儿童乘员乘车安全分析

吴淑霞

（中国汽车技术中心有限公司）

近年来，儿童乘员的乘车安全性问题越来越引起国家、社会及家庭的关注。世界卫生组织预计，到2020年道路交通伤害将成为危害儿童安全的“第一杀手”。相关数据显示，在2015年的中国交通事故中，12岁以下儿童的死亡人数和受伤人数分别为2 190人和8 817人[1]。换言之，每天就有3名12岁以下的儿童在交通事故中受伤或者死亡。大部分事故是由于欠缺汽车用儿童安全座椅、汽车用儿童安全座椅使用不当以及儿童乘员的不规范乘车所致。因此，提高儿童乘车安全座椅的匹配性及加强规范乘车意识尤为重要。

1 儿童乘员损伤机理

儿童和成人在身体结构上有很大差异，因此不能简单地通过对成人在身体比例上进行缩放来研究儿童乘员的损伤机理。

1）头部。据统计，头部是儿童身体各部位在交通事故中受伤害概率最高的，其主要原因在于儿童头部质量较大，质心偏高，在碰撞中会受到很大的惯性作用。与成人不同的是，未发育完全的儿童头颅骨较柔软，在交通事故中一般不会发生骨折，在剧烈的冲击下会发生局部的凹陷，即产生脑挫伤的损伤形式。

2）颈部。儿童的颈椎具有良好的延展性，在交通事故中，其颈部被拉伸但未发生骨折，此时皮肤下的组织已经发生损伤，即比较常见的软组织损伤。另外，儿童的颈椎在没有发育完全的过程中需要承担头部的质量，对其韧带和不发达的颈部肌肉都是不小的负担，碰撞中会承受较大的惯性力作用，增加了脊髓损伤的风险，这种脊髓损伤对于儿童而言一般都是致命的。

3）胸部。儿童的胸部刚度要低于成人，在同样的挤压作用下，将会产生更大的胸部压缩，因此，儿童胸腔对内部器官的保护作用要远低于成人。汽车碰撞中，胸部受损伤主要表现为肺挫伤和内脏挫伤等形式。

4）腹部。从人体器官间的比例来说，儿童的腹部比成人的要大，腹部骨结构对腹部内脏的保护更少，内部器官在前面和侧面撞击中更容易产生变形，进而造成内部血管破裂与组织的损伤。其中，4～8岁年龄段的儿童腹部损伤风险更高。腹部损伤主要和儿童与约束系统保护装置的接触有关，例如：不正确或者不合适地使用了安全带。

2 国内外儿童乘员保护安全法规现状

目前，世界上儿童保护装置的技术测试标准及法律法规主要有：欧洲ECE R44/04、2003/20/EC指令、美国FMVSS213、FMVSS225及加拿大CMVSS213等。此外，日本、德国、英国等50多个国家和地区也出台了相关的安全法规，要求在儿童乘车时必须强制使用儿童安全座椅。其中，欧洲ECE R44/04标准由于全面和严格，被很多国家普遍借鉴和采用。欧洲标准及法令规定：所有儿童在乘车时必须使用合适的儿童座椅、增高座椅或者增高坐垫，如果车用安全带适合儿童使用，则必须佩戴；只有使用匹配的儿童座椅，3岁以下的儿童才能乘坐汽车出行；在副驾驶安全气囊没有被屏蔽抑制的情况下，后向式儿童座椅不能安装在前排；15个月以下的儿童乘车必须匹配后向式儿童安全座椅。

我国目前针对汽车用儿童安全座椅的产品质量管理规范、测试技术及安装标准等基本完善，但是针对儿童乘员约束系统（儿童安全座椅）的强制使用，现阶段还没有全国性的强制法律法规要求。

