车辆的预见性驾驶

车辆的预见性驾驶（精选七篇）

车辆的预见性驾驶 篇1

关键词：车辆安全,驾驶方法

0 引言

车辆在行驶过程中, 其运行条件和交通环境是经常变化的, 安全行驶就是使车辆去适应这些变化的条件, 充分地发挥车辆的速度性能, 避免发生任何事故而圆满完成运输任务。

车辆的运行条件恶劣, 尤其是农用车辆, 交通环境复杂, 道路条件差, 车辆适应的难度较大, 驾驶操作的动作频繁。但是不管运行条件怎样变化, 驾驶过程都包括起步、选择车速、保持安全距离、会车、超车、转向、掉头、倒车、滑行、制动、停车等步骤。除了一般运行条件下的行车外, 还有一些特殊环境的行驶, 如:夜间行车、雨雾雪天行车、坏路和无路条件下的行车等。那么从安全角度在车辆驾驶操作过程中应该注意的安全问题主要有以下几个方面。

1 车辆起步

上车前先检查车前后是否有人和障碍物, 货物是否紧固好, 并观察车辆行驶方向的交通状况。然后启动发动机, 听查发动机运转状况, 观察各仪表指示状况。尤其气温低时要注意观察水温表达到40℃以上, 其余各仪表指示正常时, 关好车门, 系上安全带, 挂上合适的挡位, 并通过后视镜观察后方是否有来车, 然后鸣笛, 夜间、浓雾天气或视线不清时还要同时开启前后灯。然后放松驻车制动器, 打开左转向灯, 慢松离合器, 适当加油, 使农用车平稳起步。对于手动变速器, 轻载用二挡, 重载一挡起步;对于自动变速器车辆, 一般选用D挡位起步。

如果在坡道上起步, 应该一只手握住方向盘, 一只手握紧手制动器, 一只脚适当加油, 另一只脚缓抬离合器。听查发动机动静发生变化, 即离合器大部分已经结合时, 立即放松手制动器, 使车辆慢慢起步。

2 合理选择车速

车辆运输过程中, 当运距确定后, 车速越快, 运行时间越短, 运输效率越高。但加快车辆行驶速度的前提是要确保交通安全, 不能盲目地开快车, 要注意安全行车。

车速的快慢是相对而言的。高速行车与安全行车的区别不在于车速的快慢, 而是车速是否影响到行车安全。当道路状况良好, 路面平坦、宽阔、空闲、视线均良好的路段, 车辆以50 km/h的速度也不算快;而在弯道、交叉路口、冰雪路面, 40 km/h的车速也算是高速行驶。所以安全车速是根据道路状况及交通环境来选择的, 在保证安全的前提下, 该快就快, 该慢就慢。

在良好的道路上行驶时, 一般都不以最高车速行驶, 而是以最高挡位的经济车速行驶。一般经济车速是最高车速的50%~60%。驾驶员应该坚持按经济车速行驶, 这样既能节约用油, 降低成本, 又能维持正常的运输效率。如果车速过高, 不仅增加燃料的消耗, 加剧机件和轮胎的磨损, 使车辆的经济性变坏, 还容易发生事故;如果车速过低, 既降低了运输效率还可能增加燃料消耗。所以应该选择合适的车速行驶, 准确判断交通条件, 既能确保安全行车又能顺利地完成运输任务。

3 车辆间安全距离

车辆在行驶过程中, 同车道同方向行驶的车辆应该保持一个必要的距离。在会车或超车过程中, 也要留出一定的侧向间距, 这些距离就是安全间距。安全距离不可过小, 否则就可能导致碰撞、挤擦其他车辆或行人的事故发生。但安全距离也不能过大, 间距过大使道路的通行率下降, 尤其是大中城市, 车辆非常拥挤, 车速本来不高, 若安全距离太大就给其他车辆违章超车留出机会。同时, 在没有交通管理的路口, 行人会从留出间隙较大的车辆前横穿马路, 从而导致交通中断或堵塞, 甚至引发交通事故。

前后车之间安全距离的大小与制动距离有关, 而制动距离又与行驶速度有关, 同时与驾驶员的反应时间、采取制动的时间及方法有关。当前车开始制动后, 过一段时间后车才能开始制动, 因为驾驶员有个反应时间, 制动系统还有个协调时间。所以合适的前后安全距离基本上是由后车的行驶速度、制动时的减速度及后车驾驶员的反应时间等来确定。

4 会车和超车

车辆在会车时, 应严守交通规则, 并应注意:

会车前看清对方来车情况 (是大车还是小车, 有无拖带挂车等) , 以及前方的道路交通等情况, 然后适当减速, 选择较宽阔的路段靠右侧缓行通过。交会车时, 要做到先慢、先让、先停, 同时要注意保持车辆横向之间的安全距离及车轮距路边的安全距离。当对面来车时, 而自己前方又有车辆或其他的障碍物, 应该根据车辆距障碍物的距离、车速及道路情况等确定加速超越或减速等待, 以避免三者挤在一起发生事故。

车辆行驶过程中, 不应该在道路中央行驶, 不能在单行道、小桥、隧道、涵洞和急转弯处交会车, 不能在两车交汇之际使用紧急制动。夜间行车时, 应在距对面来车150 m外将前大灯远光改为近光, 不准用防雾灯会车。在雨、雾、阴天或黄昏视线不良的情况下会车, 更应降低车速, 打开大灯近光, 并适当加大两车横向距离, 必要时要主动停车避让。

超车是在高速行驶情况下进行的。超车时应选择道路宽阔、视线良好、道路左右两侧均无障碍物, 对面数百米内没有来车的地点进行。超车前, 先向前方左侧接近, 并鸣笛告知前方车辆, 夜间应该断续开闭大灯示意, 待前车减速让超后, 再从前车左侧快速超越。超越后, 必须继续沿超车道前进, 待与被超车相距20 m后, 再驶入正常行驶路线。如果超越停在路边的车辆时, 应减速鸣笛, 保持警惕, 以防停车突然起步驶入路中, 或车门突然开启和驾驶员下车等情况, 还要注意停车遮蔽处突然出现横穿公路的行人, 在超越停站客车时更应该注意这点。

5 车辆掉头和倒车时的安全

因掉头、倒车而发生碰撞、挤擦其他车辆、障碍物或行人的事故时有发生。尤其是大车、重车, 因后箱板较高或后视窗被货物遮挡, 很难观察到车后的情况, 更易发生事故。

所以掉头、倒车时更应该谨慎驾车, 操作时尽量选择道路宽阔, 交通情况不复杂的地段, 如广场、岔路口或平坦、宽阔、土质坚硬的安全地段进行。要事先观察好周围情况, 选定进退路线;若后方情况看不清时, 要有人在车下指挥, 倒车时车速要慢, 同时注意前轮的位置, 要掌握“慢行车, 快转向, 多进少退”的方法。

