随着我国汽车工业的发展和汽车保有量的增加，儿童乘车安全问题日益凸显。
车辆儿童约束安全系统【1】
摘 要：随着我国汽车工业的发展和汽车保有量的增加，儿童乘车安全问题日益凸显。
儿童虽然不是交通事故的主体，但他们是道路交通安全中的弱势体。
我国即将颁布儿童约束系统强制测试法规，国内工业界也广泛开展了儿童约束系统的安全性研究。
儿童乘坐在汽车后座并使用合适的儿童约束系统可以有效降低致命和损伤风险。
一、道路交通事故的现状和问题
近期媒体报道的几起严重校车安全事故，引起了社会的广泛关注，可是我们在日常的儿童乘
员安全保障系统方面却常常被忽略。
随着全球汽车保有量的增长和普及使用，汽车碰撞事故中儿童的伤亡也大量增加。
根据世界卫生组织2002年的调查数据，有49736名0~4岁的婴幼儿在交通事故中伤亡，同时有130835名5~14岁的儿童在交通事故当中伤亡。
儿童汽车座椅 交通事故对5~14岁儿童的伤害已经排在儿童各种伤害中的第二位，仅次于传播性疾病对儿童造成的伤害。
根据世界卫生组织的数据，2002年在10起交通事故当中就有1起涉及儿童。
而在我国，根据公安部交通管理局提供的数据，2006年12岁以下儿童在交通事故中的死亡人数为4167人，占交通事故死亡总人数的4.67%。
其中，车内死亡为683人，占儿童交通事故死亡人数的16.4%。
据悉，我国儿童因交通事故的死亡率是欧洲的2.5倍，美国的2.6倍。
二、儿童乘员安全保护研究现状
面对日益严峻的儿童在汽车事故中的伤亡情况，世界汽车大国相继开发出汽车儿童安全约束系统，并以法规的形式，在它的碰撞安全性能试验检测方法等方面做了相关规定，使儿童乘员在车辆碰撞事故发生中能得到有效的保护。
特别是对于儿童乘员正面碰撞安全方面的研究，欧美等国家和地区从七十年代就已经开始，而我国的该项研究还处于起步阶段。
数据表明，使用儿童汽车安全约束系统(child restraint system，简称crs)，能够有效地降低儿童在汽车碰撞中的损伤。
今年我国将出台首部《机动车儿童乘员约束系统》强制性国家标准，这也说明我国已经意识到开展儿童乘员约束系统的研究不仅是形式所趋，也是汽车行业开拓国际市场的必经之路，但现状表明我国距离汽车安全发展的要求还任重道远。
在儿童乘员的碰撞安全性研究中，以前一直依赖试验和研发人员的经验来进行设计和开发，需要大量的资金和时间，近年来，国外的一些研究者开始逐渐将计算机仿真技术应用到儿童约束系统的研发中去，2005年，kapoor等人曾在madymo和dyna环境中分别进行了儿童
约束系统的模拟，并对比了tno p3假人和hybrid iii3岁假人的头额部响应，2006年wang等人还研究了使用刚性和可变形儿童座椅进行模拟计算的差异。
在国内，清华大学汽车碰撞实验室周青教授项目组基于对一款国产儿童座椅的研究，在madymo环境下建立了有限元与多刚体结合的儿童座椅碰撞仿真模型，并模拟了正面、追尾等多种工况下儿童乘员的响应，通过与试验的对比实验了模型的有效性，并用模型进行了一定的儿童约束系统参数分析。
三、儿童乘员的特殊性
对于好的车身结构和布置，正面碰撞过程中，汽车前部会被压碎变形从而吸收大量的能量来保证车内的乘员有更长的时间(距离)来减速。
通过有效舒适的约束系统将乘员牢牢的固定在乘客舱内，乘员将和车身一起减速，减速时间越长，所受冲击就越小。
对于成人来说，乘员通过安全带和车辆联系在一起。
对于儿童成员通常会有安全带或者其他固定装置(比如isofix装置)将儿童约束装置和车辆固定在一起，再由儿童约束装置将儿童固定。
安全带本身不会吸收很多能量，但当安全带将乘员固定的越紧，身体相对与安全带的初始间隙就越小，约束系统等效刚度越大，车体缓冲效率越高，身体受到伤害越少，而碰撞的能量则将由填料和安全气囊所吸收。
控制身体的减速度不但可以减小身体与外界的碰撞，而且减小身体内部器官以及骨骼之间的碰撞。
然而松弛的约束系统或者坚硬的内饰表面都会在最终接触受力的瞬间给身体更大的冲击。
所以基本上所有的儿童约束系统的设计原则都是尽可能紧的将儿童的身体和车辆固定在一起。
不过还需要考虑一个问题，那就是人体各部分对冲击的忍耐程度是不同的，所以约束的部位显得非常重要，剩下的能量我们希望尽可能的消耗在人体最强硬的部位上，对于成人来讲，比如肩膀，盆骨，其次是胸部。
儿童虽然不是交通事故的主体，但他们是道路交通安全中的弱势体。
这是因为儿童并不是成人缩小的模型，其身体结构与成人不同，损伤机理也有所不同，比如儿童的头部占比例较大，骨骼发育也未成熟，肌肉组织不发达，内部组织器官比较柔软，所能忍受的冲击大小也不同，都决定了在汽车碰撞过程中对于儿童乘员的保护有着更高的要求。
四、成人约束系统对儿童乘员的可能伤害
现在车上普遍装配的安全带和安全气囊都是为成人设计的安全设施，对于儿童乘员并不能提供安全保障。
由于儿童体型较小，三点式安全带的肩带和腰带都不能正确的佩戴，碰撞发生时不但无法有效的约束儿童的身体，更可能引发其他危险，比如肩带卡主儿童颈部，容易发生下潜现象，腰带在盆骨以上将对儿童腹部器官造成伤害。
相比之下，安全气囊对儿童的伤害更大，在没有更好的儿童约束系统的情况下，佩戴安全带，最少比不佩戴安全。
安全带系统不但能对包括翻滚在内的各种交通事故提供安全帮助，更重要的是乘员受到的约束力与乘员的质量成正比，也就是说相同碰撞程度下儿童受到安全带的约束力会比成人小很多。
但是安全气囊打开时的冲击力却与车辆碰撞程度和乘员质量无关，这种冲击力对于儿童来说是致命的，所以即使是在良好的儿童约束系统的约束下，儿童乘员的的位置也应该远离安全气囊。
总之，儿童乘员约束系统的设计思路原则上和普通的成人约束一样，由于儿童的特殊性，对安全保障措施提出了更多更高的要求。
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