车速鉴定所依据的物证中,最重要的是肇事机动车留在路面上的各种痕迹,其中包括机动车制动的轮胎拖印、汽车发生侧滑和侧翻时轮胎的擦地印、机动车侧翻后车身在路面上产生的刮地痕等。此外还有一些痕迹不是出现在路面上,如汽车与公路护栏刮擦时留在护栏上的刮擦痕、机动车相互刮擦时在车身上留下的刮擦痕等,下面分别进行讨论。
1.机动车抱死制动的轮胎拖印
对于没有配备ABS(防抱死制动系统)的汽车,驾驶员实施紧急制动时把制动踏板踩到底,车轮被抱死,路面上会留下明显的轮胎拖印。印迹的形状为黑色的带状,有的为两条或多条平行的带状印迹,这取决于汽车轮胎上是否有纵向的沟槽。图1-7所示为典型的汽车紧急制动的轮胎拖印。
抱死制动的轮胎拖印是进行车速鉴定最直接的证据。现场勘查人员在对印迹的测量中应注意如下几个问题:
(1)汽车每个车轮的印迹都要量度,可在现场图上标注和现场勘查笔录中记录各轮印迹的长度L,如L1=XXm,…,L4=XXm。在2.3.2节中将要指出,计算车速是以最长的轮胎印迹长度为准,车速鉴定人员通过比较各轮制动印迹长度,可以从中确定最长的轮胎印迹长度。除此以外,其余车轮印迹的测量也在一定程度上反映了肇事汽车整车的制动性能。一般制动性能良好的汽车实施紧急制动时,各轮应出现长短不同的拖印。长短不一致并不代表制动性能不好,而只代表轮胎抱死的时刻略有差异。在2.3.2节中将说明,只要车检报告证明肇事汽车制动力合格,那么非抱死制动也是有效制动,接近抱死的制动其制动效率甚至比抱死制动还略高一些。最长的轮胎印迹基本代表了汽车制动距离,而其他车轮印迹较短则说明它们抱死的时刻略迟。汽车各轮制动是同时实施的,有的车轮抱死迟些,未抱死前的制动同样是有效制动。然而,若肇事汽车有的轮胎完全没有出现印迹,例如在一些事故现场往往发现肇事汽车只有前轮或只有后轮出现轮胎拖印,那么就不排除这些未出现印迹的车轮存在制动力偏低甚至完全丧失的可能性。是否存在这种可能性,要由下面将要讨论的“车检报告”来确定。在情况比较复杂时,最好还要通过“路试”的方法来检测肇事汽车的实际制动性能。将现场勘查的数据、车检报告以及(可能实施的)路试结果综合起来,就能够准确地判断肇事汽车的实际制动性能。
(2)现场勘查人员在现场图中除了要用L1、L2……来标注各轮制动印迹长短之外,还应在现场图中像1.1.2节中用A、B、C、…等符号及相关数据标定各种物证的位置那样,用类似的方法标定各轮印迹的起点和终点。这不仅有利于判断肇事汽车在制动过程中是否有超越中线进入逆行车道的违规行为,还有利于车速鉴定人员通过核对制动印迹起止点的位置与轮胎印迹长度的测量数据,消除现场勘查中可能出现的差错。
(3)有的事故现场出现前后轮的制动印迹互相重叠的现象。例如粗略看起来,是一条轮胎印迹从起点通过汽车的后轮一直达到前轮的停止位置,像是前轮产生的制动拖印。但在前轮和后轮的后方,印迹颜色深浅明显不同(后轮后方印迹颜色深于前轮),这说明在整条印迹中有部分是前后轮印迹相重叠。现场勘查人员应通过对比连接前后轮印迹的宽窄、颜色的深浅和轮胎花纹的差别区分出哪一段是前轮的印迹,哪一段是后轮的印迹,并分别标注其长度和起止点的位置,以免在车速计算中对最长轮胎印迹运用的数据有误。
(4)有些事故现场肇事汽车轮胎的印迹比较特殊。如有的重载货车驾驶员因怕车辆倾翻而不敢踩死制动踏板,而是采用“点刹制动”的方式实施制动,结果路面上的轮胎印迹是间断的。还有的驾驶员,当车辆驶出路外或因其他原因在车辆未停下时就松开了制动踏板,空驶一段距离才将车停下。在这些情况下,现场勘查人员在现场图上应详细标明各段印迹以及印迹间相隔的距离及从印迹终点到车辆停止位置的距离。车速鉴定人员可根据这些数据,并结合车检报告、询问笔录等资料综合判断肇事汽车在整个滑行过程中的制动状态。