6 安全滑行

滑行是车辆驾驶过程中常用的一种具有预见性的、提前减速的操作方法。当车辆快要到停车地点或快要进入交叉路口时, 利用滑行来减速, 避免紧急制动, 减轻各机件的磨损。

浅论驾驶技巧对车辆油耗的影响 篇2

在发动机的各个工况中, 低速、大负荷是最耗油的了。而在城市道路上行驶, 车多路挤, 经常需要起步停车, 使车辆在不经意之间多消耗了不少燃油。近几年来, 大批新驾驶员充实到本单位来, 但经过一段时间观察, 就普遍发现一个问题。本单位属于教育部垂直单位, 在外地城市开会等活动比较频繁。这些驾驶员到不熟悉的城市后, 要花很大时间才能到达目的地, 走了不少弯路, 浪费了时间也浪费了燃油。本人开得很辛苦, 领导也不满意, 因此在每次出行之前, 驾驶者应制定一个良好的行车计划, 了解所经道路的情况, 尽量避免在交通高峰期经过繁忙路段, 以免堵车而白白浪费燃油和时间。即使是在自己熟悉的路段行车, 也应随时收听交通电台的路况报道, 了解最新的路况信息, 保持行车的顺畅。

二、正确换挡

在汽车换挡过程中, 相邻两档之间有车速的重叠区。即在某车速下既可以用高速档也可以用低档。当采用低档时, 后备功率变大, 发动机的负荷率降低, 发动机转速比较高。根据发动机的负荷特性, 负荷率在70%-80%时油耗率最低。有的驾驶员特别急切想超车时常常低档高速, 造成油耗大量增加, 车辆磨损也很大。所以为了节省燃油, 减少磨损, 行驶时勿使发动机以不必要的高转速运转, 应尽可能挂入高档行驶, 应在发动机运转不平稳时挂入低档。配备自动变速箱的轿车加速时应慢踏油门踏板, 勿将踏板踩至换低档位置, 变速箱选择经济换挡程序, 提前挂入高档, 滞后换入低档, 从而降低燃油消耗。

三、忌猛加油猛刹车

正确加油是“绿色”操作的关键, 加油时要轻踏轻放, 切忌猛踩猛踏, 不要有事没事轰几脚油门, 这种习惯最不好。很多驾驶员特别是冬天冷起动时习惯用轰油门来快速提高发动机温度。在日常的城市道路行车时, 一般来说速度都较慢, 在跟车行进中常有停顿、等候, 这时就常见一些人为防别人“插队”而猛加油猛刹车, 这样其实很容易发生碰撞事故, 更不利于环保。

四、高速行驶勿开车窗

随着我国国民经济的发展, 高速公路越来越多, 我们每天出车基本上要跟高速公路打交道, 在长途高速行车时, 因空气气流所造成的行车阻力已经很大了, 此时若再打开车窗, 则气流乱窜, 不但会造成车体不稳, 也会更加费油, 所以高速行驶时最好尽可能地关闭车窗, 以减低行驶噪音及空气阻力, 这样也就降低了油耗。

五、保持中速行驶

若以最高车速的3/4行驶, 与最高车速相比, 油耗可降低50%。每种车型都有其最佳的经济速度, 即安全速度。大型车一般是每小时40-60公里, 小型车则是每小时60-80公里左右, 此时发动机工作最轻松、经济, 燃烧最充分, 污染最小。

六、避免长时间怠速

在行车中等信号灯是每位驾驶员经常碰到的, 目前大部分驾驶员多没有关闭发动机等信号灯的习惯。实际上因交通拥挤或遇红色交通信号灯停车时间较长时, 应关闭发动机, 熄火30~40秒钟节省的燃油比再次起动发动机所需燃油要多得多。为减少尾气排放, 目前欧洲已将停车熄火这一做法强制固定下来。

七、定期保养车辆

一定要严格按《汽车保养手册》的规定到特约服务站定期保养轿车。定期保养不仅能提高行驶安全性, 延长使用寿命, 并且还能保证燃油经济性, 减少环境污染。因为, 技术状态不良的发动机, 其油耗要比正常状况高10%。

八、减少短距离行驶

我们学校办公室的车辆一段时间油耗特别高, 驾驶员多次到修理厂去也检查不出原因, 后来我发现因为我们学校是两个校区之间距离2.5公里左右, 这样每天两趟总公里数不到6公里, 耗油量就很大了;汽车的发动机及催化转换器要达到正常工作温度后, 燃油消耗才能达到正常状态, 正常发挥净化作用。处于冷态的中型轿车发动机, 起步行驶后的1公里内, 其百公里油耗高达30~40升, 行驶2公里后降至20升, 约行驶4公里后油耗方能达到正常状态。因此, 应尽可能减少短距离行驶。

九、保证轮胎正常气压

随着我国道路建设的飞速发展, 高级公路增多, 车辆性能也大幅度提高, 车速也随着加快对汽车轮胎的要求越来越高, 在高速公路上60%的交通事故跟轮胎有关, 所以应经常检查轮胎质量和气压, 若胎压比规定值低0.5帕斯卡, 油耗将增加5%。此外, 轮胎气压偏低还将增加车轮滚动阻力, 加剧轮胎磨损。降低安全系数, 检查气压时轮胎应处于冷态。此外, 请勿全年都使用冬季轮胎, 否则油耗将增加10%, 应按实际需要使用冬季轮胎。

十、及时整理行李箱

有一次本人月底统计油耗时发现, 我单位有辆车本月油耗特别高。后来我找驾驶员了解, 开始驾驶员也说不出所以然来, 后来经过车辆检查, 发现该车后备箱有许多箱矿泉水没有及时卸下。轿车的每一公斤负载均将影响油耗, 因此, 应经常检查行李箱内清理不需要的物品。车顶行李架使用后应立即拆掉, 否则, 行驶时将提高风阻, 导致油耗上升, 例如, 车速在100公里/小时~120公里/小时的时候, 行李架将使油耗提高12%。

十一、勿盲目使用耗电设备

按实际需要使用耗电设备, 切勿盲目使用以增加油耗。后风窗加热器、辅助前大灯、鼓风机及空调系统的耗电量均相当大, 它们会增加发电机负荷, 提高燃油消耗。例如, 后风窗加热器使用10小时, 整车油耗将增加1.0升。驾驶员擅自安装警报器, 整车的油耗平时就比同类车要高。

十二、定期检查油耗状况

建议每次行驶后将耗油量记录下来, 以便及早发现油耗非正常增加的原因, 采取相应措施, 降低油耗。若油耗比正常情况高很多, 则应了解是在何时何地、何种条件下行驶时油耗非正常上升, 以便查出原因。

十三、正确选择汽油标号

有些车主认为, 车辆使用汽油的标号越高越好, 高标号的汽油会增加发动机动力。其实这种说法是不科学的, 本单位私家车比较多, 而私家车的档次多不是太高。但私家车主的爱车程度多超过公家车, 所以他们盲目跟单位驾驶员加同一标号的汽油, 常使车辆故障增加。盲目选用高标号的汽油, 虽能避免发动机产生爆震现象, 但高标号汽油配低压缩比的发动机, 往往会改变点火时间, 造成汽缸内积碳增加, 长期使用往往会缩短发动机寿命。但如果使用标号偏低的汽油, 不仅油耗会增加, 而且会造成发动机汽缸和喷油嘴积碳增加, 提高汽车的故障率, 增加车主的维修费用。所以要根据发动机压缩比选择相应标号的燃油, 并要到正规的加油站点加油。

十四、汽车本身的质量

1.汽车车身质量研究也是未来汽车设计的一个发展方向, 即车身轻从化的研究。这方面的研究主要涉及材料科学和机械结构分析尤其是车体有限元方面。目前汽车车身轻紧化研究还尚未进入大规模应用阶段, 不过进展方面还是一日千里。2.汽车车身的风阻系数汽车的风阻系数是伴随着汽车极速的不断提高而逐渐被人们重视起来的。这方面重点在于尽量降低汽车行驶过程中的空气阻力。3.汽车发动机的技术水平汽车发动机技术时至今日。已经发展到了一个非常成熟的阶段。目前车用发动机, 尤其是乘用车, 多用汽油机。但是, 由于技术方面的问题, 汽油机的燃烧效率远不如柴油机, 由于节能方面的巨大压力, 柴油机在乘用车上的应用也将是以后节油技术研究的一个重要内容和趋势。寿命作用及保护环境中所起的作用。所以我认为作为一名驾驶员要克服驾驶过程中的一些不良习惯, 努力提高自己的驾驶技能, 为我国社会主义现代化建设作出自已的贡献。上述的一些粗浅体会, 供同行们参考。

参考文献

[1]孙家豪.汽车驾驶节油技巧[J].金盾出版社.

