Традиционный подход к экспертному анализу механизма ДТП практически исчерпал возможности значительных шагов в своем развитии. Дальнейшее развитие методов анализа ДТП пошло по пути использования динамических расчетов, изучению не только характера движения, но и его причин. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, момент импульса, энергия.
Применение модели АТС с 6-ю степенями свободы кузова, 4-мя степенями свободы колес и модели автомобильной шины дало возможность анализировать сложные режимы движения автомобиля — маневр, маневр с торможением, опрокидывание, движение автомобиля с повреждениями тормозов, ходовой части, учитывать наличие АБС, систем стабилизации.
Разработка достаточно точных и простых в применении моделей анализа столкновений и расчета энергии деформации на основе эквивалентной скорости позволило включить в расчеты фазу столкновения ТС с другими объектами.
. Модель дороги и окружающей среды включает не только поперечные и продольные уклоны, но и локальные препятствия (ямы, бордюры, ограждения), силу и направление ветра, видимость в направлении движения, обзорность, технические средства регулирования (светофоры).
Разработан ряд моделей водителя (Fuzzy модель и PID- тангенциальная модель) позволяющие реализовывать стратегии управления автомобилем, близкие к человеку.
Модель манекена человека (многомассовая система), позволяет анализировать его динамическое взаимодействие с автомобилем (элементами салона, внешней поверхностью) с учетом использования ремней безопасности.
Все это создало предпосылки к появлению специализированных экспертных программ анализа механизма ДТП (Carat, PC Crash, и др.), использующих динамический расчетный режим в качестве основного.
Необходимость исследования механизма ДТП в полном объеме довел сложность динамической системы происшествия до уровня, исключающего применение аналитических методов анализа. Получение необходимых результатов стало возможно только с использованием имитационных моделей. Поэтому первой особенностью является тот факт, что специальные экспертные программные пакеты типа Carat, PC Crash, являются реализацией метода имитационного моделирования применительно к анализу механизма ДТП - объектно-ориентированными пакетами визуального моделирования сложных динамических систем.
Эта особенность предопределяет как широкие возможности программ, так и определенные сложности их применения. Исследование с использованием имитационных моделей коренным образом отличается от аналитического анализа динамических моделей.
В аналитических моделях используется расчетный метод исследования, процесс моделирования сводится к расчетам с использованием определенных расчетных зависимостей, слабо связанных со структурой системы, процессами ее функционирования.
При имитационном моделировании в модели непосредственно отображается структура моделируемой системы.
В программах используют детерминированное моделирование. Поскольку модель включает элементы математического описания процессов на микроуровне, то отличие имитационной модели от математической (дескриптивной) оказывается достаточно условным. Элементы вероятности, случайности событий в моделируемых системах отсутствуют.
Для визуализации результатов моделирования используется графическое представление, в том числе - анимированное с использованием развитой двух- и трехмерной анимации в реальном времени.
Исходное состояние каждого элемента описывается набором параметров, которые хранятся в памяти компьютера. Взаимодействия элементов системы описываются алгоритмически.
Моделирование осуществляется в пошаговом режиме. На каждом шаге моделирования изменяются значения параметров системы, которые сохраняются в памяти компьютера и отображаются на экране монитора.
Процессы исследования представляет собой численный метод проведения на ЭВМ экспериментов с математической моделью, описывающей поведение сложной системы в течение заданного промежутка времени. Компьютерный эксперимент очень близок к натурному эксперименту.
Работа с программой имеет свои специфические особенности. Программа позволяет воспроизводить и исследовать разработанную на основе исходных данных версию механизма ДТП, качество которой зависит от исходных данных, знаний и опыта эксперта. На основе тщательного анализа максимально-возможного объема исходных данных у эксперта формируется общее представление о развитии ДТС, либо определяется несколько вариантов развития событий в качестве рабочих гипотез. Чем полнее исходные данные, тем более конкретная модель динамики событий складывается у эксперта.
Далее следует построение имитационной модели. Построение имитационной модели заключается в создании структуры из отдельных компонентов и определении процессов функционирования системы. Считается, что область пригодности модели тем обширнее, чем ближе структура модели к структуре системы и чем выше уровень детализации. При этом, при построении любой модели неизбежны упрощения, абстракции реальной системы. Поэтому модель не может быть абсолютно точной в смысле однозначного соответствия её реальной системе. Основная задача — создать достаточно простую и в то же время достаточно точную модель. Модель должна отображать только те аспекты системы, которые соответствуют задачам исследования.
