國內(nèi)外行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)分析

作者：孫振東，中國汽車技術(shù)研究中心首席專家，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)汽車碰撞試驗(yàn)及碰撞防護(hù)分技術(shù)委員會(huì)秘書長；李海斌，工程師，中國汽車技術(shù)研究中心汽車試驗(yàn)研究所零部件試驗(yàn)研究部副部長。

一、行人碰撞保護(hù)概述

隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量逐年增加，由此造成的安全問題備受關(guān)注。在汽車被動(dòng)安全技術(shù)研究中，乘員保護(hù)一直是汽車被動(dòng)安全研究的核心內(nèi)容。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，汽車的安全性逐漸提高，乘員保護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到很大的改善。安全帶、安全氣囊、安全車身等被動(dòng)安全裝備以及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESC）等主動(dòng)安全裝備的裝備率越來越高。汽車安全方面的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)也不斷出臺(tái)，使乘員在交通事故中的生存概率、受傷害程度得到普遍改善。

相比之下，汽車的行人安全技術(shù)卻發(fā)展較慢，人與車碰撞事故已成為全世界相關(guān)研究人員共同關(guān)注的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐洲交通事故死亡者中12%為行人，在美國為11%，中國則超過50%。在交通事故中，處于弱勢(shì)群體的行人，更需要得到保護(hù)。

二、世界各國的行人碰撞保護(hù)法規(guī)及評(píng)價(jià)

行人碰撞保護(hù)的概念，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，由歐洲和澳大利亞的專家提出。但由于缺乏數(shù)據(jù)和研究手段，研究進(jìn)展緩慢；20世紀(jì)80年代，歐洲、日本等國家和地區(qū)在該領(lǐng)域陸續(xù)開展了大量的研究工作。

1994年行人碰撞保護(hù)的試驗(yàn)方法及碰撞模擬器在歐洲推出，即EEVC WG10，用假人模塊的試驗(yàn)方法來考核車輛行人碰撞保護(hù)性能。1998年，EEVC/WG17提出了行人碰撞保護(hù)試驗(yàn)草案，該草案成為歐盟、ISO、全球統(tǒng)一技術(shù)法規(guī)（GTR）、日本等制定行人碰撞保護(hù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的參考。2003年，歐洲新車評(píng)價(jià)規(guī)程（EuroNCAP）和澳大利亞新車評(píng)價(jià)規(guī)程（ANCAP）將行人碰撞保護(hù)加入新車評(píng)價(jià)規(guī)程。

汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家至今已擁有一整套詳盡的汽車安全法規(guī)。行人碰撞保護(hù)方面的法規(guī)具有代表性的為歐洲、日本和全球技術(shù)法規(guī)。

歐洲經(jīng)濟(jì)共同體（EEC）EEC74/483指令是最早的行人碰撞保護(hù)法規(guī)，該指令于1998年生效，適用于新車定型試驗(yàn)，從2001年10月起適用于所有上路車輛。該指令涉及檢驗(yàn)汽車前部的行人安全性能的試驗(yàn)方法，要求檢驗(yàn)所有參與車輛和行人之間相互作用的部件。主要有：小腿沖擊撞擊保險(xiǎn)杠的試驗(yàn)；大腿沖擊撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前緣試驗(yàn)；成人及兒童頭部沖擊撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上表面試驗(yàn)。

歐盟2003年頒布了EC 102/2003指令，該指令分兩階段執(zhí)行。第一階段開始于2005年10月1日，第二階段開始于2010 年9月1日，歐盟成員國所有新生產(chǎn)的乘用車都要配備行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)。兩個(gè)階段都包括頭部試驗(yàn)、大腿試驗(yàn)和小腿試驗(yàn)，其中第一階段的頭部對(duì)擋風(fēng)玻璃的碰撞及大腿試驗(yàn)屬監(jiān)測(cè)范圍，非強(qiáng)制執(zhí)行。從2005年10月開始的第一階段，所有在歐盟銷售的新車必須符合新的行人碰撞法規(guī)。質(zhì)量在2.5t或小于2.5t的所有乘用車和輕型廂式車必須通過三項(xiàng)試驗(yàn)，以滿足車輛前部碰撞時(shí)保護(hù)行人免受頭部和腿部傷害的法規(guī)要求。2009年1月，依據(jù)前期運(yùn)行情況，歐盟發(fā)布了EC 78/2009，替代了之前的EC102/2003指令，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí)間表、部分標(biāo)準(zhǔn)限值和試驗(yàn)方法進(jìn)行了修改。

