閒聊汽車主動安全

隨著汽車保有量 的增長,道路交通事故已成為世界性的社會問題。全世界每年死於道路交通事故的人數估計超過50萬人,傷1000萬人,而我國則是世界上交通事故最嚴重的國家。嚴峻的現實使人們不能不正視汽車安全性問題。從市場營銷的角度看,提高汽車安全性就是增加企業產品的市場佔有率;從消費者利益的角度看,提高汽車安全性就是強化對人的生命和財產的保障;從政府管理的角度看,提高汽車安全性就是穩定社會、保證經濟繁榮的重要舉措。

無論是汽車消費者還是交通管理者都對未來汽車的安全性的期望值愈來愈高。這種趨勢很快體現在各國的汽車安全法規上,汽車安全法規經過不斷修訂和追加,變得越來越嚴格和完善了。先是美國由運輸部和國家公路交通安全局制定和監督實施的FMVSS法規使事故死亡人數減少20%。世界各國也相應公佈了自己的法規,它們大多參照FMVSS和ECE進行修改和補充,且強制性越來越嚴格。我國繼1989年制定的GB/T11551-89“汽車乘員碰撞保護”、GB/11557-89“防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規定”、GB/11553-89“汽車正面碰撞時對燃油洩漏的規定”後,汽車碰撞安全法規系統也已呼之欲出。

汽車安全性成為各國工業支柱產業發展戰略的重要組成部分。傳統針對衝撞後的乘員保護的技術和措施已經遠遠不能滿足現代交通對汽車安全性的要求。導致汽車交通事故的原因十分複雜,既有車輛自身的技術因素,也有參與交通的人的行為因素,還有公路、氣象等環境因素。總之,人-車-環境是影響汽車行駛安全性能的三大因素,這三者組成了相互制約的系統工程。如,駕駛員在駕駛汽車時要完成一個對環境和車的感知-判斷-操作的閉環過程,在行駛中要經過週而復始地循環才能完成對汽車的操縱和控制。對駕駛員而言,必須具備相應的技能才能順利完成安全駕駛工作;對車輛而言,必須為駕駛員提供一個能夠適應人的生理和心理特點的外部技術條件,以保證駕駛員能很好地完成上述循環,這就是汽車主動安全的內涵。在目前的情況下,為提高汽車的主動安全性,做到防患於未然,主要通過以下幾個方面的技術加以實現。

駕駛員在行車中所感覺到的道路、車輛等信息的準確性將直接影響汽車的主動安全性。良好的視認特性是汽車主動安全性的重要組成部分。汽車在行駛過程中,大約95%以上的外部環境信息是通過人的觀察來進行收集的。視認特性包括:視野性能、被視認性、防眩目性等。其中視認性能包括前方視野(直接視野)、後方視野(間接視野)以及特殊環境下的視野性能(包括寒冷、雨天及夜晚時的視野);被視認性則通過車輛示寬、緊急閃爍、報警、反射等信號裝置加以實現。在防眩目性方面引入了諸如三光束前照燈等一些技術。

車輛底盤電子綜合控制裝置也是汽車主動安全技術中非常引入注目的項目,也是各大汽車企業顯示自己技術實力、佔據汽車技術有利制高點的重要方面,因此,發展中的汽車主動安全技術在此得以集中體現。駕駛員駕車的過程就是人、車和環境三者之間信息交流的過程,構成人-車-環境信息流的閉環系統,車輛性能的完善取決於閉環系統中的人、車和環境三者之間相互協調與各自特性的最佳匹配,即實現系統內駕駛員行為特性、車輛機械特性以及道路設施和交通法規之間的最優協調,以追求系統整體的最佳效益。這種先進的汽車主動安全技術的研究動向和成果,正體現了人機一體化(AHMS)的系統工程學觀點。

信息傳遞技術是在世界汽車機電一體化的大背景下發展起來的,是以計算機和通信技術為核心的新技術,這項技術即使是在目前的初級階段其回報亦是很可觀的。美國國家公路安全委員會(NHTSA)的交通動力學小組認為,僅ABS的全面實施,每年會減少2.9萬起牽引車/掛車衝撞事故,挽救320-500個生命和減少2.7萬個受傷者。德國漢諾威交通事故研究組對182例交通事故的分析報告表明,汽車裝備防抱死制動系統可以避免7.1%的交通事故、13.9%的材料損失、17.4%的人員傷害。 駕駛員在操縱和控制汽車時,必須不斷地從各方面獲得所需要的信息。信息傳遞系統收集的人、車和環境三者的信息經過處理器處理後,除了服務於車輛底盤電子綜合控制裝置外,還可以輸出對駕駛員更加有用的深加工信息,甚至包括駕駛員注意力狀況,並用數據或圖像顯示,幫助駕駛員更加完整地獲得信息,及時處理各種情況。智能制動、智能加速、智能減速、智能轉向是未來智能汽車的基本特徵。

汽車人機一體化的智能主動安全技術充分考察各個方面和多種因素,達到人和汽車共同判斷、共同決策和協調統一,實現人機互補的合作“夥伴”關係。這種技術本身就是多學科結合的產物,包括機械、計算機、信息、生理學、心理學和社會科學等技術領域,以及人機耦合與接口的現代高新技術。如,進行交通心理學和人的心理特性方面的研究目的是使未來汽車的操縱性能與人的生理特性相適應,從而減少因為人機工程原因引起的交通事故,為智能汽車操縱性能設計和人機工程設計奠定了理論基礎。汽車智能化的前期工作是用汽車的駕駛輔助系統彌補人的感知、判斷、操縱方面的不足。該技術將來一旦成熟,就可以進一步推進汽車主動安全智能化。

汽車安全性已經不僅是個技術問題,在某種程度上也是一個重要的社會問題。汽車的主動安全性因其定位於防患於未然,所以有著廣闊的發展前景,越來越受到汽車生產企業、政府管理部門和消費者的重視。我國隨著國民經濟的快速發展,車流的加大,再加上人口眾多,交通問題會更加突出。雖然採取了許多相應措施,但在加強汽車自身安全性能方面還是做得不夠。有計劃、有步驟地發展現代汽車主動安全技術是勢在必行的。


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