基于PC-Crash的公路護(hù)欄端頭安全性評(píng)價(jià)方法研究

王科超

(中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110035)

公路交通事故導(dǎo)致大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。車輛與護(hù)欄端頭發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞部位、碰撞角度、碰撞速度、車載乘員數(shù)量等具有不確定性，容易對(duì)車輛及乘員造成更為嚴(yán)重的二次傷害[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年至2019年僅媒體公開(kāi)報(bào)道的小型客車因不同原因碰撞護(hù)欄端頭后造成嚴(yán)重后果的事故共有15起，造成19人死亡、18人受傷[2]。因此，對(duì)公路護(hù)欄端頭進(jìn)行碰撞安全性研究具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于護(hù)欄端頭的安全性評(píng)價(jià)方法研究日益增多，由于車輛與護(hù)欄端頭相撞的動(dòng)力學(xué)過(guò)程較為復(fù)雜，目前的研究尚不完善。國(guó)外主要通過(guò)實(shí)車碰撞試驗(yàn)和建立有限元模型兩種方法評(píng)價(jià)護(hù)欄端頭的安全性能，如Mario等利用實(shí)車碰撞試驗(yàn)評(píng)估了護(hù)欄系統(tǒng)(MGS)在非專有的下游護(hù)欄端頭附近發(fā)生碰撞的安全性能[3]。我國(guó)對(duì)公路護(hù)欄端頭的安全性能評(píng)價(jià)從起初的“設(shè)計(jì)符合性檢查”層面[4]，逐漸轉(zhuǎn)向利用計(jì)算機(jī)仿真方法對(duì)護(hù)欄端頭的耐撞性和乘員損傷情況進(jìn)行研究的更深層面，如雷正保等結(jié)合實(shí)車碰撞試驗(yàn)和有限元仿真分析，利用混合元胞自動(dòng)機(jī)的耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法，對(duì)其研發(fā)的新型柔性護(hù)欄端頭進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)[5]。實(shí)車碰撞試驗(yàn)是驗(yàn)證公路護(hù)欄端頭安全性能的最佳方法，但由于消耗大量資源，無(wú)法開(kāi)展廣泛性試驗(yàn)研究。隨著計(jì)算機(jī)仿真方法的興起，交通仿真軟件因其成本低、效率高、結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，實(shí)際應(yīng)用更加廣泛。PC-Crash交通事故再現(xiàn)軟件，依據(jù)力學(xué)動(dòng)量守恒與能量守恒的基本理論，可以根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)信息模擬出交通事故涉事車輛碰撞發(fā)生過(guò)程，進(jìn)而推導(dǎo)出碰撞前的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，從而分析交通事故成因與交通事故責(zé)任認(rèn)定[6]。PC-Crash軟件與其他交通仿真軟件相比，具有計(jì)算速度快，二維、三維動(dòng)態(tài)反映具體，參數(shù)實(shí)時(shí)變化反映清晰，軟件生成的數(shù)據(jù)及分析圖表科學(xué)可靠等特點(diǎn)，對(duì)單車碰撞事故模擬效果較好，為公路護(hù)欄端頭安全性評(píng)價(jià)方法研究提供了有力的技術(shù)支持。

本研究通過(guò)開(kāi)展護(hù)欄端頭模型的防撞性、導(dǎo)向性及車載乘員安全性的PC-Crash仿真分析研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路護(hù)欄端頭較為全面的安全性評(píng)價(jià)，有助于交通管理部門分析護(hù)欄端頭事故具體碰撞類型及車輛、乘員損傷原因，為檢驗(yàn)現(xiàn)有公路護(hù)欄端頭是否符合安全性能標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)支持，也為護(hù)欄端頭的改進(jìn)提供參考。

1 三種典型的護(hù)欄端頭

公路護(hù)欄不連續(xù)設(shè)置時(shí)便會(huì)出現(xiàn)護(hù)欄端頭，一組獨(dú)立護(hù)欄的兩端可分為上游端頭和下游端頭。上游端頭是面向車流方向的端頭，下游端頭是背向車流方向的端頭。一般而言，上游端頭的危害性遠(yuǎn)高于下游端頭。不過(guò)，雙車道公路的下游端頭對(duì)于反向交通來(lái)說(shuō)，也是上游端頭，因此兩邊端頭都需要小心處理。閆書明按照護(hù)欄端頭設(shè)置位置、護(hù)欄形式和端頭結(jié)構(gòu)形式對(duì)護(hù)欄端頭進(jìn)行分類[2]，如表1所示。