[2]苏慧青.汽车技术[J].2004, (02) .

[3]汽车杂志[J].2008, (08) .

[4]黄力.交通与运输[J].2005, (06) .

车辆的预见性驾驶 篇3

近年来, 随着虚拟现实技术的飞跃发展, 虚拟现实和人机交互技术用于模拟驾驶也越来越受人关注, 此项技术相对于实车操作成本较低用于驾校模拟练习驾驶也是越来越广泛。在本文中, 结合四川师范大学成龙校区的校园虚拟场景驾驶漫游, 进行虚拟驾驶技术的研究。

二、虚拟驾驶场景构建

首先是校园虚拟现实场景的构建, 分为以下几步:

1、建模和场景的优化, 首先是一个模型单位的统一, 这样才能保证场景的流畅度, 而且后期不会出现问题, 大型场景多用简模。本虚拟驾驶系统是基于VRP开发的, 所以建模的工具选用3DS MAX. 选择建四川师范大学成龙校区这个大场景是因为整个校区地形不完全平整, 有草地、上坡、下坡等不同的地形, 正好适合虚拟驾驶中不同地形的加速度和刹车系统以及摩擦力等等物理系统的模拟。再加上大量建筑和草地、树木等面数较多的模型, 所以在建模的前期就要考虑模型的优化。

2、贴图的使用, 为了系统的运行流畅, 在保证烘焙后的贴图不失真的情况下, 考虑某些相同的墙面和建筑面以及树木和草地可以共用贴图, 这样可以节省很多GPU计算资源。从而保证了后面加入汽车物理引擎后系统运行的流畅和稳定。

三、虚拟驾驶车辆物理引擎的研究

3.1 物理引擎中碰撞检测技术

在虚拟驾驶系统中, 车辆在运动中是一个实时的状态的刚体, 对于地面、周边的物体、建筑都有可能产生碰撞, 所以就要有一个实时检测碰撞的计算过程, 以保证虚拟驾驶的仿真性。而且在本系统中为了让使用者有更加真实的驾驶感, 整个场景设计了不同的地形, 如:平路、坡道、高低不平的路面, 坑道。不同的地形有不同的摩擦力和碰撞感受, 这一部分会在下面车辆对地形的检测中讲到。

系统中碰撞检测的部分关键代码:

3.2车辆对地形的检测

在本系统中的四川师范大学成龙校区场景地形较为丰富, 各种类型的地形都有, 所以在设计中, 不同的地形的阻尼系数、碰撞的检测数据也是不一样的。如上坡就要计算汽车的重力加速度减去轮胎摩擦地面产生的加速度。在草地上行走的阻尼设置和平地相比也有区别, 这个阻尼大小就要根据模拟真实汽车的环境来进行计算, 并且反映到场景中, 对不同的地形就要有不同的设置。

草地的力场设置代码:

set_forcefield_parm, grass, 3, 60/0/50

草地力场绑定汽车代码:

forcefield_bind, vehicle, grass

3.3 力反馈方向盘与VRP系统接口开发

本模拟驾驶系统除了VRP软件开发平台, 硬件有还有图形工作站、力反馈方向盘 (套) 、音响这三块。力反馈方向盘通过VRP系统SDK二次开发平台留出的接口进行操作。在vrp SDK预留的接口中, 将虚拟驾驶信号输入功能模块里面, 从而通过外设方向盘、油门、刹车、档位来控制虚拟场景中车辆的运动状态。中这里给出部分代码

方向盘刹车踏板制动代码:

vehicle_brake, vehicle

方向盘转向角关键代码:

vehicle_steer_set, vehicle, 30

软件操作界面:

结语:系统以VRP虚拟现实平台和力反馈方向盘 (套) 作为开发工具, 以四川师大成龙校区场景作为虚拟驾驶环境, 尽量还原真实的驾驶场景。

参考文献

[1]尹念东.汽车驾驶模拟器研究现状与技术关键团.湖北汽车丁业学院学报2002, 16 (4) :7一10.

车辆的预见性驾驶 篇4

1.1 燃油即使路上有加油站, 出门前也应尽量避免“油面到底”。

1.2 机油

未启动发动机前, 先检查机油液位, 确认是在机油表尺的max和min之间。如果车龄较老, 平日多少有吃机油现象的, 最好带一罐规格相同的备用机油, 以备不时之需。

1.3 制动液

直接目视制动液壶外的上下限制度即可, 液位必须在上下限之间。制动液必须一年一换, 使用过久的制动液会吸入太多的水分, 导致沸点降低。制动液沸点过低, 会在制动剧烈或高频率使用时产生气阻, 让制动失灵。

1.4 动力辅助液压油

方向盘的动力辅助就来自这个液压装置。平时出车要养成好习惯, 大转弯或倒车时, 尽量不要把方向盘转到底并维持很久, 以免压力太大造成管线接头漏油。

2 照顾“三水”

2.1 散热器水

检查散热器水里的水液, 确认在上下限之间即可, 如有不足, 直接添加蒸馏水即可, 最好不要加自来水或地下水, 因为其中的矿物质容易在管道内形成水垢, 阻碍冷却水的顺畅流动, 增加水泵的负担。如果上高海拔的路程, 车主最好确认冷却水里是否已经添加防冻剂, 以免到了气温零下的山上, 冷却水遇冷结冰, 把管路胀破。

2.2 蓄电池水

现在一般市面售车多半配备免加水、免维护蓄电池, 因此只需检查窗口里呈现的颜色, 即可知道蓄电池的状况, 通常绿色 (或蓝色) 代表充电良好, 白色代表充电不足, 如果是黑色, 需尽快更换蓄电池。

如果是传统式蓄电池, 那么蓄电池水也要维持在上下线的标线之间, 如果过低, 也要添加蒸馏水。而且尽量用蒸馏水, 否则会缩短蓄电池的寿命。若往山区低温地区行驶, 要特别注意蓄电池的状况。

