EDR在事发前驾驶人应急处置行为鉴定中的应用
编者按：
不论针对传统汽车，还是智能新能源汽车，驾驶人的应急处置行为一直是事故预防研究的重要内容。过去受数据采集条件限制，驾驶人应急处置行为的鉴定往往仅从痕迹角度出发，难以借助车载数据进行综合分析，EDR为这一鉴定应用创造了更好的数据条件。众所周知，EDR数据在事故车辆行驶速度鉴定中的应用已较为广泛，但鲜有利用EDR数据开展驾驶人应急处理行为的鉴定应用研究。四川西华交通司法鉴定中心的鉴定人、课题组研究生以及四川省公安厅交警总队的专家联合开展了EDR数据在事发前驾驶人应急处置行为鉴定中的应用研究，对驾驶人的应急处置行为进行了统计分析，同时也结合具体案例介绍了数据在鉴定中的应用，相关研究结论具有较好的参考价值。
文章来源：【期刊】警察技术,2022,No.195(06):27-31.
作 者：李平飞,杨鸿,徐畅,谭正平,杨建军,唐剑军
摘 要：随着新生产的乘用车被要求强制安装EDR，为驾驶人在交通事故中应急处置行为的鉴定及事故预防研究提供了重要支撑。本文对114辆事故车辆的EDR有关数据进行了分析，得出大多数驾驶人在碰撞前3s内能够意识到危险并采取制动措施，58.1%的事故车辆制动初速度在60km/h以上。在数据分析及三个实际事故案例应用基础上，探讨和总结了EDR在事发前驾驶人应急处置行为鉴定中起到的作用和应用方法，并总结了EDR在智能汽车事故鉴定应用中存在的不足。
关键词：EDR；交通事故；应急处置；鉴定；事故预防
一 概 述
据国家统计局公开数据，2020年全国交通事故总数为244674起，死亡人数为61703人[1]，道路交通安全仍然严峻。在传统的交通事故调查中，主要是通过路面痕迹、车辆痕迹、监控视频、事故参与者或目击者的口述等信息来还原事故过程，造成调查工作量和工作难度较大，且部分事故没有目击者和监控视频，再加上雨雪天气等情况，通过路面痕迹和车辆痕迹等信息还原事故带来的不确定性和局限性愈发凸显。更为重要的是，传统的事故调查方法难以确定驾驶人在事故前采取的应急处置措施，为客观公正处理交通事故造成障碍，也不利于提高事故预防水平。尤其随着汽车新技术的不断发展，对进一步将新技术应用于交通事故调查有着更加现实、紧迫的需求。汽车事件数据记录系统(Event Data Recorder, EDR)类似于飞机的黑匣子，因此也被俗称“汽车黑匣子”。EDR具有监测和记录碰撞发生前、发生过程中及发生后车辆和乘员保护系统相关数据的功能[2]，可为交通事故调查提供更加准确的数据源，尤其为鉴定驾驶人在事故前的应急处置行为有着非常重要和不可替代的作用。按照国家标准《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2017）和《汽车事件数据记录系统》（GB 39732-2020）的规定，自2022年1月1日起，要求新生产的乘用车强制性装配EDR系统。随着国家标准的实施，EDR在交通事故鉴定中将会得到普遍应用。
目前，许多国内学者基于EDR数据，对交通事故鉴定、事故场景重建进行了深入的研究。邱建斌等[3]基于EDR数据，使用PC-Crash仿真软件，对汽车碰撞行人的事故重建进行了研究，研究表明：利用 EDR数据能够快速准确地对人车事故进行重建，比传统的通过事故痕迹、参与者口述等重建的方法可靠性和实用性更高。朱国兵等[4]探讨了EDR在车速鉴定中的应用，研究表明：在没有行车记录仪、监控视频的情况下，EDR数据对车辆事发时的车速解析客观有效，同时与传统的痕迹鉴定方法相互印证，在实际鉴定中取得了良好的效果。张宽宇等[5]用一个实际案例探讨了EDR技术在道路交通事故鉴定中的应用，研究表明：EDR数据能与传统鉴定结果互相印证，为鉴定结果的准确性提供了数据支撑，且减少了事故鉴定的工作难度和工作量，在事故鉴定中发挥了重要作用。谷阳阳等[6]用两起实际案例分析了EDR在车辆质量鉴定中的应用，研究表明：EDR数据的应用，为车辆被动安全系统效用和车辆失控原因的鉴定提供了更高效的方法。
