研究背景
世界第一辆汽车诞生于 1886 年，到 2015 年已经走过了近 130 年的历史。汽车行业在此期间得到了飞速发展，汽车保有量逐日增加，汽车的构造和性能也越来越趋于完善。汽车作为交通运输工具为人们提供了一种更方便、高效的选择，与人们的日常生活越来越紧密。然而汽车在给人们带来方便、舒适和快捷的同时，也给我们的社会带来了众多棘手的问题，例如空气污染、噪声、全球气候变暖等，以及我们无法杜绝的交通事故。其中，车辆碰撞交通事故就是其带给我们最频繁、治理起来最棘手、也是危害系数最大的反面效应。伴随着交通运输业与汽车工业的迅猛发展，汽车数目显著增加，道路交通流量不断增大。而与之相对应的是，道路交通设施建设的缓慢、辅助设施的严重缺乏，导致车辆与道路的比例严重失调，加之大量没有完全掌握驾驶技巧的新驾驶员进入道路行驶，使得交通事故频繁发生，死伤人数急剧增加，其总量早已超越两次世界大战的死伤总数。
交通事故的发生不仅会造成人员的伤亡，还会使人类面临精神恐惧，家人分离，法律诉讼，财产损失，社会矛盾等多方面的压力。据相关资料统计，目前世界上每年约有 160 万人死于道路交通事故，平均每一天就有 4384 人因交通事故死亡。然而受到道路交通事故伤害的人数更多，高达 6500 万，该数量比全球 6 个最大城市人口的总和还要多。事故造成的直接经济损失约为 8571 亿美元，折合人民币约为 5.4万亿元，占全球高收入国家国民生产总值（GDP=Gross Domestic Product）的 2.2%，占中等收入国家国民生产总值的 1.7%，占低收入国家国民生产总值的 1.2%。截止至 2014 年，美国拥有约 2.8 亿辆汽车，目前是全球汽车普及最广的国家，然而其为此付出的代价也是巨大的，每年因交通事故所造成的经济损失和人员伤亡非常巨大。据粗略统计，自汽车诞生到 2010 年的 120 多年的时间里总共约有 384 万人死于交通事故，而这一时期因道路交通事故而受到伤害的人数约有 3.9 亿，是过去二百年间在战争中受伤人数总和（约 145 万）的 269 倍。
近年来，随着我国经济的迅猛发展，中国已经取代美国成为世界第一大汽车消费市场，同时我国的汽车年产量也节节攀升。2009 年我国自主汽车生产突破 1000 万量，到目前为止，我国汽车产量已达 2212 万辆，汽车保有量在 2014 年初已经突破了1.4 亿辆，但是随之带来的交通安全形势却十分严峻。在（表 1-1）中给出了我国近几年的道路交通情况，包括交通事故的受伤人数、次数、死亡人数、直接经济损失及车祸致死率。从表中可以看出，我国的道路交通事故次数、死亡人数及受伤人数从2006 年至 2013 年逐年降低，这与我国加强规范交通法规、安全行驶密不可分；经济损失先降低后升高，与近些年重大交通事故频发有重要关系；致死率逐年上升，说明随着道路交通条件的改善、汽车普及保有量的增加、新驾驶员的激增，人们在追求方便的同时，更加注重了快捷，导致致死率增加。综上所述，对汽车交通碰撞事故进行研究有着重要的研究价值和社会经济效益，是非常必要的。
国外研究现状
Cooper 提出如何利用车祸现场的刹车痕迹，推估其行车速度，在传统的推估方法上，车辆未经碰撞而紧急刹车至车辆静止，所产生的刹车印痕 L，可依据计算车速 v；若事故车在静止前发生碰撞或其它情形，则应该由事故车辆的相对位置和其它有关信息，先行计算碰撞前的车速 v1 后，利用公式，再计算行驶速度。若考虑印痕产生前的刹车距离，可用式计算。
1960 年~1970 年的十年间，奥地利、美国等国开展了碰撞事故模拟再现的研究。最开始研究的汽车碰撞主要是进行不同条件下的碰撞试验，主要包括计算机模拟试验和实车碰撞试验[18]。在国外碰撞事故模型中，通常采用碰撞模型与轨迹模型搭配使用来阐释碰撞车辆前后的行为，也就是通常所说的“正推法”（也叫模拟法，即根据碰撞损坏程度假定碰撞前车辆的速度，通过碰撞模型计算得出碰撞后速度，利用此速度模拟碰撞后车辆的轨迹过程）。由于经济发展过快，国外对人身生命财产的重视，随着碰撞事故力学模型研究的深入，加之计算机技术的辅助，使得各种交通事故再现模拟的软件纷纷问世。代表性的有：
⑴奥地利 PC-CRASH 为代表的 I/M（Impulse and Momentum）动量/冲量计算法在国外已经能够较成熟的应用该软件进行实际交通事故的仿真，并作为指导事故责任认定和再现分析的理论。
⑵美国国家交通安全管理局设计的 CRASH3 模型是以 C/M（Crush Measurement）变形量为测量法，比较广泛用于交通碰撞事故再现的计算机模拟程序。
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