2.3 雨刮器水

如果在南方多雨地带, 出门下雨的机会自然很多, 雨刮器水箱内要添加清洁剂, 而且最好选择含有去油膜成分的清洁剂, 这样风窗玻璃才会视线清晰, 确保行车安全。雨刮器水的清洁剂要注意不能添加一般家中用的玻璃清洁剂, 因为其中的阿摩尼亚成分容易造成雨刮器橡皮的硬化。此外, 家中厨房所用的洗洁精最好也别用, 因为洗洁精很容易凝固, 会堵塞喷水口。若路途是寒冷山区, 不要把雨刮器水箱添加到满, 要预留一点空间, 这样可以预防山上气温低过零下, 结冰时不会把雨刮器水箱胀破。

3 备齐工具

3.1 备胎备胎可能很久都没有用过了, 所以出门前需检查一下, 确认备胎是否充足了气。

3.2 电动打气机

出门在外时间一长, 备胎扎钉消气的机会就相对增高, 有很多人是不会换备胎的, 即使会换, 搞得双手肮脏、满头大汗也是相当狼狈。若备有一部电动打气机, 只要轮胎不是爆胎, 都可以先把气打足, 再开往就近的轮胎行补胎, 这样就轻松方便多了, 更何况电动打气机都有胎压计, 平时也可量胎压, 所附的照明灯也可以应不时之需。

3.3 备用保险丝

一般车上的保险丝盒内一定会预留几个备用保险丝, 但经过一段时间, 可能维护时已经换用, 要先确认补充以保安全。

4 复杂路况途中驾驶技巧

4.1 弯道驾驶遵循“外—内—外”的转弯路线

通过弯道时转弯路线和时机的把握至关重要。要做到这一点, 必须熟知本车的转弯半径、内外轮差和转弯的稳定性, 正确判断道路的宽度和弯度。转弯时应遵循“外—内—外”的转弯路线:进入弯道前先靠外线行驶, 当汽车前部到了选定界线的边缘时, 迅速向内转动方向盘, 待车头行到新方向后立即回正方向直行, 后退转弯时则应确认后面无来车, 缓慢地靠外线行驶, 当后轮接近道路转角时, 快速将方向向内转动, 待后轮退到新方向后向外回正方向盘直倒, 由于后退转弯的难度、危险性较大, 所以能前进转弯的尽量不要后退转弯, 哪怕是绕上一大圈也不冤枉。另外, 坡度转弯时更要小心。

4.2 按照“慢进快出”的转弯方法

由于车辆的惯性和离心率与车速成正比, 所以转弯时要降低车速。尤其是下坡弯路, 由于车辆重心前移再加上入弯前踩制动的话, “头重脚轻”的现象会明显增加, 极易导致转向沉重和不足而发生滑出路面的交通事故。要避免此类事故, 唯一的方法就是遵循“慢进快出”的原则, “慢进”的方法有3种:一是将变速杆置于中挡或以下挡位:二是根据弯道路面情况将制动踏板踩至一定的位置;三是两种方法同时使用, 既利用发动机牵制作用又采取行车制动, 转弯时踩制动和打方向盘的幅度要注意路面的附着力, 以免发生侧滑危险。转弯后要迅速离开弯道, 以免影响其它车辆转弯而给自己造成隐患。

4.3 正确操作方向盘

正确控制转向盘是山路安全行驶的基本动作。有不少驾驶员习惯用反手掏方向和双手交叉的方法去通过弯道, 常常使车辆左右摇摆, 其原因就是不能及时修正转向盘, 因此正确的方法是, 进弯之前, 双手先做好准备, 转弯时以一手拉、一手推的主辅方式操作转向盘, 这样便能灵活快速地操作方向盘, 以应付蜿蜒曲折、复杂多变的弯道路况。

4.4 不可轻易超车

由于弯道上盲区多, 而且盲区范围较大, 所以一般不宜超车。若遇前车动力不足或故障等行驶太慢时, 需要确定对面无来车而且路面较宽, 方可超越, 切忌轻举妄动, 还有一点需要注意的是, 你的后方可能有速度更快的车正在超车, 此时应估计一下前车、本车和后车之间的互动关系, 确认后打开转向灯, 方能超越。

4.5 注意远近要兼顾

事实上不少驾驶员为了安全通过弯道, 只顾眼前忽视前方, 以致错失转弯时机, 特别是山区蜿蜒曲折的连续弯道, 往往使你忙个不停, 因为当你发现对面有来车时已是两车交会之时, 所以在通过弯道时, 要远近兼顾, 只有这样才能避免错过转弯时机和突然情况的发生, 保证通过弯道的顺畅。

4.6 冰雪、泥泞道路驾驶

车辆通过冰雪、泥泞路面时, 应该选择坚实、滑度小处, 如积雪、泥层较薄处, 应该紧握方向盘, 根据情况选用中速或低速一气通过, 避免路途变速、制动转向、停车, 如积雪和泥泞较深, 可循前车轨迹行驶, 必要时应加以清除、铺垫后再通过。

通过冰雪、泥泞的坡道时, 应做好防滑措施, 如带上三角木垫。上坡应根据情况选用适当的低速, 遇有较平滑的地段, 也可用中挡冲坡, 下坡时必须使用低速挡控制车速缓行。

车辆因冰雪、泥泞发生打滑时, 可试行倒退, 退出打滑地段后, 若倒退也同样打滑, 应该立即停车, 铲除积雪或挖去泥浆并铺垫防滑物, 以便车辆驶出。

通过冰雪、泥泞道路时, 掌握方向应稳、准, 尽量保持直线行驶, 转向时不可过分使用制动器。应将方向盘向滑动方向适当回转, 利用车轮阻力, 使车辆慢慢摆正。

4.7 高原、丘陵地区道路驾驶

高原、丘陵地区的公路, 多依据自然地理条件修筑, 道路情况极为复杂, 坡陡路长, 连续的上下坡路普遍达十余公里, 最长的竟达数十公里以上, 加上修路难度大, 路面一般都比较狭窄, 多为盘山绕行或依山傍水, 弯道曲折连续不断, 视线不良, 在这种道路上行驶, 经常要做避让和停车准备, 因频繁使用制动, 容易造成制动蹄片温度升高、摩擦片的摩擦系数急剧下降、制动液产生气阻等, 导致制动效能降低, 严重时甚至造成制动失灵, 发生车毁人亡的惨剧。所以在高原、丘陵地区行车除了要做好平时维护, 保证具有可靠的制动效能外, 还必须采取一些相应的维护措施。

4.7.1 安全检查

加强出车途中的检查, 特别是制动系统、转向传动系统及车轮部分的技术状况是否完好, 保证车辆的行驶安全。

4.7.2 管路检查

临下坡前, 特别是下一些长而陡的坡路, 一定要停车观察公路的走势, 然后检查制动系统、各制动管路是否漏油、各连接部位有无松动迹象。遇到情况要及时解决, 决不能抱有侥幸心理。在上述各种状况确定无误后, 再行下坡。

4.7.3 正确制动

利用发动机的牵阻作用和脚制动器控制车速, 避免紧急制动, 下坡时, 汽车重心前移, 惯性力变成下坡的驱动力, 使汽车行驶速度自然加快, 坡越陡越长, 车越重, 车速越快, 驾驶员不得不利用制动来降低车速, 以保证行车安全。如果下坡时利用发动机与传动装置分离所产生的牵阻力减低车速, 汽车就不会超速行驶, 挡位越低, 牵阻作用就越好, 避免频繁制动, 确保了安全性。