EDR一般会记录碰撞前一段时间内（如5s）的车辆速度、发动机转速、电机转速（新能源车）、节气门开度、制动踏板状态、加速踏板开度、纵向加速度、横向加速度、方向盘转角等数据。通过对EDR数据的研究，可以准确获取车辆在碰撞前的行驶状态和驾驶人的操作，可对事故发生前驾驶人的应急处置行为分析提供依据。
本文首先对交通事故中所涉及的114辆乘用车EDR记录的驾驶人在碰撞前应急处置情况进行统计分析，而后对其中3个案例做进一步分析，重点探讨EDR数据在车辆碰撞前驾驶人应急处置行为鉴定分析中的应用，为此类交通事故鉴定提供参考。
二EDR数据分析
在某事故中，EDR记录的碰撞前5秒内的部分字段数据如加速踏板开度、制动踏板状态、发动机转速、节气门开度和车辆速度的记录如表1-1所示。
对114辆事故乘用车EDR数据进行统计分析，主要统计了反映碰撞前驾驶人应急处置行为的数据，如制动踏板状态、采取制动的时间、制动时的车辆速度、制动阶段速度变化量(制动开始到制动结束或碰撞时的速度差)。在114辆乘用车中，碰撞前踩下制动踏板的有62辆，未踩下制动踏板的25辆，27辆无制动踏板使用状态字段的记录，如图1所示。
图 1碰撞前制动情况
62辆碰撞前采取了制动措施的车辆中，碰撞前1秒内开始制动的车辆最多（17辆，占比为27.4%），碰撞前2-3秒内开始制动的次之（15辆，占比为24.2%），在碰撞前4-5秒开始制动的车辆最少（7辆，占比为11.3%）。在碰撞前3秒内开始制动的占比达71.0%，表明绝大多数驾驶人能在碰撞前3内采取应急措施，如图2所示。
图2开始制动时间分布
62辆碰撞前采取了制动措施的车辆中，制动时车辆的行驶速度分布如图3所示，制动时初速度低于30km/h的车辆数与30km/h至60km/h以及90km/h以上的车辆数均较接近，制动初速度在60km/h至90km/h的车辆占比达40.3%。总体来看，制动时车辆行驶速度在60km/h以上的案例过半，占比达58.1%。
图 3制动初速度分布情况
62辆碰撞前采取了制动措施的车辆中，平均制动初速度及平均制动速度变化量随开始制动时间的分布情况如图4所示。从图中可看出，开始制动时间越早，平均制动速度变化量呈增大趋势；开始制动时间在-4~-3s之间的平均制动初速度最大，说明在该范围内的11辆车的行驶速度相对较高。
图 4 制动速度随时间分布
三 EDR应用
（一）智能车事故中驾驶人应急处置鉴定的应用
随着人工智能的不断发展，自动驾驶已进入新的发展阶段。2020年中国市场销售了127万辆具备L2 级及以上级别自动驾驶功能的汽车，新车渗透率达7%[7]。同时，伴随着智能汽车保有量增加的是涉及智能汽车交通事故的增加，尤其是近年来智能汽车“突然失控”“自动加速”“制动失效”等相关的新闻常见报道，引起消费者、汽车行业、政府监管部门的高度关注。本节通过案例分析，探讨涉及智能汽车的交通事故中利用EDR分析驾驶人在事故前处置行为的方法。
事故概况：一辆具备自适应巡航（Adaptive Cruise Control, ACC）、前碰撞预警（Forward Collision Warning, FCW）、自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking, AEB)等智能驾驶辅助系统的某乘用车在某地城市道路与前方车辆发生追尾碰撞事故。通过车辆行驶日志数据和其他资料得知，事发时本车ACC处于开启状态，跟驰前方目标车辆，当跟驰的目标车换道后，本车在接近已完成换道车辆时突然向左变道并加速行驶，与前方正常行驶的车辆发生追尾事故，如图5所示。
图5 碰撞前事故车行驶过程
为了分析该车在碰撞前驾驶人的操作行为，提取EDR记录相关信息进行分析。
