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客车智能安全技术新趋势
作者: 段梦薇 来源: 商用汽车 日期: 2012年7月刊

我国客车行业近年来的迅猛发展让人欣喜不已,制造水平随着技术的发展不断提升;然而,客车安全却依然是人们的心头之痛,频发的交通事故对客车安全技术的发展提出了更加严格的要求。在2012北京客车展期间举办的客车安全论坛上,清华大学汽车工程系主任李克强教授就客车智能安全技术的发展状况作了解读。随着智能安全技术的发展,客车安全问题或将逐渐得到改善。

国内客车安全技术现状及发展趋势

客车事故发生的原因主要有车辆控制失灵、不规范驾驶、视觉盲区或受限等,而驾驶员的疏忽、疲劳、误判和操作不当是造成事故的主要原因之一。安全气囊、安全带、保险杠等传统安全设施,对防止交通事故的作用有限,并且国内客车被动安全技术已趋于成熟。于是,主动安全技术成为新战场,越来越多的研究集中于主动安全设施。李克强指出,目前人们将客车事故发生的原因大部分归咎于政府部门、交通部门的监管不力,这种看法是片面的,驾驶员本身的失误也需得到重视,要减少此类事故的发生,主动安全技术的改进能够提供很大帮助。

主动安全技术产品的研发不仅仅能够解决现实问题,现在也已成为汽车企业竞争的元素。目前,发达国家已启动汽车主动安全技术发展计划,并制定了中长期安全目标;与主动安全相关的汽车安全技术也已有国际标准,且正在产业化;世界上著名汽车企业都已开始使用先进的汽车主动安全技术;著名汽车零部件企业也正在积极开展相关技术的研发,并制定了技术发展路线图。

将视线转回国内,主动安全技术的发展也日新月异,未来的发展方向主要是智能安全技术,其中包括自主式安全技术和协同式安全技术。数据显示,自主式安全技术使交通事故在2010年中降低了近20%,随着协同式安全技术的快速发展,未来的几十年事故数会在此基础上继续下降20%。

汽车智能安全技术在国内也受到极大重视。我国出台了相应的发展政策,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》中就提到,要把“交通运输安全与应急保障”作为“优先主题”发展,重点开发交通事故预防预警、应急处理技术,开发运输工具主动与被动安全技术,交通运输事故再现技术,交通应急反应系统和快速搜救等技术。正确认知我国目前主动安全技术的发展,是促进技术进步的前提和基础。 《中国汽车工业中长期科技发展战略研究(2004~2020)》中提到,我国汽车被动安全技术的发展较快,但在主动安全技术方面却相对滞后,以电子技术为基础的大量主动安全技术研究还没有开展或只是刚刚起步,这将是我国今后安全技术发展工作中需要重视的问题。《交通运输“十二五”发展规划》中对安全技术发展也提出了要求:把保障安全作为重要前提,坚持安全发展,运营车辆万车公里事故数和死亡人数年均下降3%,城市客运车辆万车公里事故数和死亡人数年均下降1%,科技进步贡献率从2010年50%提升到2015年55%。一系列政策规划促使我国的汽车安全技术由被动安全向主动安全加速过渡。

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自主式客车智能安全技术已有多种应用

自主式客车智能安全技术包含环境感知、车辆控制和系统集成3大关键部分,主要作用是提高车辆本身的行驶安全。该项技术以雷达和摄像头为核心对车辆与车道线进行检测,实现向前避撞报警、自适应巡航控制、车道偏离报警等功能,可降低导致交通事故发生的几大因素所导致的危害,其结构公用、信息共享、控制协同等特点又进一步保证了全面安全。

我们常见的事故类型,如因制动、转向失灵,或疲劳驾驶而导致的正面碰撞;因视觉盲区、爆胎、非正常换道或偏离车道而形成的侧面碰撞;因转向过多、侧滑等导致的侧翻;抑或是因发动机漏油、散热不好、电线短路所造成的自燃等,自主式智能安全技术都能够给予相应的帮助。目前,已研制成功并开始投入使用的自主式智能安全技术产品主要有以下几种。

1.车道偏移报警(LDW)系统

LDW系统是一项属国际主流的汽车主动先进安全技术,是基于智能图像处理技术和驾驶员预警方面的控制技术,主要解决偏离车道这种常见的交通危险情况。LDW系统以前视摄像头为主要传感器,通过图像处理单元对图像进行处理和分析探测并跟踪车道线。当车辆由于驾驶员走神或者疲劳具有偏离车道危险时,通过声音、灯光、震动等方式告知驾驶员,减少因为无意识偏离车道所造成的交通事故。

自2003年以来,LDW系统已逐渐在欧盟国家成为标准配置,在梅赛德斯-奔驰、曼品牌的商用车上已经得到应用。国内LDW系统的相关产品具有集成化安装、摄像头与控制器集成、图像智能处理技术等特点,比较符合我国目前的实际情况。