4.7.4 科学驾驶

当遇到下行坡度弯道特别多且急时, 可分段行驶, 跑一段路程后, 找一段坡度稍缓、前后视野较好的地方停下来, 让制动鼓片及蹄片降温, 然后再行驶。

4.7.5 选用优质制动液

液压制动的车辆大多使用醇型制动液, 其所含的酒精极度易挥发。频繁制动, 易使制动管路温度升高产生气阻, 使制动失灵, 若选用一些沸点很高、不易变质的优质制动液, 就能大大提高行车安全系数。

总之, 不管行车路况有多差, 只要合理地控制好车速与制动, 时时处处加以小心, 那么行驶安全就能得到保障。

摘要：车辆特别是农用车辆, 在工作中遇到的复杂路况在所难免。因此, 驾驶工作中进行行车安全检查与掌握复杂路况应变技巧则显得尤为重要。总结了行车前的一些安全检查方法与复杂路况的应变技巧, 以供参考。

车辆的预见性驾驶 篇5

汽车安全主要关心的是驾驶员在驾驶过程中,遇到不断变化的交通状况时,如何保持汽车和人的安全性。目前,已经开发出来的是先进的巡航辅助高速公路系统(AHS),其通过安装在公路两旁的监测通讯设备,使车辆自动与车道上的标志、周围车辆或智能交通设施相互配合。但是,在蜿蜒的山路、偏远的地区等路况不佳的地方,不能处处安装这些监测通讯设备,即使在部分路段安装了这些设备,维护和保护其可靠性、安全性也是非常困难的,同时还会耗费大量的人力和财力。而且,通过分析AHS系统的工作原理[1],发现AHS系统不能获得汽车运行的实时信息,如:汽车的位置、汽车的速度、刹车扭矩等;更不能进行将要发生事故的两车间传输两车位置、接近速度等重要信息的车间通信。因此,AHS系统仅能探测到交通事故的发生,而不能有效地采取主动方式来预防交通事故的发生。

本文所介绍的系统不需要安装在道路两旁的监测通信设备,就能够在汽车行驶过程中,相互传递彼此靠近的汽车行驶信息,并且在适当情况下能够做出主动预防措施,这样就可以应付各种潜在的危险状况,从而有效地阻止交通事故的发生。因此该系统可以看作是未来ITS技术的发展的一部分,具有重大的实用价值和理论意义。

1 驾驶辅助系统组成

图1所示为基于ITS的驾驶辅助系统原理示意图,它主要由GPS和CCD相机探测模块、通信模块和控制模块等组成。其中,GPS和CCD相机探测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号,求出该车的经纬度坐标、速度、时间等信息,利用安装在汽车前部和后部的CCD相机,实时观察道路两旁的状况;通信模块可以发送检测到的相关信息并在相互靠近的汽车之间实时地传输行驶信息;控制模块可以在即将出现事故的时候做出主动控制,从而避免事故的发生。

1.1 GPS模块和CCD相机探测模块[2,3,4,5]

在汽车驾驶过程中,最容易出现碰撞事故的地方就是在拐角处,这是因为汽车设计过程中,其前视窗有视野死角,使得驾驶者在转弯时没有很好的视野,从而不能对即将发生的事故做出迅速明确的判断。为了最大限度地消除视野死角问题,驾驶辅助系统利用GPS和CCD相机探测模块得到车辆的行驶数据,包括车辆的位置、速度、两车接近速度等。

为了反映车间的距离位置信息,这里将地理信息系统(GIS)中的道路信息融入GPS定位数据系统,构成融合GPS信息系统。在GIS中,为了真实地反映地理实体,记录的数据不仅包含实体的位置、形状、大小和属性,还记录了实体间的相互关系,这样结合能够很好地满足本系统的需要。因此,GPS卫星传递的位置信息不仅包括汽车所处的经度和纬度,还包括海拔高度以及车辆间的位置关系,这样就能够更为精确地表示出汽车所处的地理位置,避免两车间信息传递出现“立交桥情况”(如图2),不会使汽车做出错误判断,而导致不必要的状况发生。

安装在汽车前部和后部的CCD相机即 “盲区探测器”,其作用是能够实时观察道路两旁的状况。其中,前部CCD可以在转角处提前探测转弯后的路况,判断有无驶近的车辆;后部CCD可以看到后面车辆行驶情况,判断有无车辆影响本车转弯、超车等操作。

图3所示为利用GPS和CCD相机判断危险发生并根据危险做出判断操作的过程示意框图。首先,判断是否有车辆驶近本车,并且将最危险的接近车辆作为通信对象;其次,通过Ad Hoc无线网络通信,获得本车与目标车的行驶信息,包括速度、位置、刹车扭矩等。根据这些信息,判断目标车的行驶状况是否正常。当监测到的信息显示目标车运行不正常,则两车间互相传递诸如刹车扭矩等的重要信息,并且根据具体情况,实时地通过CCD相机获得两车间的距离信息,在特定情况下,两车MCU控制器均会采取主动或自动刹车,从而避免两车相撞,同时司机也可以通过车内的监视屏来看到这些信息。即使在行驶过程中,出现不同的危险状况,驾驶辅助系统都能够根据从GPS和CCD相机得到的信息,针对不同的行驶状况,做出正确精确的操作。

1.2 通信模块[6,7,8]

移动Ad Hoc网络由汽车上装载的无线终端相互作用而形成,无需其他有线和无线网络支持。其中,每辆汽车都是移动Ad Hoc网络中的移动节点,而且可以自由地加入或离开网络。移动Ad Hoc网络中没有网络基础设施(如蜂窝网中的基站),所有移动节点分布式运行,具有路由功能,利用一定的协议,使得移动节点自身可以发现和维护其他节点的路由。除适合本驾驶辅助系统的数据信息传输外,还具有一些蜂窝移动网络不具备的优点:

(1) 可以随时建立网络,在没有其他通信设施的情况下使用,大大节省运营成本;

(2) 不受固定拓扑结构的限制,具有很强的容错性和鲁棒性,在某些极端恶劣的情况下,即使部分探测汽车出现故障,网络仍能正常运行。

驾驶辅助系统依靠车辆间的状态信息相互传递,监测行车状态,可以保护行车的安全性,包括调节行驶状态,避免恶性碰撞。目前,现有的系统能够警告驾驶者危险状况的来临,但不能自主做出预防措施,而本系统则弥补了这个缺陷。利用Ad Hoc网络传送的信息主要包括两种:

(1) 定时传输由GPS和CCD相机以及车内部分传感器得到的状态信息,如:车辆的位置、行驶速度、刹车扭矩等。根据研究,这些状态信息应以非常高的频率传递,网络中的每辆车每秒大约传输5~50次。

(2) 危险情况的警告信息。与上面定时发送的信息不同,这些警告信息有可能来自通信范围内的通信车辆,节点离得较远,因此需要多跳传输,所以这种信息只有当危险情况出现时才发出。

因此利用移动Ad Hoc网络传输的系统能对车辆行驶状况实施实时动态采集,具有建设成本低、周期短、维护费用低的特点,适合我国智能交通发展的现状。但移动Ad Hoc网络拓扑结构和物理层协议设计、采集信息的处理与其对未来路况预测等问题还有待解决。

1.3 控制模块

通过Ad Hoc网络传递过来的车辆信息进入车内整车控制器时,会对所得到的数据进行分析处理。如果分析的结果安全,不做出任何措施;当分析的结果出现警告时,则做出主动预防措施,其过程如图4所示。

