智能车辆技术与城市安全

车云弘 单万超

摘 要：城市安全是近年来备受关注的热点话题，而其中交通事故占有很大比例。本文从城市交通安全现状入手，分析现阶段智能车辆技术如安全驾驶辅助系统、智能车路技术等对城市安全的改善，同时提出现阶段存在的问题和安全隐患，对今后智能车辆的发展提出了猜想。

关键字：智能车辆技术，城市安全，安全驾驶辅助，智能车路系统，道路交通

城市安全问题近年来成为很多研究的热点话题，而交通安全问题又是城市安全的一个关键的组成部分。据官方统计数据，2016年中国公安部共接报交通事故超过800万起，其中涉及人员伤亡的事故有超过21万起，造成6.3万人死亡、22.6万人受伤，直接损失财产高达12.1亿元，道路交通事故死亡率达到2.14 每万起。而这个数据还在逐年上升，交通安全事故已经成为威胁城市安全的重要因素，解决交通安全问题刻不容缓。

近年来，随着智能化程度的不断提高，智能车辆技术和智能交通在对城市交通安全方面已经显现出其可观的作用。汽车安全驾驶辅助系统，智能车道路交叉路口主动安全技术，避障路径规划及横向控制技术等的出现都使城市交通安全得到不同程度的提高。

1 汽车安全驾驶辅助系统

1.1 汽车安全驾驶辅助系统的定义

汽车安全驾驶辅助系统（ADAS），是通过装在汽车上的各类传感器，对车内外环境数据进行实时的采集，并辨识信息的静态动态特性，侦测和追踪，将可能存在的危险第一时间传达给驾驶人员，从而引起注意、提高安全性的主动安全技术。

1.2汽车安全驾驶辅助系统主要技术及功能

1.2.1 自适应巡航系统

汽车自适应巡航控制（ACC）是一项调整速度以适应交通状况的技术。ACC主要是通过控制发动机油门和制动来控制其车速。其工作原理是，车辆前方的雷达可以检测在本车前进道路上是否有比本车速度低的车辆。若检测到更慢车辆，ACC控制与前方车辆的距离间隙或时间间隙并根据需要适当降低本车车速。若系统未检测到本车道前方有速度更低的车辆时将加快本车速度使之回到之前所设定的速度。ACC实现了汽车的自主减速或加速。

城市安全交通事故中，追尾事件层出不穷，从自适应巡航系统可以看出其为改善城市安全所做贡献。驾驶员无需控制油门踏板和制动器踏板，而汽车将与前车保持固定的安全距离，这使紧急情况驾驶员需要的反应时间和由于慌张而油门踏板当制动踏板踩的安全隐患不复存在，有效的减少了城市交通中比例很大的追尾事件。

1.2.2 盲点监测系统

盲点监测系统（BSM/BLIS）又称并线辅助系统，是一款安全类的汽车高级配置，用于扫除后视镜的盲区，通过雷达发出微波检测车辆两侧的盲区中的是否存在超车车辆，以提醒驾驶者，从而避免在变道过程中由于未能看见盲区车辆而引发事故。

当后方车辆正在超车时，若本车驾驶人员没发现而变道将导致严重的交通事故，而盲点监测系统将有雷达探测驾驶人员不能发现的视觉中的盲区以将探测情况反馈给驾驶人员，若驾驶人员没发现就将发出警报声以提醒，必要时也将联合制动系统采取紧急制动以避免发全安全事故。此系统对城市交通安全也是一个重大的贡献，由变道产生的交通事故将离人们远去。

1.2.3 夜视系统

汽车夜视系统，就是利用红外线技术，让司机在夜里开车能看得更远更清楚。当前汽车夜视系统用的最多的是热成像夜视系统，它的工作原理是，任何物体都会散发热量，但是发热量因不同物体的不同温度而异。人类、动物及行驶的车辆散发的热量比周围环境要多。夜视系统能收集到这些差别信息，然后转变成图像呈现给驾驶人员，以此增加夜间行车的安全性。

汽车交通事故是造成城市安全的关键因素，据报道大约60%的交通事故都发生夜间或天气不好的情况下。因为在此情况下，驾驶人员的视觉效果不好而车速较高，遇到紧急情况不能及时应对。汽车夜视系统的应用对夜间及恶劣天气行车的安全保障做出了巨大贡献，在夜视系统的辅助下，驾驶者在夜间或微弱光线的驾驶过程中获得更高的预见能力，它能针对潜在危险向他们提供更加全面而安全的信息并发出预警。

2 智能交叉路口安全技术

众所周知，城市交叉路口和T型路口是发生交通事故的重灾区。据美国交通局的数据，致伤交通事故和致死交通事故在路口发生的比例分别占到51%和28%。大陆公司提出智能交通路口的概念，装在城市交叉路口的传感器组，传感器的融合算法，装在行驶车辆中的专用短程通信单元（DSRC）共同组成这套安全系统。该系统的工作过程为：装在城市交叉路口的雷达，摄像头等传感器组监控交通路口的状况，并将采集到的信号传给传感器的融合单元；传感器融合单元接收到信号，通过融合算法产生全方位的实际交通模型，并通过DSRC传给经过的車载系统；车载系统接受到信号后判断其与自己的相关性，如有安全隐患将及时作出预警，并启动预警装置防止发生安全事故。

目前，国内外研究融合算法的团队致力于找到更加准确更优化的算法，其算法的优化程度也将直接影响整个系统的工作效率和工作安全可靠性。据研究表明，该技术能避免数千起城市交通路口的交通事故，并有助于改善城市交通，使城市交通更加通畅安全。

3 智能车辆避障路径规划

避障路径规划又可以叫作局部路径规划，属于动态路径规划系统，主要功能是探测障碍物，并跟踪障碍物的移动推算下一步可能得位置，最终绘制出一幅障碍物图。而规划算法如人工势场法，模糊控制法等算法根据障碍物图推算出一条规避障碍物的路径，使车辆能够安全的避开障碍物。显而易见此技术对城市交通安全的作用也是非常突出的。

4 发展趋势

智能车辆安全技术正在朝着更加稳定更加普遍的方向发展，城市安全问题更加显现出智能技术的优势，为以后的智能城市智能生活提供技术支持。但是，目前智能化程度不高仍存在很多问题。例如自动巡航系统出现故障致使车辆只能以预设的很高的速度行驶，这将可能导致更加严重的安全后果，自动避障系统失效可能撞向过路的行人等。另外，由于这些技术都是依靠网络运行，网络安全问题自然是一个必须面对的难题，只有做到网络绝对安全，免遭黑客攻击智能车辆安全技术才能真正发挥出其功效。

5 结论

城市安全问题是关系人类生命安全和家庭幸福的关键因素，交通事故又为城市安全的重要的组成部分。智能车的出现，旨在使行车更加安全，对车上乘员和路上行人做到最好的保护。高级驾驶辅助系统，智能车路系统等的出现大大改善了城市交通安全，减少了车辆碰撞，减少了经济损失，减少了人员伤亡。因此智能车和智能交通是当前汽车和交通领域发展的热点话题，各大企业和高校都在致力于做出更加智能的车辆和更加智能、更加安全的城市，它们的发展必将在人类社会发展过程中留下划时代的意义。

参考文献

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