EDR技术在道路交通事故鉴定中的应用
张宇宽
(广东南天司法鉴定所 广东深圳 518000）
内容摘要： 我国引进EDR技术后，司法部司法鉴定科学技术研究所针对EDR技术在道路交通事故处理中的应用编制的了作业指导书。2017 年新颁布了《机动车安全技术条件》（GB/7258—2017）。EDR数据技术在未来道路交通事故的处理上将有广泛应用。在一起碰撞过程较为复杂的道路交通事故的处理中应用该技术，其结果显示，根据事故车辆EDR 数据，可以直接恢复车辆碰撞时的速度，能够确认事故车辆各部位痕迹的碰撞顺序，对于涉案者交通行为方式及车内乘车人员对应痕迹能够相互映证。EDR技术的应用目前在国内的道路交通事故处理及司法鉴定领域尚处于初始阶段，在应用过程中应当有辩证眼光，注意克服其存在的不足，不断加以完善。
关键词： 道路交通事故;事故重建;事件记录装置；痕迹。
随着我国国民经济的不断发展，机动车辆数量的不断提高，交通事故案件的数量也随之增高。在道路交通事故发生后，办案方为认定道路交通事故责任，需要委托道路交通事故技术鉴定，道路交通事故技术鉴定需要运用痕迹物证、监控视频等技术手段对事故现场进行重建，同时应用法医病理、法医物证技术、微量物证技术等对事故进行综合分析，但多学科的结合使道路交通事故技术鉴定所需要的材料、数据有较高要求，材料越多、越详尽，视频越清晰，则鉴定难度越低，然而我国道路摄像头及其他监控设置安装相对滞后，因此往往难以提供较为全面的鉴定资料，这就要求我们开发新的技术，运用新的手段来分析道路交通事故，将新的技术与传统技术相结合，共同为道路交通事故技术鉴定服务，而EDR技术的应用就是在此基础上形成的。
一、EDR技术的发展及EDR数据
（一）EDR技术的发展
1974年，美国通用公司在部分型号的车辆上首次安装了安全气囊系统，该系统包括监测气囊系统和数据记录传感器，早起的记录的数据主要是碰撞的严重程度及气囊是否起爆的状态，以及气囊出现故障时点亮警报灯的显示面板，这被认为是EDR的原始形态。随着技术的不断发展，传感器得到升级，可以更快、更精确的对气囊是否展开进行决策，同时记录的数据也越来越多样化，能够全面的提升车辆的安全性。
图10为纯水饱和条件下掺砂率50%混合物试样的精度为100µm的扫描电镜图.由图可知,膨润土颗粒黏附在砂颗粒表面,砂颗粒悬浮在膨润土颗粒之间,这验证了图5中的砂颗粒与膨润土颗粒在混合物中的分布情况,也再一次说明本试验中的混合物试样强度是由膨润土起主要作用.