整车控制器是汽车控制的核心,它根据输入信号,判断汽车当前状态,并经过一定的控制逻辑和控制算法的判断分析,确定向各子系统发出当前控制信号的量值。如图4所示,速度信号表征当前整车对输出驱动扭矩的需求量,同理,制动踏板信号表示对整车制动扭矩的需求。本文所研究的汽车控制策略采用的是电力辅助控制策略。发动机MCU 根据总成控制器发出的发动机油门信号,结合当前的发动机转速,确定出所需供油量和喷油定时,使电喷发动机通过有效组织燃烧向扭矩耦合器输出扭矩。电机驱动系统根据输入的表征电机扭矩大小的电机油门信号,以及电机工作模式信号决定电机的驱动扭矩输出。

整车控制器根据驾驶员制动踏板及当前车速计算出所需机械制动扭矩值,以得到机械制动系统的制动指令,与原车相比,车轮制动力分别来自产生摩擦制动的制动系统和产生回馈制动的动力传动系统,增加的回馈制动功能由混合动力及传动系统实现,回馈制动力来自电机的制动力矩,并通过传动系统施加于驱动轮上,而回馈制动的能量则通过传动系统传回电机。这样提高了制动的可靠性,从而增加了驾驶辅助系统的可靠性和安全性。

2 车辆定位原理

若要使驾驶辅助系统安全可靠地运行,汽车间重要行驶信息的传递是关键,如何确定与本车进行通信的汽车更是基础。判断过程如图5所示,分为4个步骤。

(1) 假设这是一个从四面八方行进的车行流模型(如图5(a)所示);

(2) 与本车同方向行驶的目标车对本车没有威胁,因此从候选对象中去除(如图5(b)所示);

(3) 本车行驶目的地不同的车辆也从候选对象中去除(图5(c)所示);

(4) 把余下的车辆当作通信候选对象。

在判断车辆行驶方向的过程中,分析GPS传递过来的信号,通过车辆的位置改变来判断汽车行驶方向;并且在汽车内部,安装陀螺传感器可直接检测出汽车前进的方向。当两个信息所显示的行进方向相同时,就按以上去除规则进行通讯候选车辆的排除;当两个信息所显示的行进方向不同时,则保留作为通讯候选车辆。剩下的候选通信车辆,通过GPS接收机接收GPS卫星信号,求出该车的经纬度坐标、速度、时间等信息。由这些信息可以算出车辆之间的距离,车辆间靠近速度等参数,将距离最近和靠近速度最快的汽车作为通信对象。

为提高汽车定位精度,本系统采用了差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而捕获不到GPS卫星信号时,系统可自动导入自律导航系统,此时由车速传感器检测出汽车的行进速度,通过微处理单元的数据处理,从速度和时间中直接算出前进的距离以及车间的距离和靠近速度。由GPS卫星导航和自律导航所测到的汽车位置坐标资料、前进的方向都与实际行驶的路线轨迹存在一定误差,为修正两者的误差,所以融入GIS系统,采用地图匹配技术,加一个地图匹配电路,对汽车行驶的路线与电子地图上道路之间的误差进行实时相关匹配进行自动修正,此时地图匹配电路是通过微处理单元的整理程序进行快速处理,得到汽车在电子地图上的正确位置,以指示出正确行驶路线。

3 结 语

驾驶辅助系统,通过所获得的GPS和CCD相机的信号,实时地对车辆行驶过程中的状态信息进行监测,对潜在发生的碰撞事故实时进行预判,当判断结果显示将要发生碰撞事故时,通过Ad Hoc网,进行车辆间的无线通信,将本车行驶参数以及与之通信车的行驶参数互相传递,传输到车内的微控制器中,使得微控制器发出操作指令,提醒司机做出控制,当情况特别紧急时,可以直接对车辆进行恰当的控制。由于驾驶辅助系统不需要安装在道路两旁的固定监测设备,因此,该系统对于未来的ITS是非常有效的。

摘要：在当今社会中,地面交通系统对人们的生活起到了至关重要的作用。但是,频繁的车祸使得人们对汽车安全愈加重视。采用智能交通系统(ITS)的思想,针对汽车视野死角的问题,提出了一种驾驶辅助系统。该系统通过GPS,CCD相机来判断车所处的位置、汽车间的车速、刹车扭矩等,并通过无线自组织网(Ad Hoc)进行车间通信,使车载MCU能够判断并做出主动预防碰撞措施。

关键词：智能交通系统,驾驶辅助系统,GPS,无线自组织网,主动预防碰撞

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车辆的预见性驾驶 篇6

我国道路交通安全问题日益严重,现已成为一个突出的社会问题。2011年,全国汽车保有量达到1.04亿辆,有6.2万人死于车祸[1]。事故的发生,除了部分是由于车辆机械故障以外,90%以上均由人为因素引起[2],例如操作不当、安全意识缺乏等。因此,为了避免由于驾驶人操作不当,特别是遇见特殊环境及情景时的操作不当,有针对性的对车辆驾驶人,特别是营运车辆驾驶人进行安全驾驶培训并进行考核,有助于提高我国目前道路营运安全性,保障人们生命财产的安全。但由于在现实生活中对驾驶人进行复杂环境下的培训既耗费大量人力物力,又存在安全隐患,而基于汽车驾驶模拟器的驾驶人培训可以弥补这些不足。因此,可以选用汽车驾驶模拟器来实现特殊环境及情景下驾驶安全性评价。

Borowsky Avinoam等[3]利用交通情景的图片研究不同经验驾驶人对危险场景的识别,认为有多年驾驶经验的出租车司机相对于新手驾驶人能够迅速找出场景中的危险点。在此基础上,马萨诸塞州大学行为研究中心(Human Perception Lab)结合虚拟现实技术,基于驾驶模拟器建立了16个危险场景,结合眼动议测试主要研究驾驶人驾驶安全意识[4]。此外,该研究中心还开发出一套驾驶新手培训软件,用以提高新手驾驶人的安全驾驶意识[5]。软件具体操作时让新手驾驶人观察交通场面(画面),然后针对这些场面要求驾驶人找出危险点并标识出来,最后分析驾驶人安全意识水平,给出建议。新手驾驶人可以通过反复练习达到训练提高自己安全驾驶意识的目的。昆明理工大学的梁坤等[6]在驾驶模拟器中建立了以云南部分地区道路交通事故多发段(点)为虚拟危险视景的仿真场景,用于驾驶人行为研究和驾驶人培训。卢停等认为基于模拟器的驾驶人培训应该从内容上涵盖基本驾驶操作训练、模拟驾考训练、特殊路段驾驶训练、恶劣天气下驾驶训练、安全常识驾驶训练、危险状态驾驶训练及复杂路况驾驶训练等[7],但仅停留在理论研究层面。

目前国内外驾驶人考核办法,除去驾驶理论,针对驾驶人安全意识的培训较少,也没有复杂交通突变环境下的驾驶人应变能力训练环节,对于驾驶人操作的评估也由人来完成,具有极大的主观性。因此,需要开发出1套特殊环境与情景下驾驶人操作评估系统,针对特殊环境下驾驶人的驾驶技能操作进行评估,并结合评估结果进行有针对性的训练,以提高驾驶安全性。