图1-7 汽车制动的轮胎拖印
关于二轮摩托车的制动拖印,需要强调一个问题:鉴于操作上的不便,加之前后轮同时抱死摩托车容易发生倾翻,所以摩托车驾驶员一般只实施后轮脚刹制动,因此路面上一般只出现一条后轮的制动拖印。但也不排除有的驾驶员在紧急的情况下实施了前后轮制动,这时路面上应出现两条制动轮印。现场勘查人员应注意观察路面上是一条还是两条制动轮印,如是两条,则应分别测量印迹的长度。车速鉴定人员必须区分这两种不同的情况,因为二者摩擦系数的取值是不同的。
2.汽车发生侧滑的轮胎印迹
关于汽车发生侧滑的详细机制,将在2.4.1节中进行深入讨论。这里只是着重描述汽车侧滑印迹的特点。汽车的侧滑是在汽车转弯时发生的。汽车在弯道或直道上为了避让某种危险而实施转弯时,若车速过高,或车速虽然不高,但转弯半径太小时,汽车轮胎在转弯过程中会发生向弯道外侧的轻微横滑。驾驶员的感觉是“打不过方向”,即汽车不能按驾驶员的意愿正常转弯,而是不由自主地滑向预定轨道的外侧,从而酿成冲出弯道外倾翻或在直道上失控撞向路边障碍进入对向车道与对向车辆相撞等严重事故。这类事故的现场有一个特点,就是常常能在路面上发现肇事汽车事故发生前在路面上留下的很规则的弧形轮胎印迹。现场勘查人员往往误认为是制动印迹,实际上这是汽车轮胎在滚动中向弯道外侧轻微滑移形成的印迹。这些印迹有下列特点:
①呈规则的弧形,但不是圆周,开始较为平直,越往后越弯曲。
②汽车转弯中由于离心力的作用,使汽车产生“荷重侧移”的效应,即整车的重量大部分转移到外侧轮胎,因此,侧滑印迹多出现于外侧轮胎。如果两侧轮胎都出现印迹,也是外侧轮胎印迹颜色深,内侧轮胎颜色浅及外侧轮胎印迹长,内侧轮胎印迹短。
③最重要的一点是,由于侧滑印迹是汽车轮胎在滚动中轻微往外侧横滑形成的,有点儿像轮胎的压印,一般能从中分辨出轮胎的花纹。但与压印不同,从印迹中可看出轮胎有向弯道外侧滑动的痕迹。在粗糙的沥青路面上,这些花纹有时看起来不大明显,但若印迹穿过路面上油漆的分道线或路边线,在油漆面上花纹就会十分明显。图1-8所示为一辆重载货车急转弯时后轮在路面上留下的侧滑印迹,图1-8b为图1-8a的局部特写。仔细观察图1-8b,可以清楚看出轮胎向右上方斜向轻微横滑,说明汽车是在向图上方行驶左转弯过程中形成的侧滑印。此外,汽车侧滑的轮胎印迹比轮胎的压印颜色要深得多。从图1-8中可以看到前文所分析的汽车侧滑轮胎印迹的所有三个特点。
图1-8 轮胎的侧滑印迹
a)汽车轮胎的侧滑印迹 b)侧滑印迹的局部特征
每当事故现场发现疑似汽车侧滑的轮胎印迹时,现场勘查人员应立即测量其“曲率半径”。所谓“曲率半径”,是指侧滑印迹上不同各点对应的汽车的转弯半径。前面提到,汽车的侧滑印虽然是规则的弧形,但它并不是一个圆弧,这是因为当侧滑印迹出现时,轮胎与路面的摩擦力对汽车而言是一种类似于抱死制动的阻力,所以汽车在侧滑过程中其速度是不断降低的,这使其转弯半径越来越小。因此,如果把侧滑印分成许多小段,对于每一小段汽车的转弯半径都不相同,这称为汽车侧滑印迹各点的“曲率半径”,它是一个由大到小逐渐变化的量。
那么,应该测量哪一点的曲率半径呢?当然应该是起始点的曲率半径,因为它反映了汽车在发生侧滑瞬间的行驶速度。这也就是我们在车速鉴定中所要计算的肇事汽车在事故发生时的行驶车速。
