基于北斗的公交紧急情况自动控制系统

李琛1 李瑛2

（1.陆军装备部驻武汉地区军事代表局驻武汉地区第三军事代表室；2.陆军工程大学军械士官学校光电光电火控系光电测地装备教研室，湖北 武汉 430000）

一、公交车的安全情况现状

1.公交车超载、超速严重；

2.公交司机安全意识淡薄；

3.公交司机驾车经验不足；

4.应急处理机制不健全。

二、公交车安全方面存在的问题

1.乘客妨碍司机正常驾驶，如重庆万州公交事件，调查事故发生的原因是由于公交车错过站，女乘客殴打司机，导致车辆坠江。

2.公交司机职业素养不够，公交司机的岗位职责是确保车辆安全运行，保护乘客安全。通过视频发现车辆坠江前司机故意朝桥外侧转动方向盘，存在故意报复的动机。

3.公交公司安全保障机制不完善。近年来，发生过多起乘客滋事妨碍司机正常驾驶的事件。虽然各地交管部门都采取了一定的防范性措施，有的公交集团为公交配有“一键报警”装置，遇突发情况驾驶员可触按警报，方便警方根据警情就近出警，但紧急情况的发生具有突发性、短暂性，发生紧急情况到警察的赶到的时间里悲剧往往已经酿成，因此这一时间被称为“事故防范的黄金时间”。

三、对紧急情况自动控制的分析

针对“事故防范的黄金时间”，结合重庆万州公交事件的案例，发现造成事故的根本原因是外界因素使司机不能专注驾驶，导致车辆失控。本文基于北斗的自动导航功能，提出一套公交紧急情况自动控制系统。本系统主要有紧急情况判断部分和紧急情况处置部分和情况处理终端组成。

1.情况处理终端：情况处理终端是进行数据信息交互和换算的装置，接收车载陀螺仪和摄像头的信号，进行解算，实现情况判断。终端会将处理后的信号送至报警器或情况处置装置，从而启动报警或情况处置功能；同时，终端还会接收情况处置装置反馈的数据信息，远程发送至调度室。

2.紧急情况判断部分：通过摄像头和陀螺仪来判断司机和车辆的运行情况。当情况危险时，摄像头和陀螺仪会同时产生信号给情况处理终端，情况处理终端同时接到两个信号后，进行解算数据，再进入情况处置部分。

摄像头的信号产生主要由司机的危险行为导致。摄像头安装在司机前方，实时对司机的面部进行扫描。当摄像头扫描到司机正脸时，认为司机正常驾驶，不产生报警信号，当摄像头扫描不到司机正脸时，摄像头认为此时司机没有进行专注驾驶，此时司机的情况可能为疲劳驾驶、危险驾驶，摄像头将产生报警信号给情况处理终端，并且红色指示灯亮起，提醒司机专注驾驶。当只有单一信号输入时，情况处理终端将不会进入紧急情况处置部分。

同时陀螺仪也会敏感测出角度大小变化和频率。车辆行驶角度变化时，将根据变化的角度频率进行判断，正常的转弯角度频率陀螺仪不会产生报警信号，当角度频率变化超出范围，陀螺仪会判断车辆进行危险驾驶，将产生报警信号传送给情况处理终端，情况处理终端的黄色指示灯亮起，提醒司机车辆转弯不正常。避免司机在处置能力范围内的情况处置，例如快速躲避车辆和障碍物。只有当两个信号同时传送到终端时，说明车辆处于危险行驶中，此时红色和黄色指示灯同时亮起，将进入紧急情况处置。

3.紧急情况处置部分：紧急情况的处置基于北斗的定位、导航、短报文功能，实现公交紧急情况处置。将司机、乘客的行为与对车辆的控制进行“隔离”，同时将危险情况的信息发出；车辆将会自动避险行驶至预定安全位置。

当情况处理终端输出紧急情况处置信号后，对车辆的方向盘、油门、刹车等进行控制，此时人为活动不再对车辆进行控制。这一功能的实现通过信号作用于继电器完成。并且情况处理终端会将发生危险情况的信息通过短报文形式发送给公交总站调度室，调度室自动将车辆的定位信息显示在屏幕上，车辆会进入自动驾驶状态，情况处理终端的北斗导航系统根据已有的公交线路信息选择距离最近的公交站，自动定位避险导航行驶至指定位置。

四、结论

基于北斗的公交紧急情况自动控制系统的实际意义：

1.有效的监管公交司机的危险行为，加强司机的责任意识；

2.通过系统的紧急情况处置可以有效的减少交通事故的发生；

3.情况处理终端将记录数据信息，进行数据分析，进行安全风险评估；

拓展应用：

1.还可用于对长途汽车的安全出行。在此系统上加装车辆故障检测装置，将车辆行车情况的进行监测，将故障部位对司机进行提醒，当紧急情况发生时，可在情况判断和处理的基础上，就近停止安全区域，并发出报警，报告位置信息。

2.在公交总站调度室可以通过电子站牌摄像头实时查看站点视频，通过大数据平台，统计车辆载客人数、车辆满载率、客流聚散点、高峰期站点 断面客流、客流走廊等信息，对城市公交进行分析，在更大的范围内的动态优化和配置，降低公交运营成本，提高调度应变能力和乘客服务水平，降低公交企业运营成本。