本文从驾驶人的角度出发,基于层次分析法,从交通规则遵守情况,驾驶行为规范程度,安全驾驶意识程度3个方面建立特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性评价体系。根据理论分析和对湖北省车辆检测中心营运车辆驾驶人问卷调查,确立典型交通场景下的安全驾驶标准操作。运用句法模式识别理论,对给定场景中驾驶人的操作动作进行编码和识别,并开发基于句法模式识别方法去评价安全意识的算法。最后对特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性作出综合评价。

1 特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性评价指标

营运车辆是指从事道路旅客运输经营和道路货物运输经营的车辆[8]。营运车辆与非营运车辆相比,具有运行时间长、运行里程远等特点,会遇见很多复杂的交通环境或交通情况。驾驶特殊环境指对行车安全有影响的特殊天气情况、特殊路段条件、特殊光照条件、动态交通事件等。基于以上对营运车辆和驾驶特殊环境的定义,并结合湖北省车辆检测中心营运车辆驾驶人访谈,在模拟器中建立驾驶特殊环境场景。

安全驾驶指标应该能够反映驾驶人在所有道路环境中的驾驶能力,包括一般道路环境下的驾驶与特殊环境下的驾驶。本文基于驾驶模拟器对营运车辆驾驶人驾驶安全性进行评价,将特殊环境下营运车辆驾驶人安全驾驶指标分为3个方面,即交通规则遵守情况、驾驶行为规范程度和安全驾驶意识程度。

1.1 交通规则遵守情况指标

交通规则是指驾驶人在正常行驶过程中需要遵守的道路通行规则及相应交通法律法规。主要包括交通信号灯的遵守、机动车道通行规则遵守、交通标志标线遵守,见图1。

1.2 驾驶行为规范性指标

在日常的交通参与活动中,不难发现很多驾驶人在驾驶过程中采用不规范的驾驶行为,即非违法错误驾驶行为,以下称不良驾驶行为。对于营运车辆,规定不规范的驾驶行为指标包括空档滑行、先踩离合后刹车、转向同时刹车、猛踩油门、急速制动,见图2。

1.3 安全驾驶意识指标

驾驶安全意识是指在交通活动参与过程中,驾驶人对交通情况的把握及认识情况,特别是任何对行车存在潜在危害的道路状况或者道路使用者(机动车驾驶员、非机动车驾驶员、行人等)。具体体现在驾驶人能够迅速识别视线不良的情况,准确判断动态和静态的危险源,见图3。

2 特殊环境下驾驶人驾驶安全性评价方法

层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)是美国T.LSaaty教授在20世纪70年代提出的1种定性与定量分析相结合的决策分析方法[9]。考虑到特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性指标的多层次的评价关系,可以利用层次分析法将每个指标的权重进行确定,得到特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性评价模型。最后确定每个指标的赋值原理、方法及值域,从而利用驾驶模拟器根据车辆的状态及驾驶人的操作行为得到其驾驶安全性等级。

2.1 评价指标体系的层次分析结构模型构建

根据前文分析,得出特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性评价标准的递阶层次结构,见图4。

2.2 基于层次分析法的指标权重确定

设计特殊环境下营运车辆驾驶人驾驶安全性指标相对重要性问卷调查表,发给专家(全部为交通安全领域专家,共12人)根据经验对各因素的相对重要性做出判断。其中,得到的准则层B到目标层A的综合判断矩阵见表1。

根据以上相对重要性判断矩阵,采用和法或根法[11]计算其特征向量W,将其归一化即可得到本层次所有元素相对其上面一层元素的相对重要性,即权重值。本文采用根值法,即计算综合判断矩阵全部行向量数值的几何平均值,归一化处理后得到权重向量,WA～B=(0.11 0.25 0.64)T。经检验,矩阵满足一致性要求。

同样可以计算得到指标层C的各指标相对于准则层B的权重。各指标权重见2。易见,3大类指标中,安全驾驶意识权重最高。

2.3 指标赋值及算法

针对交通规则遵守情况及驾驶行为规范性的评价,只需要直接检测车辆状态信息即可。如是否超速,则只需判断车辆的速度与某一速度值(道路限速或者限速标志上的限速值)的大小。而对于驾驶人安全驾驶意识的评价,则需要通过驾驶人在场景中的特定操作情况予以评估。

2.3.1 交通规则遵守情况评价赋值

根据《机动车驾驶证申领和使用规定》,对于交通规则遵守情况类指标建立以下评价标准,见表3。

记交通信号灯的遵守、机动车道通行规则的遵守和交通标志标线的遵守的得分分别为S11、S12、S13。那么交通规则遵守情况类总得分为

S1=0.391×S11+0.253×S12+0.356×S13 (1)

2.3.2 驾驶行为规范性评价赋值

对于驾驶行为规范性指标建立评价标准见表4。

记下坡空档滑行、先踩离合后刹车、转向同时刹车、猛踩油门和急速制动的得分分别为S21、S22、S23、S24、S25。那么驾驶行为规范性类总得分为

S2=0.368×S21+0.293×S22+0.181×

S23+0.052×S24+0.106×S25 (2)

2.3.3 安全意识评价赋值

本文基于句法模式识别对安全意识进行评价。句法模式识别是模式识别的1种,通过句子的形式对1个结构进行描述[10],利用小而简单的基本元素和规则来判断、识别复杂模式的1个过程。其基本定义包括字母表、句子、语言和文法。

驾驶人驾驶操作过程中,使用到的操作主要包括离合器、档位、油门踏板、刹车踏板、转向灯、喇叭和转向盘等7类。这些基本操作就可以归属为基本元素。将每个场景按照操作要求进行空间范围划分,并将每个特殊场景下的标准操作转换为由基本元素组成的标准序列。表5所列即为山区傍山险路场景下的标准序列表。

驾驶人在某个场景中的具体驾驶过程,则可以用这些基本操作表示出来。因此,驾驶过程的评价,也可以认为是根据驾驶人所完成的一系列操作动作来判断其操作过程与标准过程的差异性。如果完全符合标准操作过程,那么可以认为驾驶人的此次操作动作是规范的或者是符合安全意识的。但实际操作过程中,驾驶人通常会出现各种其他操作和不规范的操作,那么需要根据一定的规则来判断驾驶人的一系列操作与标准操作的符合程度,而这个规则就是文法。依次对驾驶人在该场景下的操作进行排斥性检验、空间位置属性判断、完整性检验和重复性及次序性检验即可得到评价结果。

其中,排斥性检验评价结果为,X∈{0,1},其中:0为阳性结果,驾驶人在某场景下出现了决不允许的操作,表示驾驶人在本场景中的操作是不安全的;反之,1为阴性结果,为安全的驾驶操作过程。应用式(3)进行完整性检验,得到操作完整性评价结果Y∈[0,1] 。

$Y=\frac{{\rm N}}{{\rm N}{}_0}\times 100\%(3)$

式中:N为待识别字符串(链)字符种类数;N0为规则P规定标准字符串(链)字符种类数。

设场景j下驾驶人安全意识用0j表示,那么:

$0{}_j=\{\begin{array}{l}0X=0\\ 100\times \min (Y,{\rm Z})X=1\end{array}(4)$

记对视线不良情况识别、静态危险源识别和动态危险源识别的得分分别为S31、S32、S33。那么安全驾驶意识总得分为

S3=0.374×S31+0.252×S32+0.419×S33 (5)