我国对于EDR技术的引进及应用大约在2013年开始，司法部司法鉴定科学技术研究所（现司法鉴定科学技术研究院）对EDR技术在道路交通事故应用方面编制的了作业指导书，同时我国部分高校也展开了对于EDR数据在处理道路交通事故的研究，其中大部分研究是基于BOSCH公司CDR技术的研究，本文的案例也是基于该公司的EDR技术基础上进行研究的。
（二）EDR数据
1.EDR 数据内容。目前，一般乘用车辆可能记录EDR 相关数据的装置有以下三种类型：（1）（ECM）电子控制系统和（PCM）动力控制系统；（2）（ACM）气囊控制系统、（SDM）传感诊断模块、（ORC）乘员约束控制器、（RCM）约束控制模块；（3）（ROS）侧翻传感器。
根据“49 CFR Part 563”[3]美国联邦法规的规定，具备EDR 数据应包含以下15 项基本要素信息：（1）纵向速度变化（Longitudinal Delta-V）；（2）最大的纵向速度变化（MAX Longitudinal Delta-V）；
图6上方表格显示为本次碰撞的基本信息，例如气囊数据的冻结（Freeze Signal）其已经开启，起爆的气囊模块为副驾位（Passenger Deployment）的气囊起爆，起爆数据完整等，图6 下方表格则标明该事故车辆气囊模块总共触发（TRG）29次，第29次也是最近一次触发，其类型为前部碰撞，而之前分别是两次侧面碰撞（Side Crash）27/28以及一次正面碰撞（Front/Rear Crash）26。
(2)若G=Mp(n,m),此时G={biaj:ab=ba1+pn-1},|G|=pn+m,故知biaj两两不同.容易计算
一般情况下，读取EDR数据主要采用两种方法，一种是在车辆电气系统各方面较为完好，能够顺利通电的情况下，可以通过车载数据接口（Direct Link Connector,DCL）进行直接读取，该读取原理是气囊模块（ACM）将数据传输至行车电脑（ECU），然后CDR直接读取行车电脑的碰撞数据，另一种是当事故车辆严重损坏时，车辆已无法顺利通电，此时应当将EDR储存单元（ACM）从车辆上面拆下，通过模块连接线（D2M）进行直接读取，不同车型的ACM模块与BOSCH公司的协议不同，因此在选取连接线时也不相同（图1、图2、图3、图4）。
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2.EDR数据产生原理。利用BOSCH CDR 系统读取通用车辆EDR 数据，对于综合分析车辆行驶状态及车内驾乘人员交通行为方式有显著作用，但数据的生成及锁定往往需要一定的条件。一般情况下汽车的气囊模块（ACM）负责控制并储存记录该项数据，气囊模块（Airbag Control Module，ACM）的原有作用是根据行驶方向速度的改变即加速度的大小判定是否起爆气囊，从而保障驾乘人员的生命安全，之后逐渐发展至今，当行驶方向的减速度不小于8KM/150msec 时气囊模块（ACM）被唤醒开始记录数据，当减速度进一步提高至气囊模块（ACM）承受极限时，气囊起爆并锁死其记录的所有数据，在气囊未起爆条件下记录的数据，能够通过点火次数的积累进行覆盖更新，一般情况下200～500次点火能够使未被锁死的数据进行覆盖、更新。
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目前，汽车运用与维修技术专业相关核心课程都是在学校的实训室里，由教师演示过时的教学台架等设备使用，然后由学生自行练习。教师以某项具体操作的熟练度和规范度对学生进行考核，而通过一遍遍的重复练习，学生往往失去学习兴趣。在实训过程中，学生对于汽车维修实际任务的实施并不熟悉，对于岗位要求也不了解，直接导致教师在教学过程中，以理论讲授为主，采用满堂灌的方式进行教学，师生互动少，学生积极性不高。最终学生的理论知识学得不够扎实，实训操作也没得到有效锻炼。
图1 OBD（DCL）接口
图2 连接线路
图3 通过OBD（DCL）接口直接读取数据
图4 气囊模块（ACM）
二、CDR技术案例运用及分析
（一）实际案例数据检索及释义
以上为数据首页基本信息及产品告知，软件会根据车辆的车架号（VIN）从汽车的安全气囊模块（ACM）中读取出该车在事发前后瞬间的行驶状态及车内安全状况并将其转换成英文反映在报告上。图5上方表格显示为本次检索数据的基本信息，即本车的车架号码，检索时间以及所用检索工具的版本情况，图5 下方表格则表明了不同的感应器其方向的说明，在报告中将方向进行二值化，即数据的方向性表现为数值的正负。
图5 车体痕迹
图6 事故现场路灯杆变形
事故现场道路两侧均有痕迹，其碰撞顺序有待确定，车内驾驶员及乘客的交通行为方式有待确认，因此在结合痕迹的基础上，对该车的EDR数据进行的检索、分析，由于提取数据时该车提取数据时已经不能通电，因此将气囊控制模块单独提取出来进行数据恢复（图7、图8）。
图7 恢复及方向信息界面