表1 護(hù)欄端頭分類

根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)在公路中使用波形梁護(hù)欄端頭和混凝土護(hù)欄端頭比較廣泛，尤其是地錨式混凝土護(hù)欄端頭、直立式波形梁護(hù)欄端頭和地錨式波形梁護(hù)欄端頭，車輛與護(hù)欄端頭發(fā)生碰撞事故也多出現(xiàn)在這三種類型的護(hù)欄端頭。例如，2019年8月19日，在浙江樂(lè)清虹橋單板橋附近發(fā)生的一輛野馬牌跑車失控后與路側(cè)直立式波形梁護(hù)欄端頭相撞，護(hù)欄直接刺穿整個(gè)車身后呈現(xiàn)90°彎折狀態(tài)，車內(nèi)安全氣囊爆開(kāi)，事故造成1人死亡、2人受傷。因此，針對(duì)公路交通事故多發(fā)的護(hù)欄端頭類型，建立地錨式混凝土護(hù)欄端頭、直立式波形梁護(hù)欄端頭和地錨式波形梁護(hù)欄端頭三種模型，并設(shè)計(jì)車輛—護(hù)欄端頭的碰撞仿真試驗(yàn)。

2 護(hù)欄端頭的安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-01—2013)，護(hù)欄端頭的安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)符合下述規(guī)定。

2.1 阻擋功能

(1)護(hù)欄端頭構(gòu)件及其脫離件不得侵入車輛乘員艙。

(2)當(dāng)質(zhì)量大于2 kg的護(hù)欄端頭脫離件散落時(shí)，散落位置應(yīng)位于圖1所示的直線Aa和直線Ad之間。直線Aa和直線Ad應(yīng)平行于護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段碰撞前迎撞面最內(nèi)邊緣的地面投影線且間距分別應(yīng)為0.5 m和1.0 m。當(dāng)護(hù)欄端頭外側(cè)無(wú)其他行駛車輛或行人等安全要求時(shí)，直線Ad與護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段碰撞前迎撞面最內(nèi)邊緣地面投影線的間距可不作限制，如圖1所示。

(3)護(hù)欄端頭應(yīng)阻擋正向側(cè)碰車輛穿越、翻越和跨騎。

圖1 質(zhì)量大于2 kg的護(hù)欄端頭脫離件的散落位置限制區(qū)域

2.2 緩沖功能

(1)乘員碰撞速度的縱向與橫向分量均不得大于12 m/s。

(2)乘員碰撞后加速度的縱向與橫向分量均不得大于200 m/s2。

2.3 導(dǎo)向功能

(1)車輛碰撞后不得翻車。

(2)車輛正碰、偏碰和斜碰護(hù)欄端頭后，車輛輪跡越出圖2所示的導(dǎo)向駛出框的直線F、直線D或直線A時(shí)，車輛重心處速度不得大于碰撞速度的10%；車輛輪跡越出直線R時(shí)的車輛重心處速度可不作限制。

(3)車輛正向側(cè)碰和反向側(cè)碰護(hù)欄端頭后，車輛輪跡不得越出圖2所示的導(dǎo)向駛出框的直線A。

圖2 護(hù)欄端頭的車輛輪跡導(dǎo)向駛出框圖注：1.直線F垂直于護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段碰撞前迎撞面最內(nèi)邊緣的地面投影線，與護(hù)欄端頭前端間距為6 m；2.直線D和直線A平行于護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段碰撞前迎撞面最內(nèi)邊緣的地面投影線且間距均為4 m；3.直線R經(jīng)過(guò)護(hù)欄端頭末端，垂直于護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段碰撞前迎撞面最內(nèi)邊緣的地面投影線。

3 車輛—護(hù)欄端頭的碰撞仿真試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

第一階段：確定試驗(yàn)使用的護(hù)欄端頭種類，依據(jù)不同建模方式，建立地錨式混凝土護(hù)欄端頭、直立式波形梁護(hù)欄端頭和地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型。

第二階段：設(shè)計(jì)車輛與護(hù)欄端頭的碰撞模型，搭建碰撞事故環(huán)境，調(diào)用軟件庫(kù)中車輛并設(shè)置初始條件和環(huán)境參數(shù)。

第三階段：按照試驗(yàn)方案不斷調(diào)整試驗(yàn)條件，進(jìn)行重復(fù)性碰撞仿真試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.2 建立護(hù)欄端頭模型

