事故發生后，高速交警溫州支隊二大隊民警當即趕到現場，但肇事車輛已經逃逸。陰雨天氣給現場勘查帶來了許多困難，雨水不斷沖刷著路面，再加上事發路段車流量較大，因此現場無任何顯著痕跡，也沒有任何能夠反映車輛類型、特征的信息。不過民警還是在事發現場附近的路肩上找到一塊電腦顯現屏大小的黑色塑料模塊，上面留有毛發。辦案人員判斷，這極有就是肇事車輛遺留下來的重要線索。

經鑒定，該黑色塑料模塊是空調散熱器殼，初步判斷肇事車輛車型較舊，空調是后裝的，且應該裝在車頭底部。另外，依據法醫的尸檢情況，初步判斷肇事車輛底盤較高，極有可能是卡車。

事故現場前方3公里外是處籠山地道，民警分析肇事車輛必定會通過該隧道。依據車速計算，民警調取了當天上午7時8分至7時15分這七分鐘內該隧道的監控錄像。

因為隧道內監控設備比較落后，車牌無法看清。民警采取排除法分類甄別，找出特征對比顯著的車輛，然后到周邊收費站調取監控，找出這些車輛當時的駕駛員進行電話問詢。很快，案情開始明朗，當天上午7時10分38秒，通過外籠山地道隧道的一輛藍色重型普通貨車有重大作案嫌疑。經監控查詢，該車當天上午從蕭江下高速，牌照號為皖J*****，多方證據顯示，此車與事故車輛極其吻合。

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經偵查，皖J*****所有人為安徽省某運送有限公司，而實際車主則為蒼南人吳某。在很多現實證據面前，吳某最終承認他便是肇事司機。因涉嫌交通肇事罪，當前吳某已被刑拘。