当然,要在汽车轮胎侧滑印迹上的一个点测量其曲率半径,这在操作上是做不到的。实际的操作方法是从轮胎侧滑印迹的起点开始,截取一小段弧线,把它当作圆弧,测量其弯道半径.用以近似取代印迹起点的曲率半径。具体的操作步骤是:
(1)如图1-9所示,在轮胎的侧滑印迹上,从起点A开始截取一小段弧线。所谓“一小段”掌握的分寸是:在保证h的测量能读出两位有效数字的前提下。使尽可能短些。类似前面测量弯道半径的方法,用皮尺量度对应的AB弦长(AB=2a)。
(2)在AB的中点D处测量弓形的弦高CD(CD=h)。
(3)近似用式(1-1)计算点A处的曲率半径,即
之所以说“近似”,是因为R是逐渐变小的。按这样的方法测量的实际上是弧上的“平均曲率半径”,它比点A的曲率半径要略小一些。为了使的平均曲率半径尽可能接近点A的曲率半径,应使截取的弧尽量短;但太短又会使弦高h的测量误差增大。所以前面提出测量中掌握的分寸是:在保证弦高h的测量能读出两位有效数字(如0.XXm)的前提下,尽量减少所截取的弧长。例如,在图1-9中,使所截取的AB=6.40m,实测h=0.13m,则有
图1-9 汽车侧滑轮胎印迹曲率半径的测量(www.xing528.com)
在事故现场路面上发现疑似肇事汽车侧滑的轮胎印迹时,现场勘查人员及时测量曲率半径的相关数据是十分重要的。因为路面上的轮胎印迹在撤除现场隔离后很快会消失,以后很难弥补,事后车速鉴定人员虽然可以从现场照片上发现侧滑的轮胎印迹,却无法计算其曲率半径。在2.4.3节中将指出,对于出现汽车侧滑的交通事故,只要确定了汽车开始发生侧滑时的轨道曲率半径,运用简单的公式就能计算出肇事汽车在事故发生时的行驶车速,而不用管该车以后是坠落山谷还是与障碍物或与他车相撞。这是车速鉴定中难得的证据确凿的车速计算方法之一。但很可惜,由于现场勘查人员大都对汽车的侧滑缺乏了解,一般都误认为这些轮胎印迹是制动印迹。他们在现场图上只标明了轮胎印迹的长度,而没有像测量弯道半径那样提供计算侧滑曲率半径的相关数据。还有的现场勘查人员大略知道需要测量弧形印迹的转弯半径,但测量的方法不对。他们要么截取全部弧形印迹来作弓形,要么任意截取其中印迹较清晰的一段。如前所述,这样的方法都不正确。这样测量计算出的车速是汽车在整个侧滑过程或中间某一段侧滑距离内的平均速度,而不是汽车开始发生侧滑时的行驶车速。我们在车速鉴定实践中所接触到的许多这类案例,情况基本如此,除少数案例因现场痕迹尚存得以补救外,多数都失去了准确计算车速的机会。我们在此强烈呼吁,所有交通事故处理专业人员都要普及关于汽车侧滑的机制并掌握正确测量侧滑印迹相关数据的方法。关于汽车发生侧滑的机制,请参阅2.4.1节。
关于侧滑印迹的现场测量,还有一个细节要加以补充。前面提到,为了使R的计算尽可能接近侧滑起点的曲率半径,必须使截取的尽可能短,这样测出的弦高h一般只有十几厘米到几十厘米。为了减少测量误差,要注意到轮胎的印迹有一定的宽度,在测量中要么取轮胎内侧印迹边缘作为测量的基准线,要么取外侧边缘线作为测量的基准线,切勿内外边缘线混用,造成不应有的误差。由于h的绝对值很小,对h测量的误差会对车速计算结果影响很大,现场勘查人员务必记住这一操作要领。
3.汽车侧翻时的轮胎擦印
这里说的汽车侧翻,是指重心偏高的汽车,在转弯时因车速过高,或在直道上行驶车速虽不高,但为避让危险实施急转弯时发生的汽车向转弯外侧方向的侧翻,而不是指汽车因碰撞障碍物或与其他车辆碰撞而发生的侧翻。
