客車智能安全技術新趨勢

本刊實習記者 段夢薇

我國客車行業近年來的迅猛發展讓人欣喜不已，制造水平隨著技術的發展不斷提升；然而，客車安全卻依然是人們的心頭之痛，頻發的交通事故對客車安全技術的發展提出了更加嚴格的要求。在2012北京客車展期間舉辦的客車安全論壇上，清華大學汽車工程系主任李克強教授就客車智能安全技術的發展狀況作了解讀。隨著智能安全技術的發展，客車安全問題或將逐漸得到改善。

國內客車安全技術現狀及發展趨勢

客車事故發生的原因主要有車輛控制失靈、不規范駕駛、視覺盲區或受限等，而駕駛員的疏忽、疲勞、誤判和操作不當是造成事故的主要原因之一。安全氣囊、安全帶、保險杠等傳統安全設施，對防止交通事故的作用有限，并且國內客車被動安全技術已趨于成熟。于是，主動安全技術成為新戰場，越來越多的研究集中于主動安全設施。李克強指出，目前人們將客車事故發生的原因大部分歸咎于政府部門、交通部門的監管不力，這種看法是片面的，駕駛員本身的失誤也需得到重視，要減少此類事故的發生，主動安全技術的改進能夠提供很大幫助。

主動安全技術產品的研發不僅僅能夠解決現實問題，現在也已成為汽車企業競爭的元素。目前，發達國家已啟動汽車主動安全技術發展計劃，并制定了中長期安全目標；與主動安全相關的汽車安全技術也已有國際標準，且正在產業化；世界上著名汽車企業都已開始使用先進的汽車主動安全技術；著名汽車零部件企業也正在積極開展相關技術的研發，并制定了技術發展路線圖。

將視線轉回國內，主動安全技術的發展也日新月異，未來的發展方向主要是智能安全技術，其中包括自主式安全技術和協同式安全技術。數據顯示，自主式安全技術使交通事故在2010年中降低了近20%，隨著協同式安全技術的快速發展，未來的幾十年事故數會在此基礎上繼續下降20%。

汽車智能安全技術在國內也受到極大重視。我國出臺了相應的發展政策，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020)》中就提到，要把“交通運輸安全與應急保障”作為“優先主題”發展，重點開發交通事故預防預警、應急處理技術，開發運輸工具主動與被動安全技術，交通運輸事故再現技術，交通應急反應系統和快速搜救等技術。正確認知我國目前主動安全技術的發展，是促進技術進步的前提和基礎?！吨袊嚬I中長期科技發展戰略研究(2004—2020)》中提到，我國汽車被動安全技術的發展較快，但在主動安全技術方面卻相對滯后，以電子技術為基礎的大量主動安全技術研究還沒有開展或只是剛剛起步，這將是我國今后安全技術發展工作中需要重視的問題?！督煌ㄟ\輸“十二五”發展規劃》中對安全技術發展也提出了要求：把保障安全作為重要前提，堅持安全發展，運營車輛萬車公里事故數和死亡人數年均下降3%，城市客運車輛萬車公里事故數和死亡人數年均下降1%，科技進步貢獻率從2010年50%提升到2015年55%。一系列政策規劃促使我國的汽車安全技術由被動安全向主動安全加速過渡。

自主式客車智能安全技術已有多種應用

自主式客車智能安全技術包含環境感知、車輛控制和系統集成3大關鍵部分，主要作用是提高車輛本身的行駛安全。該項技術以雷達和攝像頭為核心對車輛與車道線進行檢測，實現向前避撞報警、自適應巡航控制、車道偏離報警等功能，可降低導致交通事故發生的幾大因素所導致的危害，其結構公用、信息共享、控制協同等特點又進一步保證了全面安全。

我們常見的事故類型，如因制動、轉向失靈，或疲勞駕駛而導致的正面碰撞；因視覺盲區、爆胎、非正常換道或偏離車道而形成的側面碰撞；因轉向過多、側滑等導致的側翻；抑或是因發動機漏油、散熱不好、電線短路所造成的自燃等，自主式智能安全技術都能夠給予相應的幫助。目前，已研制成功并開始投入使用的自主式智能安全技術產品主要有以下幾種。

1.車道偏移報警(LDW)系統

LDW系統是一項屬國際主流的汽車主動先進安全技術，是基于智能圖像處理技術和駕駛員預警方面的控制技術，主要解決偏離車道這種常見的交通危險情況。LDW系統以前視攝像頭為主要傳感器，通過圖像處理單元對圖像進行處理和分析探測并跟蹤車道線。當車輛由于駕駛員走神或者疲勞具有偏離車道危險時，通過聲音、燈光、震動等方式告知駕駛員，減少因為無意識偏離車道所造成的交通事故。

自2003年以來，LDW系統已逐漸在歐盟國家成為標準配置，在梅賽德斯－奔馳、曼品牌的商用車上已經得到應用。國內LDW系統的相關產品具有集成化安裝、攝像頭與控制器集成、圖像智能處理技術等特點，比較符合我國目前的實際情況。