另外，EuroNCAP在2003年就把行人碰撞保護(hù)列為新車星級(jí)評(píng)定的一項(xiàng)內(nèi)容。EuroNCAP行人碰撞保護(hù)碰撞試驗(yàn)并不是嚴(yán)格按照歐洲法規(guī)的要求來進(jìn)行的，而是有自己的一套評(píng)價(jià)體系，其行人腿部試驗(yàn)是按照EC 102/2003指令第二階段的條件和要求進(jìn)行，但是頭部試驗(yàn)與EC 102/2003不盡相同，EuroNCAP的試驗(yàn)條件更為嚴(yán)格，試驗(yàn)車速由法規(guī)規(guī)定35km/h提高到40km/h，頭型質(zhì)量也不同于EC 102/2003指令的規(guī)定，但頭部傷害指標(biāo)仍然一致。EuroNCAP是目前世界上對(duì)行人碰撞保護(hù)試驗(yàn)最為嚴(yán)格的評(píng)價(jià)體系。

日本于2004 年頒布實(shí)施了TRIAS63《行人頭部保護(hù)基準(zhǔn)》，規(guī)定新車要安裝行人碰撞保護(hù)裝置，并于2005 年開始參照歐洲法規(guī)對(duì)行人碰撞保護(hù)進(jìn)行JNCAP 的檢測(cè)。日本的TRIAS 63《行人頭部保護(hù)基準(zhǔn)》法規(guī)是與JNCAP 相一致的。行人碰撞保護(hù)是日本JNCAP 中一個(gè)獨(dú)立的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，它于2003 年開始實(shí)施，是參照歐洲行人碰撞保護(hù)法規(guī)制定的，但是其評(píng)價(jià)體系與歐洲的略有不同，日本的JNCAP只評(píng)價(jià)行人的頭部傷害。

行人安全性還被列入首批制定的15項(xiàng)GTR項(xiàng)目，在WP29被動(dòng)安全工作組（GRSP）內(nèi)成立了專門起草制定行人安全性GTR的非正式工作組，即行人安全性GTR非正式工作組，專門負(fù)責(zé)該法規(guī)的起草制定工作。行人安全性GTR非正式工作組成立后，在2003年提交了第一份工作報(bào)告，內(nèi)容主要為起草制定該法規(guī)的基礎(chǔ)和依據(jù)，包括在各種交通事故中行人死傷的總體情況，不同受傷情況的分布，以及碰撞的速度等。GTR《全球技術(shù)法規(guī)關(guān)于機(jī)動(dòng)車碰撞時(shí)對(duì)行人及弱勢(shì)道路使用者加強(qiáng)保護(hù)和減輕嚴(yán)重傷害的認(rèn)證統(tǒng)一規(guī)定》（2008年版）已發(fā)布實(shí)施。

在中國，GB/T 24550－2009《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》于2009年10月30日發(fā)布，并于2010年7月1日開始實(shí)施。GB/T 24550－2009《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》修改采用了GTR9《關(guān)于機(jī)動(dòng)車碰撞時(shí)對(duì)行人及弱勢(shì)道路使用者加強(qiáng)保護(hù)和減輕嚴(yán)重傷害的認(rèn)證統(tǒng)一規(guī)定》（2008年英文版）。2013年發(fā)布了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 938－2013《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)試驗(yàn)規(guī)程》，2014年實(shí)施。

經(jīng)過幾年的實(shí)施，目前國內(nèi)汽車企業(yè)都已認(rèn)識(shí)到汽車行人碰撞保護(hù)的重要性，并已將標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)輸入，我國的汽車產(chǎn)品行人碰撞保護(hù)技術(shù)水平已較之前有較大幅度提高，但標(biāo)準(zhǔn)仍為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于促進(jìn)我國汽車行人碰撞保護(hù)技術(shù)的提高推動(dòng)力仍顯不足。中國、歐洲、日本行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及NCAP評(píng)價(jià)的對(duì)比分析，如表1所示。

首先，從表1中可以發(fā)現(xiàn)，世界各國行人碰撞保護(hù)法規(guī)中，均是對(duì)行人的頭部傷害與腿部傷害提出了要求，原因是通過對(duì)行人與車輛碰撞交通事故的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，頭部是行人主要的致死原因，而腿部是行人主要的致殘?jiān)?。我國行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)采用GTR 9全球法規(guī)，與歐洲、日本一樣，主要是開展頭部保護(hù)性能和腿部保護(hù)性能的考核。

第二，車輛行人碰撞保護(hù)性能的評(píng)價(jià)，主要使用假人模塊碰撞器進(jìn)行試驗(yàn)，所使用的碰撞器主要有6種類型，分別是3.5kg兒童頭型、4.5kg成人頭型、TRL上腿型、TRL-LFI下腿型、FLEX-PLI下腿型和考核主動(dòng)彈起式發(fā)動(dòng)機(jī)罩的腿型。我國引入了其中的4種碰撞器，分別是3.5kg兒童頭型、4.5kg成人頭型、TRL上腿型和TRL-LFI下腿型。其中，TRL上腿型僅用于當(dāng)車輛高度較高時(shí)，對(duì)保險(xiǎn)杠性能的評(píng)價(jià)。下腿型僅引入了TRL-LFI下腿型，尚未引入FLEX-PLI下腿型，而FLEX-PLI下腿型.在技術(shù)上更加先進(jìn)，在生物力學(xué)性能方面較前者更加與人的實(shí)際情況相近，是行人碰撞保護(hù)下腿型未來的發(fā)展趨勢(shì)，目前已被歐洲、日本廣泛采用。中國也應(yīng)加快FLEX-PLI下腿型的引入，從而保持行人碰撞保護(hù)技術(shù)發(fā)展能夠跟上國際發(fā)展趨勢(shì)，避免在車輛出口時(shí)遭遇技術(shù)壁壘。

