導 語

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

交通事故現場勘查

可以采用哪些新設備獲取數據？

?無人機在現場勘查中的應用

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場。圖1是無人機拍攝的交通事故現場，可見在現場遺留有血跡、滑移痕跡及散落物。使用無人機進行現場勘查，可以獲取一張現場的正射照片，無人機拍攝的照片現場元素清晰、尺寸關系明確，某種程度上可以實現比交通事故現場圖更優的功能。交通事故現場圖最重要的功能除了相關法律手續之外，就是現場元素之間的尺寸關系。無人機拍攝的照片比現場圖更加生動、直觀，而且其中的數據可以更有效的在計算機仿真軟件中應用。

▲圖1：無人機拍攝的事故現場

?3D掃描在現場勘查中的應用

交通事故現場和刑事案件現場不一樣，其特點是高度的開放性。刑事案件現場多數情況下是封閉的，比如兇殺案現場，可能是在封閉的室內，勘查人員可以在室內較長時間的進行現場勘查。但交通事故現場的開放性特點，要求勘查人員在短時間內把現場的痕跡物證都勘驗好，其難度更大，可能會造成一些現場痕跡物證的遺漏。如果使用3D掃描儀進行交通事故現場勘查，哪怕是一個螺絲扣，我們都可以將其形狀、大小、顏色及在現場的位置準確的存儲下來，3D掃描的交通事故現場資料為進一步調查證據提供了完整的現場數據。并且可以匯集專家在計算機前多次進行現場勘查，對現場的任何痕跡物證進行深入分析。

圖2：3D掃描現場事故重建

圖3：3D掃描出來的事故現場

現場勘查數據

如何在事故仿真軟件中應用？

使用無人機和3D掃描儀進行現場勘查后，可以得到準確的現場數據，關鍵是怎樣進行交通事故重建。勘查人員趕到交通事故現場時，碰撞已經結束，現場元素分布在各自停止位置上。那么這些現場元素為什么會出現在其位置上呢？相關的痕跡物證又是怎樣形成的呢？這時就需要借助技術手段進行分析，目前應用比較廣泛的是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場勘查數據導入、 EBS計算（車輛碰撞固定物的有效碰撞速度計算）、運動學倒行跟蹤路徑計算及碰撞優化等四個方面。

?現場勘查數據導入

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

3D掃描點云導入。使用3D掃描儀對交通事故現場進行掃描，可以將E57格式的3D掃描點云文件直接導入PC-.0仿真軟件，在軟件中將呈現三維現場。這時導入車輛模型，模型數據包括車輛的車型、出廠時間、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細節都可以進行仿真，包括碰撞前后車輛輪胎的卡死狀態、車輛運行軌跡情況等，所以在現場勘查時需要深入調查每一個細節，而這些細節都可以通過3D掃描獲取并建立相關的模型。

? EBS計算（車輛碰撞固定物的有效碰撞速度計算）

車體痕跡物證勘驗時需要測量車輛的碰撞變形量，實際上通過一張照片就能解決，不需要再進行手工的測量。如使用無人機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系計算出車體的變形值。PC-.0提供了各個年份車型在不同速度下碰撞的實驗數據。通過 EBS計算，就可以計算車輛碰撞固定物的有效碰撞速度。

?運動學倒行跟蹤路徑計算

發生交通事故尤其是碰撞后，車輛運動的路線比較復雜，很難用一種方法或者一種技術手段描述清楚。使用無人機拍攝的交通事故現場照片，可以清楚、準確的固定地面上的滑移痕跡、散落物。滑移痕跡及相關物證能夠說明現場元素碰撞后的運動軌跡，但車輛的滑移軌跡及過程依然很難分析，PC-中運動學倒行跟蹤路徑的計算可以很好的實現這個過程。可以設置車輛運動中的十個不同點位，在仿真車輛旋轉時，判斷其旋轉方向，車輛旋轉結束時，會有最終停止位置，碰撞后也有開始滑移的起始位置，通過軟件可以計算車體碰撞固定物后的行駛速度。再根據車體碰撞固定物所損失的速度，就可以準確地計算出車輛碰撞前的速度以及車輛的運行軌跡。

?碰撞優化

對于碰撞優化，以前鑒定人員往往是用手動計算交通事故案發現場的車輛誰拖走，如在車速鑒定時不斷計算、調整角度，反復輸入相關參數進行驗證，通過這些參數不斷調整車輛輸入速度，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算幾百次，只要確定了碰撞起點，再通過車體痕跡勘驗，確定碰撞接觸部位，同時優化碰撞角度，分析路面對車體的滑移摩擦系數，當所有參數都正確時，才能形成唯一的正確結果。利用軟件進行碰撞優化，得到的結果更客觀，更符合真實情況。

