何耀華
摘 要:汽車安全分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全防御兩個(gè)方面,跟傳統(tǒng)的被動(dòng)安全防御相比,汽車主動(dòng)安全防御的目的就是幫助司機(jī)能有效控制好車輛,防止事故的發(fā)生。本文將從汽車主動(dòng)安全的機(jī)理出發(fā),分析汽車主動(dòng)安全下的駕駛行為過程,從而分析汽車主動(dòng)安全駕駛行為模式,將環(huán)境、駕駛?cè)?、汽車三個(gè)因素考慮在一起,從而得出一個(gè)更為安全的汽車主動(dòng)安全行為模式。
關(guān)鍵詞:汽車主動(dòng)安全 駕駛過程 駕駛行為
中圖分類號(hào):U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)10(a)-0140-02
汽車安全防御主要有主動(dòng)安全防御和被動(dòng)安全防御兩個(gè)方面,主動(dòng)安全防御主要是指在事故發(fā)生之前能通過積極的主動(dòng)的技術(shù)性措施或者手段將事故發(fā)生率降低到最低,即在可能性事故駕駛行為發(fā)生時(shí)就能被及時(shí)地制止;被動(dòng)性安全防御主要是指在事故發(fā)生之后為了降低傷害和損失而采取的防御措施??梢?,主動(dòng)性安全防御對(duì)于汽車安全非常重要,是汽車安全防御的重要環(huán)節(jié)和手段。下面主要探討汽車主動(dòng)安全下的駕駛行為。
1 汽車主動(dòng)安全的機(jī)理
前面已經(jīng)提到,汽車安全分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全防御兩個(gè)方面,跟傳統(tǒng)的被動(dòng)安全防御相比,汽車主動(dòng)安全防御的目的就是幫助司機(jī)能有效控制好車輛,防止事故的發(fā)生。在汽車安全防御中,主要包括四個(gè)防御階段,即:預(yù)防階段、回避階段、碰撞安全操作階段、救援階段。其中汽車主動(dòng)安全就是前面兩個(gè)階段的總和。而后面的碰撞安全操作階段和救援階段就是被動(dòng)安全防御過程。汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括LDWS(偏離車道警報(bào)系統(tǒng))、TCS(牽引力控制系統(tǒng))、EBD(電子制動(dòng)力分配)、ABS(防鎖死制動(dòng)系統(tǒng))等等。通過這些設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要確保汽車行駛過程的穩(wěn)定性,避免可能性車禍?zhǔn)鹿实漠a(chǎn)生。除了這些,還有如后窗除霧設(shè)計(jì)、前后霧燈設(shè)計(jì)、高位剎車燈設(shè)計(jì)、胎壓監(jiān)控設(shè)計(jì)、倒車影像設(shè)計(jì)、自動(dòng)感應(yīng)大燈設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、HUD抬頭顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LNVS夜視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、衛(wèi)星導(dǎo)航與車距控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等主動(dòng)安全技術(shù)設(shè)計(jì)。隨著汽車業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,汽車主動(dòng)安全技術(shù)也在不斷的完善和發(fā)展,將有越來越多的主動(dòng)安全技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)出來并得以應(yīng)用,以促進(jìn)汽車安全性能的大大提升。
2 汽車主動(dòng)安全下的駕駛行為
在汽車安全中,除了車輛各方面安全性能的保障之外,最關(guān)鍵的應(yīng)該是駕駛員的駕駛行為了。汽車主動(dòng)安全性能提升不單單包括車輛的安全性能,還包括駕駛員生理、駕駛技能以及心理等方面的狀況,同時(shí)汽車行駛中的一些外部環(huán)境狀況如交通狀況、路況、其他駕駛員交規(guī)意識(shí)等也會(huì)對(duì)汽車安全性能產(chǎn)生一定的影響。車輛、駕駛行為、駕駛環(huán)境三個(gè)方面的因素共同影響著汽車主動(dòng)安全的實(shí)現(xiàn),三個(gè)因素相輔相成、彼此交錯(cuò)。而其中駕駛員的駕駛行為是汽車最為直接的操縱者,其對(duì)汽車的運(yùn)行軌跡有著直接的、決定性的作用,駕駛員的駕駛行為是汽車主動(dòng)安全中最為重要的因素。下面將主要探討汽車主動(dòng)安全下的駕駛行為。
駕駛員在駕駛過程中,首先需要對(duì)各種信息進(jìn)行處理,如道路信息、車輛信息、路邊指示信息等等,通過對(duì)這些信息觀察,駕駛員會(huì)對(duì)這些信息進(jìn)行快速的判斷和處理,從而影響到其駕駛行為的決策。總之,駕駛員的駕駛過程是感知信息-決策判斷-動(dòng)作反饋之間不斷反復(fù)的過程。感知信息就是駕駛員對(duì)車輛及外部環(huán)境等相關(guān)的信息進(jìn)行感知,通過自己的觸覺、視覺、聽覺等各種感官去獲取如道路狀況信息、車輛狀況信息、路邊指示狀況信息等信息;決策判斷就是對(duì)所感知的信息進(jìn)行處理并判斷和決策出自己下一步的駕駛行為,駕駛員在獲取信息之后,根據(jù)自身的駕駛經(jīng)驗(yàn)和各種交通法規(guī)對(duì)信息進(jìn)行處理,并反射到自己的駕駛行為決策上去,以決定下一步動(dòng)作是應(yīng)該加速或減速,是右轉(zhuǎn)或是左轉(zhuǎn),即通過這些駕駛行為來確保自身及其車輛的安全;動(dòng)作反饋就是在決策之后對(duì)自己所要進(jìn)行駕駛行為進(jìn)行執(zhí)行和反饋。整個(gè)駕駛過程就是感知信息-決策判斷-動(dòng)作反饋三個(gè)環(huán)節(jié)相互交替的過程。其中,信息感知是整個(gè)駕駛過程的基礎(chǔ),只有駕駛員對(duì)各種外部信息和車輛信息進(jìn)行有效的正確的感知和理解、分析之后,駕駛員才回做出正確的判斷和決策,才會(huì)指引著正確的安全的駕駛行為,以確保汽車的安全性。因此,在汽車主動(dòng)安全設(shè)計(jì)中,其必須提前預(yù)設(shè)好各類常見的汽車內(nèi)外環(huán)境信息以及駕駛員所采取的駕駛行為,即對(duì)駕駛員行為意圖的預(yù)知。這種駕駛行為意圖的預(yù)知在汽車主動(dòng)安全中起著決定性的作用,其就是在信息感知之后汽車駕駛行為決策及執(zhí)行之前,必須對(duì)其駕駛意圖進(jìn)行預(yù)判??傊{駛員駕駛行為過程包括三個(gè)階段,即:信息感知、判斷決策、行為執(zhí)行。
3 汽車主動(dòng)安全行為模式的構(gòu)建
在汽車主動(dòng)安全中,駕駛意圖跟駕駛員駕駛行為是彼此作用的,某種駕駛意圖將影響駕駛員的駕駛行為,同時(shí)駕駛行為對(duì)駕駛意圖也會(huì)產(chǎn)生一定的反作用,即影響下一步的駕駛意圖。因此,在整個(gè)駕駛過程中,必須建立一套以駕駛行為為中心的汽車主動(dòng)安全行為模式。這種駕駛行為模式應(yīng)該包括以上三個(gè)因素:駕駛員、環(huán)境、汽車。這三個(gè)元素相鋪相成,彼此影響。駕駛員在駕駛過程(信息感知、判斷決策、行為執(zhí)行)中,其安全性勢(shì)必受到此三個(gè)因素的影響。三個(gè)因素之間不斷地進(jìn)行著信息交換,因此,通過在汽車內(nèi)部安裝可以搜集汽車在各種狀態(tài)下的信息及其外部環(huán)境信息的裝置,如使用合理的駕駛員模型,利用駕駛員模型所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對(duì)駕駛員駕駛習(xí)慣和方式進(jìn)行分析進(jìn)而對(duì)駕駛員的駕駛意圖進(jìn)行分析和判斷,以致在一些可能事故之前,汽車提前對(duì)駕駛員進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)警和提示,從而防止事故的發(fā)生。其中,汽車主動(dòng)安全行為模式圖如圖1所示。
通過圖1可以知道,主動(dòng)安全系統(tǒng)通過視覺傳感器獲知汽車外部信息,通過汽車傳感器獲知汽車行駛狀態(tài),智能算法通過汽車行駛狀態(tài)得到駕駛員駕駛習(xí)慣的特征數(shù)據(jù),將這些信息進(jìn)行處理和分析,從而對(duì)下一步的汽車行為或者駕駛員駕駛行為進(jìn)行判斷,得出駕駛員駕駛意圖,以將所判斷的結(jié)果傳達(dá)給駕駛員和車輛相關(guān)設(shè)備,出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),汽車設(shè)備會(huì)進(jìn)行預(yù)警,通過預(yù)警從而提示駕駛員下一步的駕駛行為,如有必要協(xié)助駕駛員或自主操作規(guī)避危險(xiǎn)的發(fā)生。同時(shí),駕駛員行為反過來通過汽車有效控制系統(tǒng)反饋出去,從而提示汽車行駛狀態(tài)正常。如此循環(huán)反復(fù),確保汽車的安全行駛。
綜上所述,汽車主動(dòng)安全防御的目的就是幫助司機(jī)能有效控制好車輛,防止事故的發(fā)生。汽車主動(dòng)安全就是以“駕駛員駕駛行為”為中心的。汽車主動(dòng)安全性能提升不單單包括車輛的安全性能,還包括駕駛員生理、駕駛技能以及心理等方面的狀況,同時(shí)汽車行駛中的一些外部環(huán)境狀況如交通狀況、路況、其他駕駛員交規(guī)意識(shí)等也會(huì)對(duì)汽車安全性能產(chǎn)生一定的影響。車輛、駕駛行為、駕駛環(huán)境三個(gè)方面的因素共同影響著汽車主動(dòng)安全的實(shí)現(xiàn),三個(gè)因素相輔相成、彼此交錯(cuò)。駕駛員駕駛行為過程包括信息感知、判斷決策、行為執(zhí)行三個(gè)階段,通過對(duì)這三個(gè)階段的系統(tǒng)設(shè)計(jì),從而設(shè)計(jì)出汽車主動(dòng)安全駕駛行為模式,整個(gè)模式中,將汽車、駕駛?cè)?、外部環(huán)境三個(gè)相互關(guān)系的因素進(jìn)行統(tǒng)籌分析和考慮,利用駕駛?cè)笋{駛意圖預(yù)判,根據(jù)預(yù)判的結(jié)果,汽車控制設(shè)備采取相應(yīng)的措施提示和預(yù)警著駕駛?cè)说南乱徊叫袨?,從而防止可能事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 廖傳錦.以人為中心的汽車主動(dòng)安全預(yù)警信息系統(tǒng)研究[D].重慶:重慶大學(xué),2005.
[2] Zong Chang-Fu,Yang Xiao,Wang Chang,et al.Driving intentionsidentification and behaviors prediction in car lane change[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2014(39): 27-32.
[3] 吳沫,安向京,賀漢根.基于視覺的車道跑偏檢測(cè)方法研究及仿真[J].中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào),2013,12(1):110-115.
[4] Godthelp H,Milgram P,Blaauw G.J.The development of a time –related measuretodescribe driverstrategy[J].HumanFactors,2014,26(3):257-268.
[5] 石堅(jiān).人-車-路綜合環(huán)境下主動(dòng)安全性模擬系統(tǒng)的研究[D].上海:上海交通大學(xué),2000.
[6] 張德喜,周予生.MATLAB語言程序設(shè)計(jì)教程[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2012:128-149.
[7] 常巍,謝光軍,黃朝峰.MATLAB R2007基礎(chǔ)與提高[M].北京:電子工業(yè)出版社,2014:1-209.