2012年7月1日，中国第1部关于汽车儿童安全座椅的标准GB 27887—2011《机动车儿童乘员用约束系统》开始实施，规定了儿童乘员用约束系统的种类、结构、性能要求以及试验方法；GB 7258—2012《机动车运行安全技术条件》规定，乘用车（单排座除外）应至少有1个座椅配置符合规定的ISOFIX儿童安全座椅固定装置，或至少有1个后排座椅能使用汽车安全带有效固定儿童安全座椅；GB 14166—2013《机动车乘员用安全带、约束系统、儿童约束系统和ISOFIX儿童约束系统》和GB 14167—2013《汽车安全带固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》规定了儿童约束系统和ISOFIX儿童约束系统的定义、安装技术要求和试验方法[2]；自2015年9月1日起，未获得强制性产品认证书和未标注强制性产品认证标志的机动车儿童乘员用约束系统，不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用，这标志着儿童安全座椅已经纳入3C强制认证管理。

自2000年推出强制性法规2年后，日本儿童安全座椅的普及率由原来的10%左右提高到近60%，而且，儿童发生交通事故的死亡率也降低了20%。美国一项关于强制使用儿童安全座椅的立法的效果评估发现，该项法规的执行减少了近40%的全国道路交通死亡。由此可见，强制使用儿童安全座椅的相关立法势在必行。我国强制使用儿童安全座椅的全国性法规有望在未来2年出台。

3 儿童乘员乘车保护分析及建议

3.1 儿童安全座椅分类及固定方式

儿童安全座椅可根据儿童乘员的体质量进行分类。1）0组：适用于体质量小于10kg的婴幼儿；2）0+组：适用于体质量小于13 kg的婴幼儿；3）I组：适用于体质量在9～18 kg的幼儿；4）II组：适用于体质量在15～25 kg的儿童（4～7岁的中国儿童）；5）III组：适用于体质量在22～26 kg的儿童（7～12岁的中国儿童）。企业可以自主进行儿童座椅选型，如图1和图2所示。

图1 独立式儿童座椅

图2 集成式儿童座椅

通常，7岁以上儿童乘员需要使用III组儿童增高型座椅或辅以增高式坐垫乘车。相关试验数据表明，该类别的儿童乘坐汽车前排时，需要抑制副驾驶安全气囊，防止在事故中受到极其强烈的气囊冲击作用，同时III组儿童安全座椅可以匹配膨胀式安全带（气帘式安全带），以达到更好的保护效果。

儿童安全座椅在汽车上的固定方式有2种。

1）使用车载成人安全带固定，如0+组婴幼儿使用的儿童安全座椅，其要求安装车辆上的成人用安全带长度足够长且易于拉紧。首先要确定好座椅是正向还是后向安装（一般建议0+和I组采用后向安装方式），然后根据儿童安全座椅的作业指示，将安全带穿过儿童安全座椅，并插入安全带的卡扣。

2）采用国际标准接口ISOFIX固定装置固定，该方式主要适用于I组，其要求固定装置操作简单便捷、设计合理可靠。首先将配有ISOFIX接口的儿童安全座椅对准汽车座椅上的2个接口，并检查卡扣是否锁死，然后将专用的支地接杆装上便可，安装操作上比较方便、定位精准。由于前排座椅一般不会设有ISOFIX的固定系统，较小的婴幼儿无法在前排得到有效固定，因此，II组以下的儿童乘员安全座椅组不适合安装于汽车前排。

3.2 正确使用儿童约束系统的必要性

正确使用与儿童相匹配的安全座椅，可以将汽车碰撞事故中婴幼儿的死亡率降低超过50%。据交通事故数据统计，汽车发生碰撞事故时，车内未安装儿童安全座椅的婴童死亡率是安装了儿童安全座椅的8倍，受伤率是3倍。试验研究表明，当汽车以50 km/h的速度发生交通事故时，在前排乘员怀抱儿童的情况下，碰撞中所产生的冲击力使得成人无法抱住怀里的儿童，这种冲击力约为儿童体质量的30倍。假设当时儿童乘员坐在前排，会有以下3种情况发生。