在PC-Crash軟件中建立護(hù)欄端頭模型有兩種方式，第一種是以帶有前橋轉(zhuǎn)向的兩軸拖車為模型基礎(chǔ)部件，使用幾個(gè)相互連接的部件組成護(hù)欄，護(hù)欄兩端根據(jù)試驗(yàn)需要修改相應(yīng)參數(shù)，并進(jìn)行優(yōu)化貼圖，能使虛擬護(hù)欄端頭接近真實(shí)護(hù)欄端頭，如圖3所示。第二種是在軟件庫(kù)中調(diào)用已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)護(hù)欄端頭模型，如圖4所示，依據(jù)護(hù)欄端頭事故深度調(diào)查數(shù)據(jù)和《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2017)，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，該護(hù)欄端頭模型與17版新型護(hù)欄端頭外形接近，可與調(diào)用的護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段模型拼接組成完整護(hù)欄結(jié)構(gòu)模型。

圖3 地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型

圖4 標(biāo)準(zhǔn)護(hù)欄端頭模型

本研究中將在采用上述兩種方式建立護(hù)欄端頭模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行車輛—護(hù)欄端頭碰撞重復(fù)性仿真試驗(yàn)。

3.3 設(shè)置基礎(chǔ)參數(shù)

在DSD 2006車輛數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出試驗(yàn)車輛，設(shè)置車輛型號(hào)為VW-Jetta 2.0 TDI，車長(zhǎng)4550 mm，車寬1780 mm，車高1460 mm，車輛空重1468 kg，重心高度0.55 m，路面附著系數(shù)為0.8(dry)，車輛前排乘員質(zhì)量為60 kg，后備箱載質(zhì)量20 kg，車輛制動(dòng)遲滯時(shí)間為0.18 s，制動(dòng)距離為100 m，地錨式混凝土護(hù)欄端頭初始位置為(-12.364,-0.920)，直立式波形梁護(hù)欄端頭初始位置為(18.990,0.000)，地錨式波形梁護(hù)欄端頭初始位置為(18.990,0.000)。

3.4 仿真試驗(yàn)

依據(jù)《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-01—2013)中車輛與護(hù)欄端頭的試驗(yàn)碰撞條件和碰撞類型，結(jié)合實(shí)際事故情況，設(shè)計(jì)車輛與護(hù)欄端頭模型碰撞仿真試驗(yàn)方案如表2，依據(jù)方案不斷調(diào)整輸入車輛沖入速度和角度等參數(shù)，進(jìn)行碰撞仿真試驗(yàn)。

表2 試驗(yàn)車輛與護(hù)欄端頭模型碰撞仿真試驗(yàn)方案

4 仿真結(jié)果分析

為降低本次仿真試驗(yàn)過(guò)程中的偶然誤差影響，進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定值或平均值，從而生成相應(yīng)數(shù)據(jù)分析圖表，因此，仿真試驗(yàn)結(jié)果具備科學(xué)性和可靠性。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)護(hù)欄端頭的阻擋功能、導(dǎo)向功能及緩沖功能分別從防撞性、導(dǎo)向性及車載乘員安全性三個(gè)方面分析不同試驗(yàn)條件下護(hù)欄端頭模型的安全性[7]。

4.1 護(hù)欄端頭防撞性分析

護(hù)欄端頭防撞性分析分為護(hù)欄端頭吸能性分析和護(hù)欄端頭橫向永久位移分析。

4.1.1 護(hù)欄端頭吸能性分析

試驗(yàn)車輛與地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型的碰撞，仿真試驗(yàn)結(jié)果如下：當(dāng)車輛以100 km/h正碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.33 s時(shí)吸收能量值最大，為4.93 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h偏碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.32 s時(shí)吸收能量值最大，為6.44 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h斜碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.28 s時(shí)吸收能量值最大，為6.25 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h正向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.22 s時(shí)吸收能量值最大，為6.29 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h反向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.15 s時(shí)吸收能量值最大，為21.25 kJ。五種碰撞類型中，反向側(cè)碰時(shí)護(hù)欄端頭的吸收能量值最大，能量吸收曲線如圖5所示。

圖5 地錨式混凝土護(hù)欄端頭能量吸收曲線(反向側(cè)碰)

