1.1　道路交通事故重建的基本概念

在道路交通事故的處理過程中，需要諸多技能，如交通事故痕跡物證的搜集與提取、現場照相、現場錄像、現場繪圖、現場勘查筆錄制作、車輛檢驗、尸體檢驗及事故分析與重建。其中，道路交通事故重建技能由于所需的專業素質較高，要求的業務能力較強，使用的工具方法綜合復雜，學習掌握難度較大等因素，已成為制約當前道路交通事故處理水平提高的瓶頸因素。如果不能掌握道路交通事故重建的技能，不僅會影響道路交通事故處理工作的科學與公正，還會影響執法工作的效率，更使道路交通事故處理執法工作的權威性受到挑戰。為了更好地理解道路交通事故重建工作，本節先從一些基本概念講起。

1.1.1　基本概念

計算機圖形圖像技術在道路交通事故重建中應用較為普遍，要準確理解道路交通事故重建的內涵，首先需要正確把握一些重要的概念和術語。這些概念和術語在很多時候看上去很相似，但它們的內涵及涉及的核心技術卻有很大的差異。

1. 動畫（Animation）

動畫是使某物動起來之意，是事件的一個可視化的、基于用戶定義的參數集。例如，道路交通事故調查人員以一定的速度沿指定軌跡使汽車向前行駛100m，該過程中調查人員對交通事故過程中的關鍵位置、時刻、速度、車輛姿態進行標記和設定，按照一定的順序呈現。動畫制作的軟件很多，目前較為流行的主要有3D Max、VR Tool等。

在交通事故分析中，車輛從一個位置運動到另一個位置，從一種姿態轉變到另一種姿態，該動畫過程常通過使用樣條函數來完成，而不是通過運動分析或碰撞計算來實現，不考慮車輛在運動中是否遵循運動學、動力學定律和碰撞原理。

2. 仿真（Simulation）

仿真是指利用模型復現實際系統中發生的本質過程，并通過對系統模型的實驗來研究設計方案的可行性或可靠性，又稱模擬。仿真常通過計算機動畫來完成。這里所指的模型包括物理模型和數學模型，靜態模型和動態模型，連續模型和離散模型。當所研究的系統造價昂貴、實驗的危險性較大或需要很長的時間才能了解系統參數變化所引起的后果時，仿真是一種特別有效的研究手段。仿真的重要工具是計算機專門軟件及集成的系統。仿真與數值計算、求解方法的區別在于，它首先是一種實驗技術，同時也是一種計算方法。仿真的過程包括建立仿真模型和進行仿真實驗兩個主要步驟。

仿真經常用于科學表達未實現或未發生的現象，或加速呈現已經發生的過程，主要闡明系統的工作原理、形成機理或演變過程，通常并不要求仿真過程與事物的發展變化在時間上的一致性。仿真過程通常僅考慮系統變化中的關鍵要素，有時還需要引入一些假設。

3. 重建（Reconstruction）

重建（英文解釋是The process of putting something back into the state it was in before）即根據已掌握的客觀且準確的事實，對以往存在的事物和現象，由具備專門技能的專業人員，依據事件演變的自然規律，對事件和現象所做的模擬與推演。

重建只能是對已經發生的事件或過程進行模擬。重建的結果應能夠對已經掌握的證據信息相互印證，并且必須遵循系統或事件變化應遵循的客觀規律。

對于道路交通事故處理工作而言，專家借助先進的工具軟件，只需要分析調查已經發生過的道路交通事故，分析的結果也必須能夠與道路交通事故現場采集的痕跡物證相互印證，并且重建車輛發生道路交通事故的過程還必須遵循運動學、動力學、碰撞力學及材料科學的基本原理。

1.1.2　道路交通事故重建

道路交通事故重建在歐美等汽車工業發達國家及地區已經發展成為一門新興的學科。美國Northwestern University的J. Stannard Baker教授于1975年在Traffic Accident Investigation Manual中闡述了Crash Reconstruction的相關內容，并于1990年編輯出版Traffic Accident Reconstruction Manual作為美國警察培訓道路交通事故分析業務的重要教學資料。美國汽車工程師學會（SAE）于1983年發表了由Charles Y. Warner、Gregory C. Smith、Michael B. James等人撰寫的Friction Applications in Accident Reconstruction論文，開啟了對道路交通事故重建工作的系統研究。1985年，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）為規范道路交通事故重建工作，成立了交通事故重建資格認證委員會（ACTAR），對從事道路交通事故重建的工作人員進行培訓和資格認定；在加利福尼亞蒂梅丘拉還建立了交通事故重建研究的協作平臺——Accident Reconstruction Communications Network。