图6是EDR记录的事故车辆碰撞前5s内的车辆速度、加速踏板和驱动电机转速的关系图，图7是事故车辆横向、纵向加速度和方向盘转角关系图。此外，EDR记录的碰撞前5s内事故车辆的制动踏板状态均为“off”，即未使用状态。
由图6、图7可看出，事故车辆在碰撞前5s内，加速踏板行程除三次持续时间较短的行程减小外，其他时间内其行程保持在100%。碰撞前-5 ~-0.8s的驱动电机转速、车速、纵向加速度与加速踏板行程变化趋势一致，碰撞前5s内车速变化、驱动电机转速、纵向加速度变化趋势一致。碰撞前0.8s内驱动电机转速、车速及纵向加速度均快速下降，车速由127km/h下降至103km/h，最大纵向减速度达-g，但加速踏板行程保持在100%，制动踏板状态为未使用，结合车辆行驶日志数据，车速下降的原因是AEB激活、紧急制动所导致。由图7可看出，车辆方向盘转角与侧向加速度的变形趋势一致，同时车辆方向盘的转角方向与视频记录趋势一致。
图6 车辆速度、加速踏板和驱动电机转速情况
图 7 横向、纵向加速度和方向盘转角情况
综上，从EDR数据可判断，在碰撞前5秒内，事故车辆在加速踏板行程全开条件下加速行驶，在接近前方目标车过程中，因AEB激活，车辆在碰撞前减速，在此过程中，制动踏板为未使用状态。
此案例说明，EDR在判定驾驶人在事故前的应急处置行为中能够发挥重要作用，应用时除关注加速踏板行程、制动踏板使用状态等直接数据外，对具有驾驶辅助功能的智能汽车而言，更需关注驱动电机转速、轮速、输出扭矩、纵向/横向加速度、方向盘转角等关键参数以及驾驶辅助系统如AEB、ACC及主动安全系统如车身电子稳定控制系统（Electronic Stability Program, ESP）等系统的状态，方能更加全面分析事故车辆加减速的原因，准确判断驾驶人的应急处置行为。同时，本案例也反映出EDR在应用中存在的不足：记录碰撞前数据的时间长度对分析驾驶人的处置行为明显不足；由于未记录驾驶辅助系统的状态，对分析车辆的“突然加减速”“失控”等异常现象缺乏重要依据，建议国家标准修订时进一步完善。
（二）结合轨迹重建分析驾驶人应急处置的应用
根据相关痕迹物证，并结合EDR数据，通过建立事故车动力学或运动学模型进行轨迹重建，综合分析判断驾驶人在事故前的应急处置行为。本节通过案例分析，探讨根据EDR数据、轨迹重建结果确定碰撞前驾驶人应急处置行为的方法。
事故概况：一辆纯电动轿车沿某城市道路行驶至始发地，在加速、变道行驶过程中与一辆二轮摩托车发生碰撞（在此次碰撞中安全气囊点爆），并与其他轿车再次发生碰撞后停止，如图8所示。
图8 事故现场视频截图
根据EDR记录的时间、车辆速度、方向盘转角信息绘制该事故车辆的行驶轨迹，并用纵/横加速度加以验证，部分数据如表2所示。
表 2 EDR部分数据信息
为建立车辆行驶轨迹方程，将车辆简化为一个点，根据车辆速度v、方向盘转角，建立求解事故车辆对应的轨迹坐标求解方程，绘制事故车辆行驶轨迹。方向盘转角和车轮之间的转向传动比为11.76[8]。记碰撞前5s时刻的坐标为 =0,=0，此时车辆的航向角为记为0°，则有：
其中i为1，2，3，…. ，50，t为时间间隔（t=0.1s）。将坐标(,)，…. ，(,)，…. ，(,)连接起来即为事故车辆在碰撞前5s的行驶轨迹，轨迹如图9所示。在此基础上，可得出事故车辆在行驶轨迹各位置处其对应的行驶参数。
图9 碰撞前5s的轨迹图
将图9的事故车辆行驶轨迹与监控视频进行比较，图8左上图a中，左上方亮灯的轿车是事故车辆，是在事发前5s时的大概位置，整个碰撞摩托车前的轨迹大致如图9所示，事故车辆起初在最右侧车道行驶，后加速向左换道与前方二轮车相撞。通过与道路监控视频对比，该轨迹线基本和事故车辆行驶轨迹吻合。在此基础上，根据EDR记录车辆加速度踏板开度、制动踏板使用状态等相关数据，可为进一步确定驾驶人在此过程中的应急处置行为分析提供更加全面的信息。