2016年某月某日，某市高速公路大队辖区内发生一起重大交通事故，一台丰田RV4小型普通客车在高速公路上发生多次碰撞后侧翻在事故现场附近路边，车上有一名驾驶员及三名乘客。事故现场碰撞点较多，事故车辆车体痕迹较为复杂，由于发生侧翻的情况，多次碰撞痕迹存在互相覆盖，对于准确分析事故过程有较大影响。办案单位为认定责任，委托了多项鉴定项目，如事故发生时车辆行驶速度、事故车辆驾驶员的确认、事故发生时驾驶员及乘客行为方式（是否系安全带）等，然而事故现场未设置有摄像头，无视频录像数据，因此仅能通过传统痕迹进行判断、分析（图5、图6）。
3.EDR 数据获取方式。早期的EDR 数据大多需要专门的读取工具进行读取，市面上没有对EDR数据读取的通用工具。2000年，美国Vetronix公司开发了第一款碰撞数据检索仪（Crash Data Retrieval，CDR），极大的促进了EDR 技术的应用普及。该技术早期仅支持读取通用公司车辆的SDM传感诊断模块，随后辐射到其他品牌及车型，2003年CDR技术开始支持读取部分福特汽车的EDR，主要是针对（PCM）动力控制系统进行恢复。之后BOSCH 公司收购了Vetronix 公司，并进一步与越来越多的公司签署协议，目前已经是覆盖汽车品牌最多、使用范围最广的CDR工具，但目前使用仍然受到一部分限值，比如说车辆年款以及销售市场。
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图8 事故顺序及种类界面
（3）产生最大的纵向速度变化时的时间；（4）车辆速度（Vehicle Speed）；（5）发动机节气门开度（百分位）/加速踏板位置（百分位）（Accelerator Rate）；（6）制动系统（开/关）（Brake Switch）；（7）碰撞时的点火次数（Ignition Cycle Since DTC was Set）；（8）数据读取时的点火次数（Ignition Cycle）；（9）驾驶位安全带使用状态（Buckle Switch）；（10）正面气囊警示灯（开/关）（Airbag Warning Lamp ON Time Since DTC was Set）；（11）驾驶位前侧安全气囊的展开时间（第一级）（Time to Deployment Command，Driver）；（12）右前乘员位前侧安全气囊的展开时间（第一级）（Time to Deployment Command,Front Airbag,Passenger）；（13）多次事件的次序（TRG Count）；（14）多次事件的间隔时间（Time from Pre-Crash TRG）；（15）完整的事件记录（是/否）（Recording Status,Front/Rear Crash Info）[2]。
图9 事发前5秒时车辆运作界面
图9表格记录了较为全面的气囊模块触发（视为事发）前5秒车行驶状态及车内安全状况，图中最后5秒内该车行驶速度从122km/h降至102km/h；事故发生时驾驶员座位处安全带处于未绑定状态；而变速箱的状态为向前行驶状态；事故前4.9 秒～1.9秒制动踏板为启动状态，之后未启动状态。事故前五秒钟引擎转速由4000降至2000。
图10 第28次触发信息界面
图10数据TRG28既验证了下一次碰撞数据的准确度（TRG：27），又将上次一次碰撞类型（TRG：27）记录，并且记录其时间间隔。该表记录了数据来源的传感器位置以及安全气囊触发类型。
图11 第28次触发横向加速度界面
图11 横向加速度方向及车辆碰撞后受力方向，其作用在于将以上数据结合图5 下方表格。根据加速的正负值及大小分析事故车辆的受力方向，并且可以根据加速度的大小计算出所受力的大小。
图12 第26次触发信息界面
图12 下表分别表明的26、27 气囊模块（ACM）触发情况下车辆记录数据，根据Time from Pre-Cash TRG(msec)这项数据可知，TRG26～29四次触发均归属于本次事故碰撞。
（二）案例数据分析及运用
根据以上数据的检索以释义，结合本案痕迹检验结果可知，TRG26～29为本次事故车辆连续与不同客体接触碰撞后对气囊模块产生刺激后进行的触发记录，其中TRG29使副驾位的气囊起爆并锁死所有记录，根据恢复数据显示：事故前5秒，驾驶员在未系安全带的情况下高速行驶，事故前五秒进行了制动，之后伴随碰撞制动消失，从TRG26～29的碰撞顺序来看，该事故车辆首先前部遭受碰撞，之后继续行驶，车头左前部与路边护栏接触两次碰撞，最后车前部碰撞路灯杆，造成最大减速度触发气囊起爆，车辆翻滚后逐渐停止。在本案中，检索的EDR数据均能够与现场及车体痕迹相互印证，在没有摄像头的情况下检索出了汽车碰撞前5秒的车辆行驶速度，解决了传统车速鉴定中材料不全的难题。
三、结果讨论与展望
（一）结果讨论
以上实际案例说明，EDR技术在道路交通事故处理及司法鉴定领域能够发挥重要作用，除车辆行驶速度等数据直观、有效外，其他各项数据均能够与痕迹等传统鉴定项目相互印证，为鉴定结论的准确、可靠提供强有力的数据支撑。但与传统事故重建一样，对于车、人、环境条件在交通事故中作用的认知，事故现场各种痕迹和车辆位置的正确分析，依然是正确使用该项数据的重要基础和前提，不可过于依赖数据。