根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D81—2017)中“剛性護(hù)欄碰撞載荷的實(shí)測(cè)結(jié)果”梳理如表3，可知我國(guó)質(zhì)量為2 t左右的小型客車，在20° 左右的碰撞角度和接近100 km/h的碰撞速度下碰撞混凝土護(hù)欄，護(hù)欄吸收能量在75 kJ左右。根據(jù)剛性護(hù)欄能量吸收規(guī)律，在碰撞角度相同、碰撞速度相同的情況下，車輛總質(zhì)量增加，碰撞時(shí)護(hù)欄端頭吸收能量呈現(xiàn)增多趨勢(shì)。地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型在多種碰撞類型下能滿足吸能要求。

表3 小型客車撞擊剛性護(hù)欄的理論與實(shí)測(cè)值

根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2017)，常用的波形梁護(hù)欄主要有八個(gè)等級(jí)，參考日本《車輛用護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)圖·同解說(shuō)》(2008年1月)，對(duì)不同等級(jí)護(hù)欄可吸收的碰撞能量梳理見(jiàn)表4。

表4 不同等級(jí)波形梁護(hù)欄可吸收的碰撞能量

試驗(yàn)車輛與直立式波形梁護(hù)欄端頭模型的碰撞，仿真試驗(yàn)結(jié)果如下：當(dāng)車輛以100 km/h正碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.24 s時(shí)吸收能量值最大，為12.67 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h偏碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.23 s時(shí)吸收能量值最大，為19.5 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h斜碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.15 s時(shí)吸收能量值最大，為35.45 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h正向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.19 s時(shí)吸收能量值最大，為27.5 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h反向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.14 s時(shí)吸收能量值最大，為14.6 kJ。五種碰撞類型中，斜碰時(shí)，護(hù)欄端頭的吸收能量值最大，能量吸收曲線如圖6所示。直立式波形梁護(hù)欄端頭模型在各種碰撞類型下不能滿足一級(jí)護(hù)欄40 kJ的吸能要求。

圖6 直立式波形梁護(hù)欄端頭能量吸收曲線(斜碰)

試驗(yàn)車輛與地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型的碰撞，仿真試驗(yàn)結(jié)果如下：當(dāng)車輛以100 km/h正碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.23 s時(shí)吸收能量值最大，為9.63 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h偏碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.13 s時(shí)吸收能量值最大，為17.33 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h斜碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.09 s時(shí)吸收能量值最大，為65 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h正向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.17 s時(shí)吸收能量值最大，為25.83 kJ；當(dāng)車輛以100 km/h反向側(cè)碰護(hù)欄端頭時(shí)，護(hù)欄端頭在0.12 s時(shí)吸收能量值最大，為16.44 kJ。五種碰撞類型中，斜碰時(shí)，護(hù)欄端頭的吸收能量值最大，能量吸收曲線如圖7所示。地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型在多種碰撞類型下不能滿足一級(jí)護(hù)欄40 kJ的吸能要求。

圖7 地錨式波形梁護(hù)欄端頭能量吸收曲線(斜碰)

4.1.2 護(hù)欄端頭橫向永久位移分析

護(hù)欄端頭橫向永久位移是指車輛碰撞試驗(yàn)護(hù)欄端頭過(guò)程中，試驗(yàn)護(hù)欄端頭變形后迎撞面相對(duì)于其初始位置的橫向水平位移。根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2017)，剛性護(hù)欄端頭最大橫向永久位移應(yīng)小于或等于10 cm，半剛性雙波波形梁護(hù)欄端頭最大橫向永久位移應(yīng)小于或等于100 cm。

小型客車與三種護(hù)欄端頭模型的碰撞，試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型在多種碰撞類型下的最大橫向永久位移小于或等于規(guī)范值10 cm，滿足護(hù)欄端頭防護(hù)的變形要求；直立式波形梁護(hù)欄端頭和地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型在多種碰撞類型下的最大橫向永久位移大于規(guī)范值100 cm，不能滿足護(hù)欄端頭防護(hù)的變形要求。

圖8 護(hù)欄端頭最大橫向永久位移

4.2 護(hù)欄端頭導(dǎo)向性分析

護(hù)欄端頭導(dǎo)向性是指公路護(hù)欄端頭引導(dǎo)碰撞失控車輛順利至原行駛軌跡并恢復(fù)車輛運(yùn)行狀態(tài)，避免二次碰撞產(chǎn)生危險(xiǎn)。

用小型客車分別碰撞地錨式混凝土護(hù)欄端頭、直立式波形梁護(hù)欄端頭和地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型，分析不同護(hù)欄端頭在不同碰撞類型下對(duì)車輛的導(dǎo)向作用，試驗(yàn)結(jié)果(部分)如圖9所示。試驗(yàn)車輛在碰撞三種護(hù)欄端頭模型時(shí)出現(xiàn)穿越、跨騎等現(xiàn)象，且未按導(dǎo)向駛出框圖所示行駛，三種護(hù)欄端頭模型不能滿足導(dǎo)向要求。

