基于有限元仿真和遗传神经网络的轿车-行人事故重构

• 作者: 刘文君 尹志勇 李奎 王雪蕊 苏森 范箫翔
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 有限元仿真 遗传神经网络 行人损伤 事故重构 损伤生物力学
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 125-130
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4458字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3871/j.1004-7220.2015.02.125

摘要

目的 为充分利用轿车-行人碰撞中行人损伤信息对事故过程进行重构,提出采用有限元仿真和遗传神经网络逆向推导轿车-行人事故中碰撞参数的新方法.方法 利用Hyperworks和LS-DYNA软件进行不同碰撞速度(25、40、55 km/h)和接触角度(背面、左侧、正面、右侧)的碰撞仿真,获取行人头部伤害指标(head injury criterion,HIC)和胸壁最大运动速度.根据损伤生物力学判据分析行人头部及胸部的损伤程度,并以行人头部和胸部损伤程度以及位置信息作为预测变量,采用遗传神经网络求取碰撞参数的预测值.最后利用两起具有确切碰撞参数的轿车-行人视频案例对该方法进行验证.结果 两起视频案例中轿车碰撞行人速度分别为54、49 km/h,行人接触轿车角度均为180°.根据行人损伤信息得到轿车碰撞行人速度的预测值分别为51、43 km/h,行人接触轿车角度的预测值分别为184°和169°,两起事故重构准确度分别为0.94和0.88.结论 利用行人损伤信息可以准确有效地对轿车-行人事故中的碰撞参数进行预测,既能为轿车-行人交通事故成因分析及责任认定提供新的方法,也为进一步提高轿车-行人碰撞中行人头部及胸部损伤的防治效果提供了理论依据.