（二）不足与展望
EDR数据的应用目前在国内的道路交通事故处理及司法鉴定领域尚处于初始阶段，在接受、运用新技术的同时也应当辩证的看待这项技术，注意其可能存在的缺陷。目前，需注意两点：1.EDR数据的记录，如果车辆的行驶减速度未能达到触发值，那么将大概率无法检索数据，或检索出来为无效数据。2.不同厂家、年代，不同品牌、型号的车辆检索出的数据项目、详尽程度不一，数据表现形式也不相同，鉴定人在获取数据后应当仔细的对检索出来的数据进行审查，合理的运用不同规则解释、分析不同数据，从而得到更加正确的结论。3.EDR数据的保存及检索依赖于气囊模块生产厂家与汽车制造厂商的协议，能够通过公开销售的读取工具进行解读的车型较少，主要是丰田、通用、沃尔沃、克莱斯勒等品牌部分车型，在此基础上，许多独立生产厂家不对外提供检索手段，大部分国产车无法通过该项技术进行检索、鉴定。
随着汽车安全技术的不断发展和应用，EDR数据的来源将变得更加广泛，数据项目更加丰富、精度更高，以及年新版《机动车安全技术条件》GB7258-2017标准的颁布及实施，自2021年1月起，所有的国内销售的新生产乘用车应配备EDR或车载视频行驶记录仪，EDR数据在未来的道路交通事故处理及司法鉴定领域发挥更加重要的作用。
[参考文献] ：
[1]机动车运行安全技术条件[S].GB7258-2017，2017.
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Application of EDR Technology in Technical Identification of Road Traffic Accidents
ZHANG Yu-kuan
Abstract: After the recommendation of EDR technology in China,the Forensic Science Academy has compiled an operation guide for the application of EDR technology in the treatment of road traffic accidents.The Technical Conditions for Motor Vehicle Safety(GB/7258-2017)was newly promulgated in 2017.EDR data technology will be widely used in dealing with road traffic accidents in the future.The application of this technology in a complicated collision process shows that the speed of vehicle collision can be directly restored,the collision sequence of the traces in each part of the accident vehicle can be confirmed,and the traffic behavior mode of the involved person and the corresponding traces of the passengers in the vehicle can be corroborated with the EDR data of the accident vehicle.At present,the application of EDR technology in the field of road traffic accident treatment and judicial appraisal in China is still in its initial stage.In the process of EDR application,a dialectical vision should be emphasized to overcome its shortcomings and constantly improve it.
Keywords： road traffic accident;collision reconstruction;event data recorder;traces
中图分类号： F794
文献标识码： A
文章编号： 1674-5612（2019）04-0098-08
收稿日期： 2019-05-07
作者简介： 张宇宽（1991— ），男，辽宁法库人，广东南天司法鉴定所刑事技术助理工程师，研究方向：物证技术司法鉴定。
（责任编辑：吴良培）
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