事故概述 下午7时许,当时正值雨后,公路路面潮湿,一辆二轮摩托车(甲车)沿某省道由北往南方向行驶,进入事故路段的下坡弯道,因发生侧翻滑入对向车道,与对向行驶的小型越野车(乙车)车头左侧发生碰撞。碰撞后,甲车继续向其右前方刮地滑行一小段距离后停止,乙车碰撞前已实施了紧急制动,向前制动滑行一段距离后停止。乙车停止前其左、右后轮分别在路面上留下了4.55m和4.70m的制动痕迹。事故路段为潮湿沥青路面。现场图及现场照片参看图5-11和图5-12。
事故分析 这是一起不常见而进行车速鉴定又有一定难度的事故。甲车翻倒后刮地滑行因与乙车碰撞而中止,如果用常规方法依据现场图中甲车刮地滑行的距离计算车速,显然计算出的车速会偏低,需考虑采用其他方法。注意甲车是在潮湿弯道行驶中侧翻这一特点。我们在日常生活中都有这样的经验,骑二轮摩托车或自行车在潮湿的路面上转弯时,若车速偏高很容易摔倒。本案中,甲车原是在自己的车道上行驶,进入弯道后,在路面潮湿的情况下,显然是因为车速偏高而发生侧翻,侧翻后甲车依惯性沿弯道圆弧的切线方向滑入对向车道,从而导致与对向驶来的乙车发生碰撞。
运用力学分析可以证明,甲车在弯道上之所以发生侧翻,是因为过高的车速导致轮胎向弯道外侧侧滑,若驾驶员仍然试图驶回正常车道,他就会使身体更加倾斜,从而造成车辆失去平衡而侧翻。所以侧翻起因于侧滑,这与大货车在弯道上因重心偏高发生侧翻的机制有所不同。甲车发生侧滑的临界速度,就是它在事故发生时的行驶车速。
对于乙车,由于它的质量10倍于甲车,加之甲车是在倒地滑行十多米后才与它相撞,碰撞对乙车的减速作用很小,可以忽略。从现场照片图5-12b也可以看出,碰撞使乙车的损伤很轻微,说明碰撞并不剧烈。于是,我们可以只依据乙车留在路面上制动的轮胎痕迹,运用制动印公式计算乙车在事故发生时的行驶车速。两辆车的车速分开计算,问题便简单多了。
图5-11 小型越野客车与二轮摩托车碰撞事故现场图
图5-12 事故现场照片(案例5-5)
车速计算 由以上分析可知,甲车在弯道上发生侧滑的临界速度,就是它在事故发生时的行驶速度,运用侧滑的临界速度公式(2-34)可写出:
式中,μ′甲为甲车轮胎与路面的横向摩擦系数。根据式(2-33),它与轮胎纵向摩擦系数的关系为
根据表2-2,对于潮湿沥青路面,当车速超过48km/h时,μ甲取值为0.40~0.65,考虑到摩托车轮胎性能偏低,取中间偏低值,即μ甲=0.45,代入式(2)得:
μ′甲=0.97×0.45+0.08=0.52
RC取弯道的半径,可依据现场图提供的数据,运用(1-1)计算:
再将相关数据代入式(1)得:(www.xing528.com)
现场图显示,乙车停止前在路面上留下来两条分别长为4.55m和4.70m的轮胎痕迹,以后轮为终点。乙车为小型越野客车,配备有ABS。这类小客车在实施紧急制动时,有的完全没有在路面上留下轮胎的制动痕迹,有的则留下部分轮胎的颜色很淡的痕迹。本案中乙车属于后一类。显然,配备有ABS的汽车由于轮胎不完全抱死,一般在产生痕迹前已实施了有效制动,其实际制动距离大大超过痕迹的长度。我们先按现场图的痕迹长度计算车速。根据表2-2,车速低于48km/h时,即使对乙车的摩擦系数取上限值μ乙=0.70,运用制动印公式(2-29):
根据现场图,L乙取最长的轮胎印迹长L乙=4.70m;i为事故路段的坡度,根据现场图,i=2.5%;t取0.2s,则有
这么低的车速明显不符合实际!为了解决这个难题,我们决定要求办案方采取对乙车进行路试,用模拟试验的方法来确定乙车的有效摩擦系数。
由于无法再现潮湿路面的条件,办案方在干燥沥青路面上对乙车进行了路试。为了贴近实际,取路试车速为v′=50km/h,通过两次试验,测出轮胎印迹均由前轮产生,最长的印迹分别为S1′=8.30m及S2′=7.60m。运用制动印公式可反推摩擦系数:
取两次路试值的平均,即乙车路试所得到的摩擦系数大大高于表2-2范围值的上限,这不是因为乙车制动性能特别好,而是因为它配备有ABS,轮胎不完全抱死,印迹出现迟缓,实际制动距离超过印迹的长度。路试得到μ′应视为乙车的有效摩擦系数。在通过路试得到情况下,根据我们在2.3.3中的分析,车速计算应采用式(2-28),即
式中,μ乙为乙车的有效摩擦系数,由于路试值μ′=1.25是在干燥路面上获得的,对于潮湿路面还需加以修正。根据表2-2,潮湿路面摩擦系数比干燥路面摩擦系数低约0.15,故取μ乙=1.25-0.15=1.10。S乙为乙车最长的制动轮胎印迹的长度。路试中两条印迹均由前轮所产生,在事故发生时也应如此,然而在现场图中印迹的终点却在后轮,显然这是因为在天黑视线不良的情况下,由于轮胎印迹的颜色很淡,现场勘察人员没有仔细查看车底,误以为印迹终止于后轮。因此,S乙应取4.70m+乙车轴距。根据车辆信息,乙车轴距为2.70m,故S乙=4.70+2.70=7.40m。将相关数据代入式(4),得
这就比较符合实际了。平时在这条省道上,一般小客车正常行驶速度约为60~70km/h,进入潮湿弯道路面,乙车驾驶员显然有意降低了车速,如果乙车仍然以超过60km/h的车速行驶,那么它也会像甲车那样因为侧滑而冲出路外。乙车直至发生事故仍然保持在正常车道内行驶,说明在事故发生时车速较低。我们在车速的计算中,对乙车的有效摩擦系数采用在干燥路面上路试,然后对潮湿路面适当修正的方法,计算结果可能存在一些误差,但乙车在事故发生时以较低速行驶这一定性则不会错。
结论 肇事二轮摩托车在事故发生时行驶车速约为63km/h。
肇事小型越野客车在事故发生时行驶车速约为46km/h。
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