2.全景攝像頭顯示(TOPVIEW)系統

TOPVIEW系統使車輛擁有全方位的視覺，在行駛的過程中可以看到車身周圍的全部影像，使駕駛從此不再有盲區。對于校車，TOPVIEW尤其有用。孩子們活潑好動，上下車時，TOPVIEW系統能夠及時發現沒有按照秩序上下車的學生，看清車周圍每一寸的盲點，從而保證安全和防止學生遺漏。行駛中或許有學生往窗外伸手、探頭，可以在TOPVIEW系統中實時監控車周圍的情況，及時防止發生事故。TOPVIEW系統為駕駛員提供同一屏幕監控車輛周圍的便利條件，360°全方位視覺安全輔助不僅讓駕駛更加安全，還能夠輔助泊車。

3.疲勞狀態監測預警(DWS)系統

疲勞駕駛是當今交通安全的重要隱患之一，駕駛員在疲勞時，對周圍環境的感知能力、形勢判斷能力和對車輛的操控能力都有所下降。針對這個問題，DWS系統實用性很強，通過對駕駛員生理反應的特征、操作行為等進行監控，及時、有效地提醒駕駛員注意休息。在此方面，豐田、奔馳等乘用車公司均已開發出較為成熟的產品，并成功應用于相關車型上。

4.側翻預警技術

側翻事故是危險性較大的交通安全事故。側傾狀態觀測和側翻預警可以在側翻事故發生前，根據駕駛員對車輛的操作行為，提前預知側翻危險。此技術使用精確車輛模型預測未來時間段內的車輛載荷分布狀態、車身側傾狀態，對駕駛員進行側翻危險工況預警，提醒駕駛員減少過多轉向。同時，此技術為防側翻控制的基礎，預防側翻控制可通過汽車直接橫擺力矩控制系統(DYC)、電子穩定性控制系統(ESC)等實現。

車聯網是協同式客車智能安全技術的核心

協同式智能安全技術是引領未來智能交通發展的前沿技術，能夠有效提高交通系統的安全。它包括車車協同式車輛高速公路安全系統和車路協同式車輛行駛安全技術。車車協同式車輛高速公路安全系統通過DHRC通信技術獲取周邊車輛的行駛狀態，進行實時的客車安全控制，保持安全的縱向和橫向距離，減少客車與大貨車、乘用車碰撞的可能性。車路協同式車輛行駛安全技術通過路側基站發送路段內的各種信息，車輛按照安全駕駛要求進行自適應控制，減少單車事故，提高車輛在惡劣路況和不良天氣條件下的安全性。

要討論協同式智能安全技術，就不得不提及車聯網。車聯網是協同式智能安全技術的核心，它以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎，按照約定的通信協議和數據交互標準，在車與路、車、行人及互聯網之間，進行無線通信和信息交換，以實現智能交通管理、車輛智能化控制和智能動態信息服務的一體化，它是物聯網技術在智能交通系統領域的延伸。車內網、車載移動互聯網和車際網是構成車聯網的3個部門，只有三者的結合，才能對車輛的行駛性能進行控制。從結構上來看，車聯網分為3個層次：一是感知層，是指通過各種傳感器采集信息，包括信號燈信息、交通渠化信息、交通狀況信息和車輛運動信息等；二是信息交互層，通過5.9 GHz的專用短程通信設備(DSRC)或WiFi進行車—路之間的信息交互；三是應用層，車輛可根據獲取的信息對各種交通要素進行實時管理，引導交通，從而提高整個交通系統的運行效率、安全性以及節能環保。

目前，基于車聯網的客車行駛安全技術已有，通過3G、DSRC等通信技術，結合智能車載信息技術、智能手機技術，獲取路口車輛、行人信息，提高客車在交叉路口的行駛安全性。通過DSRC通信技術和前碰撞預警系統(FCW)技術，結合智能車載信息系統，進行客車車隊控制，提高客車在高速公路的行駛安全性，節約燃油。

在客車產業群雄逐鹿的今天，最大程度避免事故的發生勢在必行，如何避免事故的發生，是客車智能安全技術發展的目的。目前，我國的客車智能安全技術方興未艾，怎樣更好向前邁步，李克強提出了這樣的建議：首先需要樹立明確的目標，即構建基于自主式及車聯網的客車安全系統平臺，減少客車安全事故。在實現這個目標的過程中，需要多方協調，應由交通部門、公安部門、客車行業協會聯合制訂標準，設立相關產品的準入條件；對于各項安全裝置，鼓勵先試點，相關部門應予補貼；需設立行業認可的第三方機構，認證相關產品的技術可行性和產品合格與否；設立研究項目，產學研合作，統一設計客車智能安全系統平臺。通過這些努力，客車智能安全技術的發展前景將更加明朗，人們出行的安全也將得到更多的保障。