1）安全气囊开关没有关闭，儿童乘员没有坐安全座椅，也没有使用安全带。在气囊没有完全展开前，儿童可能直接冲向前风挡玻璃，头部受挫或颈部被仪表板气囊饰盖割伤，造成伤亡危险；同时由于目前约束系统只针对成人开发，在碰撞发生时，安全气囊会在毫秒级短暂的时间内瞬间爆开，直接冲击儿童头部导致其严重受伤甚至死亡。

2）没有使用进行良好匹配的儿童约束保护系统，直接使用成人安全带。由于儿童乘员身材矮小，如果没有配置相应设施（如增高坐垫等），安全带在碰撞过程中会直接勒到儿童颈部，造成窒息死亡。

3）儿童乘员没有在正常坐姿情况下，气囊在展开过程中很可能会直接击中尚处于发育中的儿童头部，导致儿童脑部严重受伤甚至死亡。

3.3 儿童乘员乘车现状

许多车主在儿童乘车安全方面缺少必要的教育和培训，存在家长或者成人怀抱儿童乘车、儿童使用成人安全带及儿童乘员自由坐在座椅上等不安全情况。由于前排视野好等原因，很多家长会将儿童独立放置于前排，有以下4种典型不规范乘车状态：1）儿童站立于前排副驾驶位置，双手扒在仪表板上；2）儿童背向仪表板，跪于副驾驶座椅上；3）儿童独立坐于副驾驶位置，用成人安全带约束；4）儿童站立于成人腿上，用成人安全带约束。

3.4 儿童乘员乘车建议

当前需要继续加强公众对儿童乘车保护的正确认识，加强儿童乘员保护的技术开发研究，强力推动相关汽车安全法规标准的制定和实施。除了汽车为单排座或者是家长单独携带婴儿并且需要随时进行照顾等情况，通常不建议儿童乘员坐在副驾驶位置，即使在有ISOFIX和儿童座椅的情况下，后排仍旧是儿童乘车的首选。儿童乘车具体建议，如表1所示。

表1 儿童乘车具体建议

4 儿童保护技术展望

目前在一体化安全的设计思路指导下，在车辆感知到有碰撞风险时，先通过发出预警提醒驾驶员采取相应措施，或车辆自身利用自动紧急制动或自动紧急避让技术规避碰撞危险，必要时车辆约束系统预安全功能启动，例如预收紧安全带启动、点刹动作等；如果车辆感知到碰撞的无法避免，在前排乘坐儿童乘员并且发生正面碰撞的情况下，安全带限力自动调整到适应儿童乘员的低限力值，同时正面气囊也切换到适应儿童的保护参数，可以采用提前点爆、泄气孔智能控制，达到对前排儿童最优化的保护。对于第2排儿童乘员，可以开发顶置式安全气囊，优化匹配适应第2排儿童和成人的不同参数。

基于汽车智能化、电动化和网联化的发展趋势，被动安全更加需要做好与主动安全的融合，结合智能汽车内饰的创新，努力提出安全开发的创新思路，将儿童以及车内所有乘员的保护做好。通过对我国实际道路交通事故调查数据整理结果进行分析，进行NCAP和乘员保护法规及时更新，尽快有条件地与国际安全法规及NCAP接轨，按照自动驾驶分级做好各阶段的规划，在每个实施阶段中，都要给用户尤其是儿童乘员最安全的用车体验和保障。

5 结论

儿童乘车保护的形势严峻，技术开发存在一定难度，客户使用存在盲区。对此，适合我国国情的相关法律法规还有待完善，而且大量数据表明，对于儿童乘员的保护建立在正确使用约束系统的前提下。文章提出的儿童乘员乘车建议适合广大消费者借鉴。随着主动安全技术的发展，儿童约束系统应向更加贴心和智能化的方向发展，相应的工程解决方案需要进一步开发与验证。