周偉濤

【摘要】 本文總結了客車運輸企業(yè)在對車輛行駛速度管理上的不同方式，以及對應的技術手段的演變過程。提出了基于車聯(lián)網(wǎng)技術的道路自動限速控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和優(yōu)勢，通過車載設備和can總線交互，實現(xiàn)對車輛的速度的自動控制，把車速管理從超速提醒轉變到限速控制，同時，結合車聯(lián)網(wǎng)技術和感知技術為道路安全提供更有效的解決方案。

【關鍵詞】 道路運輸安全 超速報警 行駛記錄儀 道路自動限速控制系統(tǒng)

一、前言

本文圍繞超速行駛的科學管理問題，從車聯(lián)網(wǎng)技術、感知技術、CAN總線技術結合應用，從車速安全管理的技術演變和政策法規(guī)的角度分析，探討如何做好車輛行駛速度的安全可控，為企業(yè)安全運營提供技術保證。

二、車速安全管理的技術演變

車速管理設備產(chǎn)品分為信息型和被動型、電子限速裝置、道路自動限速控制系統(tǒng)。

2.1 信息型和被動型

信息型和被動型是指系統(tǒng)可以設置所有道路統(tǒng)一行駛速度、或者通過電子圍欄設定特定區(qū)域行駛速度，系統(tǒng)實時獲取并記錄車輛行駛超速報警的時間、地點、速度等關鍵信息，當車輛行駛速度超過設定值時，通過聲音提醒駕駛員或向監(jiān)控中心管理人員告警。這種方式最大的特色就是提醒或報警，事后管理培訓環(huán)節(jié)的工作比較多，無法主動干預車速控制，管理效果上來看具有滯后性和被動性。

2.2 電子限速裝置

電子限速裝置包括兩種類型，最高車速限制裝置和可調(diào)車速限速裝置。目前，整車限速都是由發(fā)動機ECU控制方式實現(xiàn)。

根據(jù)工信部聯(lián)產(chǎn)業(yè)【2011】632號文規(guī)定：“公路客車、旅游客車均應裝置具有衛(wèi)星定位功能的行駛記錄儀，應裝備限速裝置，且限速裝置設定的最高時速不得超過100公里，并在9月1日起執(zhí)行”。與此同時，《GB 24407-2012 專用校車安全技術條件》“專用校車應安裝符合GB/T 24545規(guī)定的限速裝置，出廠時調(diào)定的最高車速應不大于80km/h”。在機動車行業(yè)近似于“憲法級別”的標準《GB 7258-2012 機動車運行安全技術條件》中也明確規(guī)定“公路客車、旅游客車和危險貨物運輸車及車廠大于9m的未設置乘客站立區(qū)的公共汽車應具有限速功能，否則應配備限速裝置”。

2.3 道路自動限速控制系統(tǒng)

道路自動限速控制系統(tǒng)采用車聯(lián)網(wǎng)技術和主動限速技術，可通過GPS和電子圍欄設置不同路段的最高時速，同時借助智能技術及時檢測外部環(huán)境變化，主動限制發(fā)動機的輸出功率，實現(xiàn)對最高車速的限制，確保車輛在特殊路段和惡劣氣候環(huán)境下能在安全車速以內(nèi)行駛，讓客車遠離因超速引發(fā)的交通事故。

系統(tǒng)通過直接車速控制的方式就可以實現(xiàn)與發(fā)動機類型、變速箱、后橋主減、輪胎參數(shù)無關，整體的控制精度以及調(diào)節(jié)品質(zhì)遠高于國家GB/T 24545標準的要求。標準所規(guī)定的控制精度如圖1所示：

本文實現(xiàn)的道路自動限速控制系統(tǒng)的效果如圖2所示：

三、基于車聯(lián)網(wǎng)技術的客車道路自動限速控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)

3.1 系統(tǒng)架構

如圖3所示，系統(tǒng)分為三層設計，終端層由車展終端、控制器和客車；業(yè)務層由通信網(wǎng)關、業(yè)務服務器、web服務器和數(shù)據(jù)服務器及數(shù)據(jù)庫組成；展現(xiàn)層包括最高限速控制、區(qū)域限速控制以及環(huán)境限速控制等應用組成。

車載終端主要負責GPS/北斗信息采集、CAN總線數(shù)據(jù)采集以及與遠程后臺系統(tǒng)進行通信，將采集到的信息傳輸?shù)皆贫舜鎯?。另一方面，車載終端通過串口與控制器通信，將中心下發(fā)的控制策略傳輸給控制器模塊，同時，接受控制器模塊反饋的控制指令的狀態(tài)信息?？刂破魍ㄟ^CAN總線與發(fā)動機ECU通信，完成控制策略所表達的控制指令，從而實現(xiàn)對車速的控制。通信網(wǎng)關主要負責和車載終端建立遠程通信鏈接，并負責和車載終端之間的上行和下行數(shù)據(jù)傳輸以及協(xié)議轉換。通信網(wǎng)關的關鍵技術在于滿足海量終端的接入負載，能夠支持分布式部署。業(yè)務服務器主要處理車聯(lián)網(wǎng)應用中各種業(yè)務功能，如超速報警、限速策略設置等等。數(shù)據(jù)服務器主要處理車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的存儲，通過分庫分表技術、大文件處理技術、以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口訪問層設計來支撐大數(shù)據(jù)的處理和應用。

應用層主要是用戶操作展示設計，該系統(tǒng)設計了簡單易用的系統(tǒng)界面，主要包括最高限速控制、區(qū)域限速控制和環(huán)境限速控制。最高限速控制是根據(jù)政策法規(guī)對不同車型設定法規(guī)要求的最高車速；區(qū)域限速控制是根據(jù)用戶運營路線的不同情況設定不同的行車速度值，如彎道限速40km/h，隧道限速60km/h；環(huán)境限速控制主要結合天氣條件、時間因素實現(xiàn)智能限速，如夜間行車則會將速度控制在平時速度的80%，下雨天也降調(diào)低最高車速，從而實現(xiàn)智能化限速。

3.2 系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）主動限速：道路自動限速控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)電子圍欄限速報警的基礎上，結合車速自動控制功能模塊，在車速接近限制速度區(qū)域時主動限速，使車輛無法超過該區(qū)域的限速值。（2）智能限速：根據(jù)環(huán)境和路況遠程調(diào)整時速限制，在危險路段、事故多發(fā)路段和惡劣環(huán)境（暴雨、沙塵、大霧等）下，自動限速控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)遠程安全時速限制，保障行車安全。

四、結束語

系統(tǒng)可以通過車聯(lián)網(wǎng)的各類信息更進一步挖掘潛力，對于危險路段以及各種惡劣天氣情況動態(tài)調(diào)整限速的數(shù)值。同時系統(tǒng)更能夠根據(jù)駕駛時間長短、駕駛員的疲勞程度、道路的曲率半徑等信息智能地改變限速值以更好地保證行車的安全，是運用車聯(lián)網(wǎng)技術為道路安全提供的更加智能、更加可靠、更加完善的解決方案。