和轿车所拥有的吸能元件和吸能空间，当重型货车追尾前方货车时，大量的碰撞能量主要由駕驶室的变形来吸收。由于结构刚度之间的差异，当车辆碰撞相对速度较大时，会导致重型货车驾驶室严重入侵，严重压缩乘员生存空间，如图5所示。
式中，Ed：塑性变形所吸收的能量；f：单位宽度所产生的碰撞力；c，w：车辆单位变形深度与变形宽度。
要保证碰撞过程中乘员的生存空间。通过式（2）可知，在部件吸能不变的情况下，若要保证重型货车驾驶室不发生过大的变形，则在相同碰撞能量下，应使驾驶室能承受相对较大的载荷，这就要求驾驶室结构应有一定的强度。而目前针对重型货车驾驶室碰撞强度的研究主要集中在两方面，一方面通过采用高强度钢或超高强度钢，提高驾驶室的强度；另一方面，通过驾驶室结构优化使驾驶室变形一定的情况下，吸收更多能量。但是，仅仅依靠驾驶室强度的提升显然不足以减轻或避免事故。从空间避免性上看，即使重型货车配备有安全气囊或驾驶人佩戴安全带，由于生存空间的严重入侵，乘员约束系统也无法产生有效作用，因此从被动安全的角度来提高重型货车自保护的安全性难度非常大。而随着传感器和处理器技术 的不断发展，以AEB（Autonomous Emergence Brakinq）为代表的主动安全系统可以有效避免事故或降低事故的严重程度。
3.5事故原因
从事故责任的划分看，重型货车负主要事故责任或同等事故责任的事故有58起，约占事故总数52%。事故主要原因如图6所示。
从事故原因看，重型货车的主要事故原因是违反交通信号、未保持安全车距、未注意观察以及未按规定让行。这些事故主要是由驾驶人方面的原因造成，因此，若重型货车能配备先进驾驶辅助系统以及智能网联技术，在危险情况下对驾驶人进行及时有效的预警及驾驶人辅助，则可以有效避免事故的发生或降低事故的严重程度。
通过以上对于重型货车事故在事故类型、事故形态、伤亡人员情况等方面的深度分析，并与我国现有法规进行比较，可以得到如下结论：
重型货车车内驾乘人员伤亡的主要事故形态是重型货车追尾重型货车，说明我国法规对于重型货车驾驶室强度的碰撞试验比较合理。但是，我国法规也存在一些局限性：一方面，与ECER 29-03法规相比，我国标准的严格程度相对较低；另一方面，仅从驾驶室材料及结构设计来提高驾驶室强度的方法已不足以满足对于重型货车驾乘人员保护的要求；
相对于重型货车前端结构，乘用车侧面强度相对较低，且可变性空间较小，重型货车与乘用车的侧碰事故容易造成乘用车驾乘人员的严重伤亡，而重型货车与乘用车的侧面碰撞事故主要发生在交叉路口，且事故的主要原因是违反交通信号，因此应加强对于重型货车驾驶人的安全教育以及加大违法惩罚力度。而对于乘用车追尾重型货车的事故，我国法规对重型货车后下部防护进行了静态试验与动态试验的规定，该法规能较好的模拟乘用车追尾重型货车的事故情况；
重型货车与行人及两轮车的碰撞事故中，我国法规对于侧面防护装置进行了规定，但是，仍有40%的事故发生碾压，碾压发生的三种主要形式：一是重型货车正面碰撞VRU时，由于重型货车前部离地间隙较高，在发生碰撞后容易直接对行人或二轮车控制人造成碾压；二是在靠右行驶的两轮车与左侧行驶的重型货车同向行驶时若造成擦碰，且当重型货车侧面防护装置缺失或不合格时，容易将行人或二轮车控制人卷入车底；三是当重型货车右转弯时，由于重型货车视野盲区以及内轮差的影响，严重威胁VRU的安全。
综上所述，我国现行针对重型货车碰撞安全法规能较好的对重型货车追尾货车事故、乘用车追尾重型货车事故类型进行覆盖，同时也对行人及两轮车骑车人防止卷入进行了规定。但是从实际事故情况看，仍有超过50%的重型货车与货车相撞的事故造成重型货车驾乘人员死亡，在重型货车车内人员保护方面并未起到足够的效果；另外，重型货车与行人及两轮车的事故仍占有较大比例。因此建议加强国家标准中针对重型货车驾驶室强度试验的严格程度，同时，建议将商用车AEB纳入法规。此外，建议增加对于车辆盲区监测的装置以及车辆与VRU交互提醒等方面的研究，通过雷达、摄像头等传感器加强对环境的感知，进而基于视觉、听觉等的方式加强车辆与VRU的信息交互，从而更为有效地保护VRU。