汽车在转弯时因车速过高,或车速不高但转弯半径太小,会发生侧滑或侧翻,这取决于汽车重心的高低。重心低的小轿车一般不会发生侧翻而是发生侧滑;重心高的货车,特别是当它满载时重心很高,在上述条件下就会发生侧翻。汽车侧翻的机制和车速计算公式参见2.7.3节。这里讨论的是如何勘查和测量汽车发生侧翻时留在路面上的轮胎印迹的相关数据。
图1-10 汽车侧翻时的轮胎擦地印
汽车的侧翻与侧滑类似,都是轮胎在滚动中向弯道外侧滑移,但不同的是,侧翻前汽车已向弯道外侧倾斜,并不断加剧,直至最后完全翻倒。所以在侧翻的过程中,汽车不是轮胎下部的胎面,而是汽车处于倾斜状态下轮胎的侧面下方与路面发生摩擦。图1-10所示为一起大货车侧翻事故的现场照片。从图中可以看出,大货车侧翻前在路面上留下了零乱的轮胎印迹,其中最突出的是一段深黑色的弧形轮胎擦地印,它就是侧翻汽车转弯时外侧轮胎的擦地印。
从图1-10中可以看出这种印迹具有如下特征:
(1)印迹的形状与轮胎侧滑印类似,呈规则的弧形。
(2)印迹宽度较宽,因为汽车在倾斜状态下,轮胎侧面与地面接触面积较大,印迹中没有轮胎花纹,从中还可以看出汽车向转弯外侧横滑的趋势。
(3)弧形印迹内侧边缘较清晰,外侧边缘较模糊。
汽车侧翻车速的计算公式见2.7.3节,其中也要用到侧翻汽车的转弯半径。因此,对于汽车侧翻过程中产生的弧形轮胎印迹,现场勘查人员应采用类似测量侧滑印曲率半径的方法,在印迹开始段截取一段弧,并量度相关的数据。所有操作步骤与测量侧滑印迹相同,这里就不再重复了。需要注意的一点是:因为汽车侧翻的轮胎印迹大都是内缘边线清晰,外缘边线模糊,所以一般应取印迹的内侧边线作为测量的基准线。
4.汽车、二轮摩托车侧翻后刮地滑行的痕迹
图1-11 二轮摩托车侧翻后车身的刮地痕
汽车侧翻后若仍具有一定的速度,车身就会在路面上刮地滑行,产生刮地痕迹。因为汽车侧面基本上是平的,所以刮地擦痕呈片状,在车身经过的地方,一般会有多道刮地痕,对于汽车侧翻的刮地痕,现场图和现场勘查笔录需要绘出刮地痕的分布,记录痕迹的长度,这对车速鉴定是重要的依据。二轮摩托车的侧面是凹凸不平的,所以二轮摩托车的刮地痕迹常常只有一条或多条刮痕,它是由摩托车侧面的凸出部位(如脚蹬和车把手等部位)刮地时产生的。图1-11所示为一幅事故现场照片,一辆二轮摩托车遭汽车碰撞后侧翻,沿汽车前进方向的右前方刮地滑行直至停止位置。路面上可清晰看到摩托车凸出部位在路面上产生的两条接近直线的白色刮地痕。
由于在道路交通事故的车速鉴定中涉及二轮摩托车的案例很多,在这里重点分析二轮摩托车刮地痕的特点:
(1)如果二轮摩托车与汽车(或其他机动车)碰撞后侧翻后的滑行属脱离汽车自由滑行,由于车辆的惯性,刮地痕基本呈直线状。摩托车车身与地面一般不止一个接触点,所以部分痕迹可能由两条或多条平行线构成,而摩托车在刮地滑行的过程中可能发生旋转,所以有些刮痕会出现中断、变换位置等。具体测量每一根刮痕的长度是没有意义的。对于二轮摩托车的刮地痕,我们只要确定其起点和终点的位置,并测量二者的距离就够了。因为二轮摩托车在刮地滑行中不论如何旋转变化,其车身紧贴地面这一点是不会改变的,因而它与地面的摩擦系数不变,而摩托车在刮地滑行中的减速,是由车身与路面的摩擦系数决定的。
(2)对于二轮摩托车与汽车碰撞形成的刮地痕,须区分两种不同的情况:一种是摩托车碰撞后脱离汽车自由在路面上刮地滑行;另一种是摩托车被汽车推着滑行。这两种不同的情况,计算车速的方法是完全不同的。