歐洲作為世界汽車工業的發源地，對道路交通事故重建工作的研究一點不輸給美國。1981年，Heinz Burg教授編輯出版的Handbuch Verkehrsunfallrekonstruktion，是歐洲開展道路交通事故重建的重要參考；1991年，Heinz Burg教授倡導成立的European Association for Accident Research and Analysis，是歐洲開展道路交通事故分析與重建的協作平臺。目前，該平臺已發展成為遍布全球的研究道路交通事故分析與重建的非政府組織，大大推動了道路交通事故重建的專業發展。

道路交通事故重建是具有交通安全管理專業和資質的人員，根據道路交通事故調查獲得的證據材料（事故現場散落物、附著物、肇事車輛及其損壞的情況、車輛停止位置及狀態、人員傷害情況和各種形式的痕跡、當事人和目擊者的陳述、監控錄像、行車記錄儀記錄的數據等），利用專業知識和技能，對道路交通事故發生過程做出分析與推演，并對道路交通事故發生過程進行呈現的過程。隨著計算機圖形技術的發展，現代道路交通事故重建結果常通過計算機二維圖形或三維圖形來展示。

道路交通事故重建是一項專業性與技術性很強的工作。一個合格的道路交通事故重建人員必須具備交通工程、車輛工程、交通行為科學、軟件工程、交通安全法律法規等多方面的知識和素質。一個沒有道路交通事故處理經驗、缺乏專業背景知識的人員，無論其計算機水平多高，仿真結果再生動精彩，所得的結論在法庭調查中也都是很難令人信服的。

作為一門新興的交叉學科，道路交通事故重建涉及眾多子學科，通常需要具備以下專業知識。

（1）碰撞力學。

（2）運動學。

（3）生物力學。

（4）材料力學。

（5）交通行為科學。

（6）汽車工程，特別是轉向系統、制動系統及車輛動力學。

（7）計算機模擬仿真技術。

（8）數字攝影和數碼影像技術。

（9）道路交通設施。

（10）偵查學。

（11）證據科學。

需要說明的是，由于道路交通事故發生過程非常復雜，人們所能搜集到的證據材料是有限的，道路交通事故證據材料在形成過程中還經常受到環境因素的影響，因此一起道路交通事故的重建工作是無止境的，在有限的條件下，重建的結果往往很難做到與所有的證據材料相吻合。例如，汽車碰撞行人后，行人手中拿的手機、頭上戴的眼鏡、腳上穿的鞋子、口袋里裝的鋼筆等都可能在碰撞時飛出，事故重建的結果很難做到碰撞后這些物證都能與現場勘查的結果相吻合。

還需要強調說明的是，道路交通事故重建不研究道路交通事故為什么會發生，也不探尋道路交通事故發生的其他深層原因，僅研究道路交通事故發生的過程和事故過程中的一些現象。

1.1.3　道路交通事故重建的意義

重建道路交通事故不僅可以有效地幫助道路交通事故處理人員科學、公正地處理交通事故，提高交通執法的權威性，還可以為改善交通工具和道路的設計水平提供科學的建議，并為提高駕駛培訓質量和交通參與者的交通安全素質提供重要支持。

（1）對于汽車安全設計而言，通過道路交通事故重建能夠發現車輛結構設計上的缺陷，從而改進車輛的設計水平，提高汽車的安全性。通過不同汽車安全裝置重建結果對比，可評價汽車安全裝置的有效性，為汽車新技術的研究和推廣提供重要依據。

（2）對于車輛保險部門而言，通過道路交通事故重建可以判定事故是真實的還是虛假的，從而減少不法分子的騙保行為，凈化汽車應用后市場。

（3）對于醫療衛生部門而言，道路交通事故重建可以發現不同事故形態駕駛人和乘員通常的受傷部位和損傷機理，從而為救助預案的制訂提供依據，為提高救援的水平提供參考。

（4）對于公安機關交通管理部門，通過道路交通事故重建可以準確了解事故發生的過程，正確分析道路交通事故成因，科學認定交通事故責任，提高交通民警處理道路交通事故執法辦案的科學性與公正性，提高交通事故認定的質量，提升執法辦案部門的權威性。同時，每一起道路交通事故重建的結果都是一個典型生動的交通安全宣傳教育材料，能夠幫助不同的交通參與者正確參與交通、科學使用交通工具，有效預防道路交通事故的發生。

（5）對于道路設計及管理部門，通過道路交通事故重建可以發現道路在設計、養護或安全設施設置等方面存在的問題，提高道路的管理水平，減少交通隱患。