使用牛顿定律清除虚假的车祸索赔

这是一个晴朗的晴天，一辆公共汽车在路上行驶。 它在公共汽车站停下来，一群人上了车。 当司机离开时，他注意到一辆汽车停在公共汽车后面，但它避免了明显的超车机会。 突然，汽车加速撞上了公共汽车的尾部。 闭路电视录像显示，登机的一群人捂着脖子，四处张望，显然很惊讶。 其中两人甚至将自己扑倒在公共汽车的地板上。

其他乘客几乎没有注意到这次碰撞，其中一些人似乎对这些人的滑稽动作感到困惑。 事实上，安装在公共汽车上的数据记录器显示，事故发生时它的行驶速度仅为每小时 25 公里。 公交公司的保险公司收到了很多关于伤害、收入损失和生活方式影响的索赔。 但在查看视频证据时，保险公司并不相信这些说法。

虽然视频记录表明存在欺诈行为，但仅凭这些可能不足以说服民事法庭的法官。 因此，保险公司指示 GBB – 我工作的公司 – 进行调查。 我们的工作是使用基于科学的分析，该分析将构成更广泛的事故调查员的法医报告的一部分。 我们的分析必须是公正和无懈可击的，这样才能经得起盘问的审查。

幸运的是，我们有来自公交车车载事件数据记录器的信息，以公交车加速度随时间变化的图表形式呈现。 简单的牛顿物理学表明，在碰撞过程中，公共汽车的速度变化不会超过 1.5 公里/小时。 即使有 20% 的不确定性，这也远低于受伤的门槛，而且我们认为，这些人不太可能受伤。 至于汽车，它的质量是公共汽车的八分之一，所以它的速度会改变大约 12 公里/小时，这与它的损坏是一致的。

什么骗局！

这个案子被驳回是很正确的，但像这样的虚假声明是一个大问题。 根据 英国保险欺诈局，从 2.7 年 2019 月到 2020 年底，英国有 6 万起汽车保险索赔。超过 170,000%（约 XNUMX 起）与疑似“抢钱”骗局有关。 许多是由相对较少的公司或团伙创建的，其中很多完全避免了法庭起诉。

在这些事件中，司机试图通过故意和有预谋地制造车祸来欺骗保险公司，通常涉及另一辆车的无辜方。 欺诈者试图限制事故的严重程度——通常是通过以相对较低的速度行驶——这样就没有肇事者受伤。 不过，总的来说，他们不关心另一辆车上的无辜者会发生什么。

对车辆造成的损坏是真实的（即使有些可能是由较早的事件造成的），但索赔人说他们受伤是在撒谎。 犯罪分子——通常与第三方勾结——可以通过索赔伤害、维修费用（通常被夸大）和存储费用来赚取数万英镑。 还有另一种骗局，涉及真正的、无预谋的低速碰撞的司机仅仅因为“每个人都在这样做”而提出虚假伤害索赔。

警察通常不会因这两种类型的事件而出动，因为它们通常不涉及严重的人身伤害或重大财产损失（墙壁、房屋、灯柱等）。 事实上，大多数索赔很快就会由保险公司解决，他们没有资源检查每一项索赔。 然而，这些虚假索赔所产生的费用——包括医疗费用、汽车维修、更换租车等—— 仅在英国就达到数亿英镑.

这就是为什么只有一小部分案件会受到调查，尤其是在事故的情况不明、索赔被夸大或涉嫌欺诈的情况下。 （另一个示例如图 1 所示。）碰撞调查人员将亲自或根据照片检查车辆的损坏情况，并尝试回答以下问题。

• 车辆真的发生碰撞了吗？
• 原告或被告所描述的事故几何与两车的损坏情况是否一致？
• 是否存在提供车辆之间法医联系的损坏，例如油漆转移？
• 是否有其他不相关事件可能造成的其他损害？
• 维修费用可能是多少？
• 索赔人车辆的乘员在车内被甩来甩去以致发生挥鞭伤或其他软组织损伤的可能性有多大？

问题在于，挥鞭伤和类似的身体伤害很容易伪造，因为没有诊断工具，例如 X 射线扫描，可以明确确认是否发生过此类伤害。 经验表明，事故调查员报告中清晰简洁的“科学”部分对于判断索赔是假的还是真实的法官来说可能具有很大的分量。 除了基于牛顿定律的计算之外，该报告还可能包括碰撞测试的细节，甚至可能包括碰撞的计算机模拟。

碰撞物理学速成班

物体之间的碰撞是学校物理教学大纲的主要内容，但该主题的内容远不止表面上看到的那么简单。 您会知道，当两辆车相撞时，在它们接触的时间内会在它们之间作用一个力，通常约为 0.1 秒。 但是，受力并不均匀。 在实验性碰撞测试中，使用安装在车辆上的加速度计进行的测量显示出参差不齐的脉冲，该脉冲大约在碰撞进行到一半时达到峰值（图 2）。

正如牛顿第二和第三运动定律所规定的那样，被击中的或“目标”车辆将经历此脉冲的正版本（使其加速），而撞击或“子弹”车辆将经历此脉冲的负版本（导致其加速）它减速）。

在碰撞过程中，两辆车会纠缠在一起并短暂地形成一个复合系统。 车辆最初会挤压在一起，然后随着弹性弹开而膨胀，最后分开。

然而，没有两次碰撞是完全相同的。 一个或两个司机可能会猛踩刹车。 被撞的车辆可能是静止的，并拉着手刹。 子弹头车辆可能已经停止，而另一名司机倒车进入了它。 一个常见的骗局是，在缓慢行驶的交通中，司机猛踩刹车，希望后面的车撞到他们的后方。 骗子的汽车通常会断开刹车灯，以迷惑后面的司机并增加撞车的可能性。