2.全景摄像头显示(TOPVIEW)系统

TOPVIEW系统使车辆拥有全方位的视觉,在行驶的过程中可以看到车身周围的全部影像,使驾驶从此不再有盲区。对于校车,TOPVIEW尤其有用。孩子们活泼好动,上下车时,TOPVIEW系统能够及时发现没有按照秩序上下车的学生,看清车周围每一寸的盲点,从而保证安全和防止学生遗漏。行驶中或许有学生往窗外伸手、探头,可以在TOPVIEW系统中实时监控车周围的情况,及时防止发生事故。TOPVIEW系统为驾驶员提供同一屏幕监控车辆周围的便利条件,360°全方位视觉安全辅助不仅让驾驶更加安全,还能够辅助泊车。

3.疲劳状态监测预警(DWS)系统

疲劳驾驶是当今交通安全的重要隐患之一,驾驶员在疲劳时,对周围环境的感知能力、形势判断能力和对车辆的操控能力都有所下降。针对这个问题,DWS系统实用性很强,通过对驾驶员生理反应的特征、操作行为等进行监控,及时、有效地提醒驾驶员注意休息。在此方面,丰田、奔驰等乘用车公司均已开发出较为成熟的产品,并成功应用于相关车型上。

4.侧翻预警技术

侧翻事故是危险性较大的交通安全事故。侧倾状态观测和侧翻预警可以在侧翻事故发生前,根据驾驶员对车辆的操作行为,提前预知侧翻危险。此技术使用精确车辆模型预测未来时间段内的车辆载荷分布状态、车身侧倾状态,对驾驶员进行侧翻危险工况预警,提醒驾驶员减少过多转向。同时,此技术为防侧翻控制的基础,预防侧翻控制可通过汽车直接横摆力矩控制系统(DYC)、电子稳定性控制系统(ESC)等实现。

车联网是协同式客车智能安全技术的核心

协同式智能安全技术是引领未来智能交通发展的前沿技术,能够有效提高交通系统的安全。它包括车车协同式车辆高速公路安全系统和车路协同式车辆行驶安全技术。车车协同式车辆高速公路安全系统通过DHRC通信技术获取周边车辆的行驶状态,进行实时的客车安全控制,保持安全的纵向和横向距离,减少客车与大货车、乘用车碰撞的可能性。车路协同式车辆行驶安全技术通过路侧基站发送路段内的各种信息,车辆按照安全驾驶要求进行自适应控制,减少单车事故,提高车辆在恶劣路况和不良天气条件下的安全性。

要讨论协同式智能安全技术,就不得不提及车联网。车联网是协同式智能安全技术的核心,它以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车与路、车、行人及互联网之间,进行无线通信和信息交换,以实现智能交通管理、车辆智能化控制和智能动态信息服务的一体化,它是物联网技术在智能交通系统领域的延伸。车内网、车载移动互联网和车际网是构成车联网的3个部门,只有三者的结合,才能对车辆的行驶性能进行控制。从结构上来看,车联网分为3个层次:一是感知层,是指通过各种传感器采集信息,包括信号灯信息、交通渠化信息、交通状况信息和车辆运动信息等;二是信息交互层,通过5.9 GHz的专用短程通信设备(DSRC)或WiFi进行车-路之间的信息交互;三是应用层,车辆可根据获取的信息对各种交通要素进行实时管理,引导交通,从而提高整个交通系统的运行效率、安全性以及节能环保。

目前,基于车联网的客车行驶安全技术已有,通过3G、DSRC等通信技术,结合智能车载信息技术、智能手机技术,获取路口车辆、行人信息,提高客车在交叉路口的行驶安全性。通过DSRC通信技术和前碰撞预警系统(FCW)技术,结合智能车载信息系统,进行客车车队控制,提高客车在高速公路的行驶安全性,节约燃油。

在客车产业群雄逐鹿的今天,最大程度避免事故的发生势在必行,如何避免事故的发生,是客车智能安全技术发展的目的。目前,我国的客车智能安全技术方兴未艾,怎样更好向前迈步,李克强提出了这样的建议:首先需要树立明确的目标,即构建基于自主式及车联网的客车安全系统平台,减少客车安全事故。在实现这个目标的过程中,需要多方协调,应由交通部门、公安部门、客车行业协会联合制订标准,设立相关产品的准入条件;对于各项安全装置,鼓励先试点,相关部门应予补贴;需设立行业认可的第三方机构,认证相关产品的技术可行性和产品合格与否;设立研究项目,产学研合作,统一设计客车智能安全系统平台。通过这些努力,客车智能安全技术的发展前景将更加明朗,人们出行的安全也将得到更多的保障。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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