第三，頭型限值方面，中國與歐洲、日本一樣，普遍將頭部傷害指標(biāo)（HIC）的分界線放在了WAD1000和WAD1700區(qū)域。

第四，上腿型限值方面，中國與歐洲、日本采用的相同的限值要求，歐洲的Euro NCAP提出了更高的要求，中國也可以考慮此種模式，在C-NCAP中進(jìn)一步提出了更高要求。

第五，下腿型限值方面，因FLEX-PLI下腿型與TRL-LFI下腿型在評(píng)價(jià)指標(biāo)上完全不同，同時(shí)經(jīng)測(cè)試表明，兩者間也不存在相關(guān)性，因此無法進(jìn)行相互之間的比較。中國標(biāo)準(zhǔn)采用了TRL-LFI下腿型，在TRL-LFI腿型的限值方面，與歐洲、日本的要求相同。中國應(yīng)加快標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作，盡快引入FLEX-PLI下腿型。

在行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方面，中國與其它實(shí)施行人碰撞保護(hù)法規(guī)的國家相比，雖然發(fā)展水平相對(duì)滯后，但中國行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實(shí)施時(shí)間較早，標(biāo)準(zhǔn)所包含的內(nèi)容較為全面。在標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)，使用了GTR 9，在之后幾年的發(fā)展中，除了下腿型之外的試驗(yàn)內(nèi)容基本上沒有變化。行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)在中國行人碰撞保護(hù)技術(shù)發(fā)展的方面起到了非常大的促進(jìn)作用。

三行人碰撞保護(hù)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢(shì)

隨著國內(nèi)行人碰撞保護(hù)試驗(yàn)研究的不斷深入，車輛行人碰撞保護(hù)性能整體水平逐漸提升，行人碰撞保護(hù)評(píng)價(jià)和研究也將逐漸被汽車企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)所重視。

（1）車輛行人碰撞保護(hù)性能將從設(shè)計(jì)階段就開始被考慮?，F(xiàn)今主要在已有車型上進(jìn)行局部改進(jìn)的這種局面將被改變。在此設(shè)計(jì)思路下，車輛行人碰撞保護(hù)性能將得到大幅提升。

（2）行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作將加快。國內(nèi)行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展相對(duì)滯后的局面將被改變，包括標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實(shí)施也將會(huì)得到進(jìn)一步的研究。

（3）行人碰撞保護(hù)共性技術(shù)研究將逐漸增多。國內(nèi)行人碰撞保護(hù)設(shè)計(jì)工作從局部改進(jìn)向前端設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，將促使國內(nèi)汽車企業(yè)更多的學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在模仿對(duì)標(biāo)車的同時(shí)，對(duì)于一些共性的造型、結(jié)構(gòu)、尺寸參數(shù)的研究勢(shì)必會(huì)增加。

（4）起行人碰撞保護(hù)作用的車輛部件的實(shí)際應(yīng)用將得到增加。為滿足行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求，國內(nèi)車型大多有針對(duì)性的對(duì)車輛進(jìn)行了改進(jìn)，但因成本、行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)并未強(qiáng)制實(shí)施等原因，這些改進(jìn)的構(gòu)件的裝備率并不高，在中國標(biāo)準(zhǔn)開始考慮強(qiáng)制實(shí)施、引入行人碰撞保護(hù)評(píng)價(jià)的大背景下，車輛生產(chǎn)企業(yè)將逐漸增加此類構(gòu)件的實(shí)際裝車使用率。

（5）行人碰撞保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用。為獲得更好的行人碰撞保護(hù)性能，一些新的主、被動(dòng)行人碰撞保護(hù)技術(shù)將被應(yīng)用，如制動(dòng)輔助系統(tǒng)、主動(dòng)避撞系統(tǒng)等主動(dòng)安全技術(shù)，主動(dòng)彈起式發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行人氣囊等被動(dòng)安全技術(shù)等。

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，行人這一弱勢(shì)群體將受到越來越多的重視，在此背景下，在已有的行人碰撞保護(hù)技術(shù)研究積累的基礎(chǔ)上，車輛行人碰撞保護(hù)性能將得到快速的提高，中國車輛行人碰撞保護(hù)性能的整體水平將得到極大提升。