第一种情况多发生在碰撞前,汽车驾驶员已发现前方的摩托车并实施了紧急制动,但仍未能避免碰撞的发生。对于这种情况,将在3.2节详述,由于相对于汽车,摩托车刚性很弱,二者碰撞属于完全非弹性碰撞,其特点是碰撞后两车以同一速度运动,即摩托车刮地滑行的初速度与汽车碰撞后的速度是相同的。但由于汽车实施紧急制动轮胎与路面的摩擦系数大于摩托车车身与路面的摩擦系数,汽车的减速比摩托车大,因而碰撞后两车分离,摩托车为车身刮地自由滑行,最后摩托车停止在汽车的前方。在这种情况下,车速鉴定可以利用摩托车的刮地痕来计算两车碰撞后的共同速度。
第二种情况是碰撞前汽车驾驶员未发现摩托车,碰撞后汽车也未实施紧急制动,或实施了紧急制动但摩托车与汽车车头卡在了一起,因此,从碰撞开始直至最后停止,摩托车始终与汽车的车头连在一起。在这种情况下,摩托车是被汽车推着或两者卡在一起滑行的,摩托车并没有脱离汽车自由滑行,这时测量摩托车刮地痕的长度对车速鉴定已经没有意义。此时,应依据汽车的制动印迹来计算车速。
值得注意的还有二者之间的第三种情况:碰撞前汽车未实施紧急制动,因此碰撞后一段距离内,摩托车是被汽车推着滑行;后来汽车实施了紧急制动,两车才分离。计算两车碰撞后的共同速度,应依据摩托车第二段自由滑行的距离。那么现场勘查人员如何区分这两个不同阶段呢?根据实践经验,可依据下列两个特征进行区分:第一,如果摩托车是被汽车推着前行,其刮地痕比较杂乱,这是因为摩托车会发生翻滚;但当摩托车与汽车分离后,摩托车变为自由滑行,其刮地痕迹改变为一条或多条规整的直线状的刮地痕。第二,在摩托车与汽车分离的瞬间,摩托车刮地痕迹的方向,即摩托车的运动方向一般会发生改变。前面提到,如果摩托车是自由滑行,由于惯性,其刮地痕呈直线状。所以,如果我们在事故现场发现摩托车的刮地痕在某点处突然改变了方向,那么就可以判断,在刮痕的拐点以前,摩托车是被汽车推着前进的,在拐点以后,摩托车才开始自由滑行。计算车速利用的是摩托车自由滑行的印迹。车速鉴定人员在利用翻倒摩托车的刮地痕迹计算车速时,要特别注意区分以上三种情况的区别,切不可一看到摩托车的刮地痕迹,就盲目套用相关公式计算车速,这往往会造成严重的错误。
最后需要提到,近年来二轮电动车大量增加,鉴于其重量、外形与轻型二轮摩托车类似,对于与二轮电动车相关事故的现场勘查取证,可参照二轮摩托车实施。
5.机动车之间或机动车与障碍物的碰撞、刮擦痕迹
事故现场的痕迹,除了路面上的痕迹外,还包括机动车之间相互碰撞、刮擦的痕迹以及机动车与道路护栏、道路中心隔离栏或绿化隔离带等障碍物的碰撞、刮擦痕迹。
首先,对于碰撞痕迹,目前还只有很少数的情况(将在3.3.2节和3.3.3节详述),例如小轿车在碰撞中车头的形变量和二轮摩托车与小轿车侧面碰撞时造成的轴距缩短量等能直接应用于车速计算。除此以外,多数情况下,这些碰撞的痕迹都不能直接应用于车速计算。尽管如此,现场勘查人员对于碰撞痕迹和碰撞造成车辆和障碍物损伤程度的勘查,对于车速鉴定人员仍然是很有帮助的,因为这至少可以帮助他们对碰撞的剧烈程度有定性的了解。对于碰撞造成的车辆损伤,现场勘查人员在现场勘查笔录中,应以宽X高X深三个数据描述碰撞造成的车辆创伤。
对于车辆之间、车辆与障碍物之间的刮擦,其刮擦痕一般能直接应用于车速鉴定中刮擦对车辆的减速计算。现场勘查人员应对各种情况下刮擦痕的长度进行测量,并在现场图和现场勘查笔录中绘入和记录测量的结果。车速鉴定人员依据测量的结果,并结合现场照片所显示的刮擦的具体对象和刮痕的深浅程度,依据专业文献给出的数据范围,选取适当的摩擦系数,从而计算出刮擦对车辆减速的影响。
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