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場，現場只留下血跡、滑移痕跡及散落物。為了查清事故過程，需要進行痕跡物證勘驗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勘驗——認定交通事故接觸點（確定碰撞起始位置）

辦案人員通過調查走訪查獲了兩輛嫌疑車，通過痕跡物證勘驗，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。根據計算機仿真與痕跡物證勘驗，能準確認定碰撞接觸點，當帕薩特車在碰撞行人時，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，運動過程中在地面形成劃痕，劃痕起點可以被認定為交通事故接觸點。

2、撞人車輛車體附著痕跡勘驗——血跡、毛發提取（DNA鑒定）

車輛正面碰撞行人時，發動機罩會與人體碰撞接觸，車輛前風擋玻璃也會與人體發生碰撞并形成蜘蛛網狀破損，往往行人頭部和前風擋玻璃發生碰撞，因此，前擋風玻璃破損處就會留下人體的毛發或血跡，通過DNA鑒定，進一步確定碰撞事實是否成立。

3、測量地面附著血跡1（人體落點）與接觸點的距離（用于車速鑒定）

碰撞后，行人被拋向空中，落地時如果頭部與地面發生碰撞，行人身體與地面哪個位置開始接觸，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，因為只有唯一的速度和碰撞接觸部位，才能讓人體落到現在的血跡1位置。

▲圖5：地面附著血跡1

4、地面附著血跡2勘驗——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，根據人體碰撞地面的起始位置和滑移后停止位置的尺寸關系，以及地面對人體的摩擦系數，就能精準計算車輛碰撞時的行駛速度了。車輛正面碰撞行人，只有唯一的碰撞速度，對應唯一的人體落點、對應唯一的人體滑移距離，不同的車速，會得到不同痕跡或現場元素尺寸關系。

▲圖6：地面附著血跡2

5、車體附著血跡及人體組織勘驗——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現場的車輛誰拖走，在地面上形成較大面積的血跡，據此判斷人體曾經在此位置停留過一段時間。經過第二輛車碾壓、拖拽，人體又發生位移，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，地面又會留下較大面積的血跡，說明人體在這個位置也停留過一段時間。

6、現場痕跡綜合勘驗-重建交通事故

根據前面的綜合勘查，以及無人機拍攝位圖的導入，得到了事故現場元素之間的尺寸關系。結合現場勘查及痕跡物證的勘驗，利用計算機仿真軟件進行分析、重建交通事故。

▲圖7：現場痕跡綜合勘驗-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。通過無人機拍照，不難發現現場遺留有一個形狀類似W字母的滑移痕跡。如果僅憑交通事故現場繪圖以及在地面拍攝的現場照片很難發現并完整記錄這樣的痕跡，這是無人機現場勘查的優點。無人機的使用也受到很多條件的限制，如夜晚、大風天氣等，3D掃描設備可以彌補這些不足。

▲圖8：事故現場圖

▲圖9：車輛滑移模擬

這起事故中，第一輛車首先與護欄發生碰撞。根據運動學倒行跟蹤路徑計算功能運用，結合地面痕跡判斷和交通事故現場圖以及現場照片分析，最終確定第二輛車與第一輛車發生碰撞的接觸點。又根據計算機進行碰撞優化，通過現場勘查、車體痕跡勘驗，確定了兩車碰撞的接觸部位、接觸點。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，而車輪卡死和未卡死狀態的滑移情況是完全不一樣的。這個因素在現場勘查時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，這直接影響到對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生碰撞，也經過反復碰撞優化，并結合第一輛車輪胎碰撞后的受損情況，才能形成實際在道路上的滑移痕跡和車輛最終停止位置。通過交通事故現場勘查與重建，查清了交通事故事實。

▲圖11：車輛碰撞模擬

現場勘查和重建需要相關的設備支持，每個設備或每種技術手段都有各自的優、缺點。如道路上方有樹木屏障、大風天氣、夜間等情況下交通事故案發現場的車輛誰拖走，無人機很難發揮它的作用，但是這時可以考慮使用3D掃描設備，仿真軟件也有它的局限性。交通事故現場勘查與重建需要相關的設備，更需要經驗豐富的辦案人員，查清事實需要匯集多種方法、多種手段，才能得到客觀、真實的結果。

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（文 / 浙江警察學院交通管理工程系副教授 黎曉龍）

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