结果表明：根据EDR数据进行事故车辆行驶轨迹重建，在此基础上将EDR记录的车辆相关行驶速度对应到轨迹中，即可直观得到事故车辆在碰撞前一段时间内车辆行驶状态参数、驾驶人处置行为及其对应的时空关系，有利于准确判断驾驶人的应急处置行为及事故过程。
（三）EDR在保险理赔中的应用
近年来，随着汽车总量不断上升，相对应的机动车保险业务也快速发展，车险骗赔现象也屡见不鲜[9]。同时骗保手段各式各样，给车辆鉴定工作带来了困难，影响汽车保险行业的健康发展。EDR的引入可以为保险理赔中常见的骗赔现象进行鉴定，如人为多次碰撞扩大车辆损失、人为制造事故、使用已点爆的安全气囊等现象，EDR记录的事故前车辆行驶状态、驾驶人操作等参数可为鉴定工作提供直接支持。本节通过案例分析，探讨EDR在保险理赔鉴定中的应用。
事故概况：当事人陈述，其驾驶事故轿车在某地山区道路行驶至事发地时（下坡路段），由于行驶速度过快，虽然全力踩制动踏板，但车辆还是驶出路面、坠入路外边坡下，事故导致车辆受损严重，如图10所示。
图 10 事故现场照片
（a/b：事故现场路面；c：事故车坠落路外；d：安全气囊展开）
从EDR记录可看出，车辆在事故中记录了3次正向碰撞事件，事件2与事件1触发的时间间隔为2.67s，事件3与事件2的时间间隔为0.65s，将三次事件碰撞前数据统一到同一时间轴，如表3所示。其中事件3为事故中最后一次碰撞，为展开事件，纵向△v为-25km/h（负号表示方向，向后为负），在此事件中，EDR记录车辆驾驶座正面安全气囊、副驾驶座正面安全气囊均展开；其余两次事件均为未展开事件，纵向△v不超过-10km/h。在三次事件碰撞前的记录中制动踏板状态均为未使用状态，加速度踏板行程均为0%。事件3碰撞前5.5s的车速、发动机转速变化，均符合车辆在发动机怠速条件下依靠自身重力作用在下坡路段、路外边坡提速的情形。EDR记录的事故情况与驾驶人的陈述明显不一致，存在人为制造事故的嫌疑。
四 结 语
驾驶人在交通事故中的应急处置行为鉴定是交通事故调查的重要内容之一，也是交通事故预防研究内容。应用EDR数据，结合其他物证信息，可以为驾驶人的应急处置行为分析提供可靠支撑。
（一）EDR数据分析表明，驾驶员意识到危险并采取应急处置行为（制动）的时间主要在碰撞前3秒内，58.1%的事故车辆制动初速度在60km/h以上，可为事故预防及车辆安全研究提供依据。
（二）案例应用表明，EDR数据在驾驶人应急处置行为的分析鉴定中能够发挥重要作用，可为交通事故认定、保险理赔等提供证据支撑。
（三）案例应用体现出EDR数据在智能车交通事故中存在碰撞前记录时间偏短的问题，建议记录时长提高至10~15s。
参考文献
[1] https://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01
[2] GB 39732-2020 汽车事故数据记录系统[S]. 2020.12.
[3]邱建斌，张诗波，刘奇等.基于 EDR 数据的汽车碰撞行人事故重建[J].西华大学学报（自然科学版），2022，41(2)：78-83.
[4]朱国军,徐洪淼,蒋小军.EDR在车速鉴定中的应用探讨[J].道路交通管理,2022(04):52-55.
[5]张宇宽.EDR技术在道路交通事故鉴定中的应用[J].四川警察学院学报,2019,31(04):98-105.
[6]谷阳阳,柴智勇,全宝强.事故数据记录系统EDR在车辆质量司法鉴定中的应用[J].电子测量技术,2018,41(18):133-138.
[7]李平飞,张友,胡文浩等.自动驾驶事故调查及安全性分析[J].标准科学,2022(02):98-103.
[8]卫东.特斯拉Model 3[J].汽车与运动,2019(03):20-25.
[9]张芳.浅析汽车保险欺诈及对策构建[D].华东政法大学，2012.
来 源：西华司法鉴定