一种骗局是让车辆驾驶员猛踩刹车，希望后面的车辆撞到他们的尾部。

如果一辆车即将从后面撞到您的车——而您无法避免这种影响——您可以做两件事。 如果您想最大程度地减少对您心爱的汽车的损坏，请不要刹车。 不刹车会导致较低的碰撞力，使冲击力稍微更有弹性，从而减少对您珍贵物品的损坏。 （不过请记住，如果前面有另一辆车，您可能会被撞到后面，导致三体碰撞和单独的保险索赔以及所有相关的麻烦。）

另一方面，如果您想将伤害自己和其他乘客的风险降至最低，请尽可能用力踩刹车。 这似乎违反直觉，因为碰撞力会更大。 但是，它会受到制动力的反对，制动力会降低车内任何人的加速度，从而降低发生挥鞭伤的可能性。 不过，让我们希望后面的司机不是故意造成撞车的骗子：在理想情况下，他们也会踩刹车。

的重要性 e

对于碰撞调查人员，牛顿力学提供了一系列方便的方程式，涵盖平均碰撞力（有或没有制动）、目标车辆的速度变化和动能消散等量，这决定了车辆的损坏程度。 这些方程将需要每辆车的质量、相对撞击速度（V), 恢复系数 (e), 碰撞时间段 (Δt) 和任何制动系数。

定义为碰撞前后两车相对速度的比值， e 也是衡量崩溃弹性的指标。 它的范围从 1 表示完全弹性碰撞（不可能发生真正的碰撞）到 0 表示完全无弹性的碰撞（车辆粘在一起并且不会弹开）。 的价值 e 至关重要，因为它决定了目标车辆的整体速度变化，而这又会影响以低速（15 公里/小时或更低）被撞的乘员遭受挥鞭伤或其他软组织症状的可能性。

碰撞调查人员之所以使用速度变化——而不是加速度或力——作为评估伤害症状的指标，是因为它的值可以被准确地确定。 相比之下，车祸期间的加速度存在更大的不确定性，因为它取决于 Δt，对此我们没有准确的数字。 了解速度变化还可以让我们确定汽车碰撞时动能发生了什么变化（图 3）。

但是我们如何知道特定碰撞中的速度变化呢？ 碰撞调查人员通过转向在受控条件下进行的碰撞测试来做到这一点，其中包含定量数据以及被撞车辆的照片。 我们寻找对相关案例造成类似损坏的示例，从中我们可以估计车辆在碰撞前移动的速度。 之间的数学相关性 Δt （随冲击速度变化很小）和 e （很大程度上取决于撞击速度）用于改进对 e，从中可以得出速度变化。

另一种估计速度变化的方法是查看类似测试碰撞期间消耗的动能。 使用牛顿物理学，我们可以使用这种能量来计算碰撞速度，假设我们的碰撞是完全非弹性的（即 e = 0). 事实上， e 不会正好为 0，因此我们通过迭代计算直到撞击速度收敛到大约 1 km/h 以内来获得更准确的值。 凭借我们更好的价值 e，然后我们可以很容易地计算出速度变化。

具有合理的恢复系数值的碰撞调查员， e, 可以判断低速索赔的是非曲直。

最重要的是，一个具有合理价值的碰撞调查员 e 可以判断低速索赔的是非曲直。 不幸的是，车辆碰撞是非线性事件，其中初始条件（例如速度、接触高度和汽车相互碰撞的角度）的微小变化会导致大的变化 e 和 Δt. 没有两次碰撞测试会完全相同，并且两个参数的值分散很大，导致碰撞力计算值的不确定性高达 30%（事实上，方程式对不确定性更为敏感在 Δt 比在 e).

索赔和反索赔

为了了解这在实践中意味着什么，我的公司曾被要求研究 A 车（1370 公斤）撞到等待红绿灯的 B 车（1645 公斤）后面的车祸。 B 的司机声称他受了挥鞭伤，而 A 说他“几乎没有碰过”B 车。我们公司检查了 B 车的损坏情况，这与 A 车的照片上可见的损坏情况相符。 然后我们将损坏与类似车辆的碰撞测试数据进行比较，表明两辆车的总损坏需要耗散 3 ± 1 kJ 的动能。

使用牛顿力学，我们计算出碰撞车辆的有效质量为 747 千克，而碰撞速度（假设完全弹性碰撞）为 10.8 公里/小时。 使用碰撞测试数据，我们假设碰撞持续 0.12 秒，导致碰撞力为 ± 25.0 千牛。 由此，牛顿第二定律产生了 15.2 m/s 的加速度²，由此产生的速度变化为 5.6–7.4 公里/小时。

对于 A 车，速度变化低于软组织损伤的阈值。 事实上，任何制动都会进一步减少这些速度变化。 因此，根据 GBB 调查员的意见，正如法医报告中所表达的那样，任何异常的乘员移动都不太可能。 据此，驳回了B的工伤索赔，避免了保险公司的上当受骗。

做一个更好的司机

最终，您可能会因为自己的过错而卷入车祸，最好的办法是首先通过在限速内行驶、在潮湿时减速并与前车保持适当距离来尽量避免碰撞. 但是，如果您卷入车祸，请记住，发生的情况将由牛顿运动定律的简单应用决定。 具有足够数学和物理知识的合格碰撞调查员将能够对任何索赔的有效性发表评论。 因此，如果您的案件最终由法官审理，您可以确信科学是站在您这一边的。