圖9 護(hù)欄端頭導(dǎo)向示意圖

4.3 車載乘員安全性分析

對(duì)車載乘員的安全性評(píng)價(jià)，通常有兩種方式，第一種是根據(jù)《汽車正面碰撞的乘員保護(hù)》(GB 11551—2014)，在碰撞過(guò)程中和碰撞試驗(yàn)后對(duì)車載乘員的傷害指標(biāo)有一個(gè)限值要求，即頭部的性能指標(biāo)≤1000，胸部性能指標(biāo)≤75 mm，大腿性能指標(biāo)≤10 kN。第二種是通過(guò)車輛質(zhì)心處加速度來(lái)間接判斷乘員的安全性，當(dāng)車輛質(zhì)心沿縱向(x)、側(cè)面橫向(y)和鉛直方向(z)三個(gè)方向的加速度數(shù)值均小于或等于限值20 g(即200 m/s2)時(shí)，乘員的傷亡程度較低。本文采用車輛質(zhì)心處加速度來(lái)評(píng)價(jià)車載乘員的安全性。

試驗(yàn)車輛以60 km/h反向側(cè)碰地錨式混凝土護(hù)欄端頭時(shí)，沿x軸最大加速度為0.02 g，沿y軸最大加速度為0.8 g，沿z軸最大加速度為-0.29 g，如圖10所示，各個(gè)方向加速度均小于20 g；其他碰撞類型下，最大加速度數(shù)值未有超過(guò)0.8 g，地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型滿足車載乘員的安全性評(píng)價(jià)要求。

圖10 車輛質(zhì)心加速度(地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型)

試驗(yàn)車輛以100 km/h斜碰直立式波形梁護(hù)欄端頭時(shí)，沿x軸最大加速度為0.02 g，沿y軸最大加速度為0.65 g，沿z軸最大加速度為-0.37 g，如圖11所示，各個(gè)方向加速度均小于20 g；其他碰撞類型下，最大加速度數(shù)值未有超過(guò)0.65 g，直立式波形梁護(hù)欄端頭模型滿足車載乘員的安全性評(píng)價(jià)要求。

圖11 車輛質(zhì)心加速度(直立式波形梁護(hù)欄端頭模型)

試驗(yàn)車輛以100 km/h正向側(cè)碰地錨式波形梁護(hù)欄端頭時(shí)，沿x軸最大加速度為0.01 g，沿y軸最大加速度為0.67 g，沿z軸最大加速度為-0.38 g，如圖12所示，各個(gè)方向加速度均小于20 g；其他碰撞類型下，最大加速度數(shù)值未有超過(guò)0.67 g，地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型滿足車載乘員的安全性評(píng)價(jià)要求。

圖12 車輛質(zhì)心加速度(地錨式波形梁護(hù)欄端頭模型)

5 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)可以得到如下結(jié)論：綜合吸能性和橫向永久位移，三種護(hù)欄端頭模型中，地錨式混凝土護(hù)欄端頭模型的防撞性較好，兩種波形梁護(hù)欄端頭模型不能實(shí)現(xiàn)較好的阻擋功能；試驗(yàn)車輛在碰撞護(hù)欄端頭模型時(shí)出現(xiàn)穿越、跨騎等現(xiàn)象，三種護(hù)欄端頭模型不能實(shí)現(xiàn)較好的導(dǎo)向功能；試驗(yàn)車輛在各種碰撞類型下的質(zhì)心加速度均未超過(guò)20 g，乘員安全性可以得到保證。因此，試驗(yàn)中建立的護(hù)欄端頭模型不能完全滿足公路安全防護(hù)性能，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)。

本研究提出了一種基于PC-Crash仿真技術(shù)的公路護(hù)欄端頭安全性評(píng)價(jià)方法，對(duì)現(xiàn)實(shí)中不同材質(zhì)、不同生產(chǎn)工藝的公路混凝土護(hù)欄端頭和波形梁護(hù)欄端頭，可以通過(guò)設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)并分析其防撞性、導(dǎo)向性及車載乘員安全性，檢驗(yàn)公路具體路段護(hù)欄端頭是否符合安全性能標(biāo)準(zhǔn)，也為交通管理部門判斷護(hù)欄端頭事故乘員損傷及車輛變形原因及護(hù)欄端頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒。