北京公共交通控股（集團(tuán)）有限公司 宋寶成

車隊(duì)是公交企業(yè)最基層的管理單位，保障行車安全始終是車隊(duì)管理工作中最重要的內(nèi)容之一。公交企業(yè)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)實(shí)踐中積累總結(jié)了很多行車安全管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)駕駛員起到了一定的提示、督促和警示作用，但由于無(wú)法獲取運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的駕駛行為數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員的管理還處于事前預(yù)防、事中抽查、事后處理的階段。

隨著汽車電子信息技術(shù)發(fā)展和車輛智能化水平的提高，汽車主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用于公交車上，可有效提升車隊(duì)行車安全管理水平，減小行車事故發(fā)生的概率。

1 主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的組成和作用

主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng) (Advanced Driver Assistance Systems, 簡(jiǎn)稱ADAS)是利用安裝在車輛上的各種傳感器，實(shí)時(shí)感應(yīng)并收集車輛行駛過(guò)程中的環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)和偵測(cè)，通過(guò)運(yùn)算與分析，提供相應(yīng)的預(yù)警，從而有效提升行車安全的一種主動(dòng)安全技術(shù)。

主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的硬件主要包括ADAS主機(jī)、告警顯示器和數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。ADAS主機(jī)安裝在前風(fēng)窗內(nèi)側(cè)（圖1），單目攝像頭負(fù)責(zé)識(shí)別車輛、行人、車道線及交通標(biāo)志，獲取車輛與前方車輛、行人、騎車人之間的距離及相對(duì)速度，內(nèi)置芯片進(jìn)行場(chǎng)景分析，計(jì)算是否存在碰撞的可能性，在設(shè)定值前通過(guò)告警顯示器對(duì)駕駛員進(jìn)行警示。數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集設(shè)備信號(hào)，獲取車輛的實(shí)時(shí)位置和采集到的數(shù)據(jù)，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)回傳至車隊(duì)管理平臺(tái)，是連接車載ADAS主機(jī)與車隊(duì)管理平臺(tái)的橋梁（圖2）。主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的軟件匯集ADAS主機(jī)收集到的數(shù)據(jù)，按照車隊(duì)要求對(duì)駕駛員駕駛行為進(jìn)行定量分析，便于車隊(duì)及時(shí)了解并有針對(duì)性地改善駕駛員的駕駛行為，提升車隊(duì)行車安全水平。此外，管理平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，為車隊(duì)提供降低油耗、減少運(yùn)營(yíng)成本、提升公交企業(yè)形象和社會(huì)責(zé)任感、提供危險(xiǎn)評(píng)估等衍生服務(wù)。

圖1 ADAS主機(jī)安裝位置圖

圖2 主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)拓?fù)鋱D

主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)對(duì)駕駛員運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，促使駕駛員規(guī)范駕駛，同時(shí)智能評(píng)估駕駛員的駕駛行為，進(jìn)行必要的警示,以避免交通事故的發(fā)生。車隊(duì)管理者可以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握駕駛員駕駛情況，進(jìn)一步提升車隊(duì)安全管理水平。

2 主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)在北京公交車上的應(yīng)用

2017年，北京公交集團(tuán)設(shè)立了“北京公交智能輔助駕駛主動(dòng)安全預(yù)警及駕駛員駕駛行為大數(shù)據(jù)分析研究”的科技項(xiàng)目，在兩條線路的80輛公交車上示范應(yīng)用主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了駕駛員駕駛行為管理、車隊(duì)行車安全管理等功能。

2.1 駕駛員駕駛行為管理

主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)可以對(duì)駕駛員的駕駛軌跡進(jìn)行記錄，并在地圖上顯示出駕駛員的違規(guī)操作行為和行為發(fā)生地點(diǎn)（圖3），供駕駛員事后查詢了解自己的不規(guī)范駕駛行為，進(jìn)一步規(guī)范駕駛操作。

圖3 車隊(duì)某駕駛員行駛軌跡圖

ADAS主機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以識(shí)別以下場(chǎng)景，并在駕駛員駕駛過(guò)程中進(jìn)行提示。

（1）車道偏離警示：車輛在高速行駛過(guò)程中，當(dāng)駕駛員注意力不集中或分神而導(dǎo)致行車偏離車道時(shí)，對(duì)駕駛員進(jìn)行警示。車道偏離警示功能在速度高于設(shè)定值時(shí)處于激活狀態(tài)，當(dāng)駕駛員無(wú)意中偏離車道時(shí)發(fā)出警報(bào)。如果在換道時(shí)使用轉(zhuǎn)向燈, 則不發(fā)出警報(bào)。該功能除了可以防范無(wú)意識(shí)偏離車道外，還可以糾正駕駛員并線不打轉(zhuǎn)向燈的不良習(xí)慣。

（2）前方碰撞警示：在車輛與前方車輛可能發(fā)生碰撞前，提前某一設(shè)定時(shí)間發(fā)出警示音；在速度低于設(shè)定值時(shí)，與前方車輛可能發(fā)生低速碰撞前發(fā)出警示音。對(duì)于提前報(bào)警的時(shí)間，很多人有一種錯(cuò)誤的概念，認(rèn)為提前的時(shí)間越長(zhǎng)就越安全，實(shí)際不然。提前警報(bào)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)對(duì)駕駛者的判斷形成干擾，而提前警報(bào)時(shí)間過(guò)短，可能導(dǎo)致駕駛者反饋不及時(shí)，引發(fā)交通事故。

（3）行人及自行車碰撞警示：當(dāng)車輛行駛速度低于某一設(shè)定值，前方的行人或自行車進(jìn)入車輛行駛路線，并有可能導(dǎo)致潛在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，對(duì)駕駛員進(jìn)行警示。

（4）前方車距監(jiān)測(cè)及警示：協(xié)助駕駛員保持安全跟車距離，并在跟車距離降低至可能產(chǎn)生危險(xiǎn)時(shí)，對(duì)駕駛員進(jìn)行警告。

（5）交通標(biāo)志識(shí)別及超速警示：監(jiān)測(cè)并識(shí)別車輛行駛道路上的交通標(biāo)志及限速標(biāo)識(shí)，在車輛行駛速度超過(guò)標(biāo)識(shí)規(guī)定速度時(shí)，對(duì)駕駛員進(jìn)行警告。

綜合以上類型的預(yù)警數(shù)據(jù)，按周統(tǒng)計(jì)發(fā)生次數(shù)，結(jié)合駕駛員的行車?yán)锍虒⑵湔鬯愠砂俟锇l(fā)生次數(shù)，建立起每個(gè)駕駛員的駕駛行為檔案（附表）。通過(guò)量化駕駛行為，有針對(duì)性地改善駕駛員的駕駛行為和習(xí)慣。

2.2 車隊(duì)行車安全管理

車隊(duì)管理者利用主動(dòng)安全預(yù)警管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)匯總和分析功能，綜合掌握車隊(duì)駕駛員的駕駛行為，圖4為車隊(duì)日預(yù)警類型統(tǒng)計(jì)圖，由圖中可以看出車道左偏離預(yù)警、低速前碰撞預(yù)警和車距監(jiān)測(cè)預(yù)警情況占比較大，這三種駕駛行為應(yīng)引起車隊(duì)的特別注意。

駕駛員駕駛行為分為縱向駕駛行為和橫向駕駛行為?？v向駕駛行為分析主要指駕駛員跟車習(xí)慣的分析，從車隊(duì)預(yù)警類型統(tǒng)計(jì)圖可以看出，該車隊(duì)發(fā)生預(yù)警情況較多的低速前碰撞預(yù)警和車距監(jiān)測(cè)預(yù)警對(duì)應(yīng)的駕駛行為均屬于縱向駕駛行為。由于公交車駕駛員熟悉線路，駕駛視野開(kāi)闊，一般習(xí)慣跟車較近。車隊(duì)在掌握以上駕駛行為信息后，應(yīng)高度重視駕駛員此類駕駛行為，提醒駕駛員保持安全行車間距，減少追尾事故的發(fā)生。橫向駕駛行為主要指因駕駛員心神煩亂、注意力不集中或駕駛疲勞導(dǎo)致的車道偏離行為。在對(duì)車隊(duì)的日預(yù)警情況統(tǒng)計(jì)分析后，發(fā)現(xiàn)車道左偏離預(yù)警發(fā)生較多，這與駕駛員向左并線不開(kāi)轉(zhuǎn)向燈的不規(guī)范駕駛行為有很大關(guān)系。

附表 車隊(duì)駕駛員行為統(tǒng)計(jì)表

圖4 車隊(duì)預(yù)警類型統(tǒng)計(jì)圖

在主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)記錄的不同駕駛行為數(shù)據(jù)中，車隊(duì)根據(jù)線路路段實(shí)際情況和車隊(duì)安全行車管理重點(diǎn)，以權(quán)重區(qū)分不同預(yù)警行為。由于選取的線路途經(jīng)高速路段，車隊(duì)更加關(guān)注車道偏離和前方碰撞兩種駕駛行為，因此給予較高權(quán)重值。確定權(quán)重后，結(jié)合駕駛員各駕駛行為百公里發(fā)生次數(shù)可計(jì)算出駕駛員不規(guī)范駕駛綜合得分。為使數(shù)據(jù)更直觀地反映駕駛行為，車隊(duì)設(shè)計(jì)“安全行車分?jǐn)?shù)”這一指標(biāo)（具體計(jì)算方法為：100分減去不規(guī)范駕駛綜合得分），指標(biāo)值與駕駛行為正相關(guān)。

為了客觀反映主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)對(duì)駕駛員駕駛行為的影響，車隊(duì)采用先“盲測(cè)”，后“實(shí)測(cè)”的方法實(shí)施項(xiàng)目。盲測(cè)是指主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)在駕駛員不受預(yù)警信號(hào)影響下的駕駛行為數(shù)據(jù)采集過(guò)程。一般通過(guò)關(guān)閉預(yù)警系統(tǒng)聲光報(bào)警來(lái)實(shí)現(xiàn)，目的是建立該狀態(tài)下的駕駛習(xí)慣模型。實(shí)測(cè)是指在駕駛員經(jīng)過(guò)預(yù)警系統(tǒng)培訓(xùn)后，并在預(yù)警系統(tǒng)聲光警示打開(kāi)情況下的駕駛行為數(shù)據(jù)采集過(guò)程。通過(guò)盲測(cè)和實(shí)測(cè)的駕駛模型數(shù)據(jù)對(duì)比，來(lái)展示主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于減少危險(xiǎn)駕駛行為和改善駕駛習(xí)慣的效果（圖5、圖6）。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)收集到的駕駛行為數(shù)據(jù)進(jìn)行前后對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)駕駛員駕駛行為得到顯著提升，其中一條線路的駕駛安全分?jǐn)?shù)提高了32%。

圖5 車隊(duì)盲測(cè)駕駛安全分?jǐn)?shù)

圖6 車隊(duì)實(shí)測(cè)駕駛安全分?jǐn)?shù)

3 主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用效果

“北京公交智能輔助駕駛主動(dòng)安全預(yù)警及駕駛員駕駛行為大數(shù)據(jù)分析研究”項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)規(guī)范駕駛員駕駛行為，提升車隊(duì)安全行車水平有較為顯著效果：

可有效監(jiān)控和記錄駕駛員在運(yùn)營(yíng)全過(guò)程中的駕駛行為，指導(dǎo)糾正駕駛員個(gè)體的不安全駕駛隱患；基于量化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)建立駕駛員駕駛行為檔案，有針對(duì)性地改善駕駛員的駕駛行為和習(xí)慣；通過(guò)主動(dòng)安全預(yù)警管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)匯總和分析，使車隊(duì)管理者能夠科學(xué)確定安全行車管理的方向和重點(diǎn)；在主動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的幫助下，明顯提高了整個(gè)車隊(duì)的安全行車分值（衡量車隊(duì)整體安全行車水平的指標(biāo)）。