2.3.4 综合评价结果

根据交通规则遵守情况、驾驶行为规范性和安全意识赋值计算结果,营运车辆驾驶人驾驶安全性评价结果为

S=0.106×S1+0.252×S2+0.642×S3 (6)

参照我国现有驾驶资格证考试办法,将营运车辆驾驶人驾驶安全性评价结果分为2个等级,对应的分值见表6所示。

3 结束语

从驾驶人的角度出发,提炼出驾驶操作安全性评价指标,建立营运车辆驾驶人在特殊环境下的驾驶安全性评价系统。从交通规则遵守情况、驾驶人操作规范性及驾驶安全意识等三方面建立驾驶人驾驶安全层次分析模型,确立特殊环境下营运车辆驾驶人安全驾驶指标,并结合专家调查法和层次分析法得出各项指标的权重,确立评估模型。根据调查结果,安全驾驶意识权重最高,表明安全意识对于行车安全有重要的影响。本文通过研究认为从驾驶人的操作过程对其安全意识进行评价,判断驾驶人在某种特殊环境下能及时意识到潜在的危险并采取操作来消除隐患的能力。运用句法模式识别理论,对给定场景中驾驶人的操作进行编码和识别,能够实现对驾驶人驾驶安全意识的评价。

但本文将各个场景标准操作中每个操作动作对于目标实现的权重视为同等重要,这与实际是不完全相符的,需要进一步通过实验的方法研究各个操作动作对于目标实现的影响程度。此外,影响驾驶人驾驶安全的因素是多元化的,除个人的遵守交通规则情况、安全意识及驾驶规范性等因素外,个人的性格、心理等对驾驶行为及安全也有极重要的影响。研究驾驶人性格、心理与驾驶安全的关系,并设计相关的场景,形成能够全面反映驾驶人驾驶安全性的评价系统。

摘要：道路交通事故90%以上由人为因素引起。为了对特殊环境下营运车辆驾驶人的驾驶安全性进行综合评估,由问卷调查确立典型交通场景下的安全驾驶标准操作,应用层次分析法,从交通规则遵守情况、驾驶行为规范性程度及安全驾驶意识程度3个方面建立驾驶安全性评价体系。运用句法模式识别方法设计安全意识评价算法,对驾驶人在场景中的操作能力进行评价。结果表明,安全驾驶意识程度对驾驶安全性的影响最大。所设计系统在驾驶模拟器中实现,可有效评价特殊环境驾驶人的驾驶安全性,进而降低驾驶人因素引起的事故率。

关键词：特殊环境,营运车辆,驾驶安全,层次分析法,句法模式识别

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车辆驾驶状态监控预警系统设计 篇7

驾驶状态监控预警系统可以实现对车辆驾驶人的驾驶行为动态监管和驾驶行为安全预警, 主要实现的功能包括:不良驾驶行为监控与预警;保持安全距离状态监控与预警;车道偏离状态监控与预警;现超速状态监控与预警;远程信息发布与监控预警。

1 总体设计

系统分为了六个主要功能模块:主控模块、信息集成模块、行为检测及预警模块、数据规格化与存储模块、预警输出模块、远程信息交互与预警模块。系统整体功能架构如图1所示。

其中主控模块主要负责其他各模块的功能启动以及调度管理。信息集成模块通过多种通讯方式实现了预警系统信息集成方案中的数据收集功能。经过信息集成模块获取得到的数据还要经过数据规格化和存储模块的处理。数据规格化和存储模块还实现了数据的结构化存储以及不同属性的索引, 并向其他各功能模块提供了数据访问接口, 以检索本地各种查询条件下的状态数据。行为检测预警模块从内存缓冲区提取时间有序各类数据, 依据不同预警应用的知识库规则信息和条件设置进行在线分析, 实现不良驾驶行为、未保持安全距离、车道偏离以及超速预警的逻辑判断和检测。预警评估与输出模块可以直接将检测到结果通过用户终端或声音的方式进行播报, 也可以将预警信息通过数据规格化与存储模块提供的程序访问接口记录在本地数据库或者通过远程信息交互与预警模块将预警信息发回远端监控平台。远程信息交互模块利用3G/4G通信接口实现与远端控制平台的信息交互, 接收远端控制平台的指令发布和远程预警信息。

2 硬件设计

驾驶状态部分信息采集可依赖于原车CAN总线采集, 如油门信号、刹车信号、车速信号, 发动机转速信号等;此外, 为了采集其他操作信息, 还将加装离合信号、方向盘信号、方向盘触摸信号、加速度信号、头部姿态、档位信号等信息采集传感器。综合考虑各功能模块的在信息传输、信息处理等方面的性能要求, 对各模块之间的信号连线进行了规划。在此基础上, 实现了系统的硬件集成, 集成原理图如图2所示。

3 软件设计

软件各个部分的工作是由多个线程并发执行实现, 如图3所示。主控线程是整个系统软件的中枢, 由它完成系统各种配置量、数据库、知识库规则以及信息集成各通信接口的初始化工作。数据获取线程组针对串口、CAN总线接口及网络SOCKET接口提供不同的数据接收线程, 每一线程的工作方式类似:首先读取端口缓冲区数据, 对数据合法性进行初步校验, 如果是有效数据则依据通讯协议的约定进行数据解析, 并判读是否获取一个完整的协议帧, 如果得到了一个完整的协议帧, 则将该数据进行存储并送入内存数据Buf队列。不良驾驶及危险驾驶行为检测也由一组线程实现, 分别对应不同的检测逻辑。其工作流程为:从数据Buf队列提取一个数据, 提取该数据所携带不同属性值类型, 根据不同行为检测的条件要求, 判断该数据是否需要和历史时序数据进行比对或统计, 如需要比对则进行相应比对或统计操作, 若不需则继续, 最后于判断规则和检测条件进行匹配, 匹配成功产生一条预警并输出, 整个过程循环执行。

对软件的数据组织和访问进行抽象建模, 构建了不同层次的数据访问对象和接口。数据源 (Data Source) 层对不同类型的数据建立不同的对象, 他们各自提供自己的对象访问公共接口。数据模型 (Data Model) 层将源数据对象进行组织, 形成有时序的且有多维属性数据的数据库, 并建立数据的在时间或空间等属性上的索引, 为查询对象提供访问接口。数据访问接口层 (Access Interface) 则细分为两个子层次, 数据组织 (Data Forming) 层主要由一些查询对象构成, 这些对象直接访问数据模型层中的数据, 并按照不要需要对数据进行组织和统计;而抽象与封装 (Abstract and Encapsulation) 层可以组合利用数据组织层中的查询对象, 建立更高一级抽象数据, 它可以继承并实现了不同的接口, 利用了面向对象设计的多态优势, 直接为各类预警应用提供所需结果。

由于某些行为检测需要将当前数据与历史序列数据进行比对或统计, 因此要考虑数据的本地存储, 即要满足历史数据各种访问要求, 同时又要节省车载系统本地存储空间, 需要对源数据的存储机制进行规划。通过分析可以归纳以下几种情况。

(1) 使用实时数据作为驾驶员当前危险驾驶或违规操作的判断依据。例如, 根据超声检测模块获取的横向障碍物距离来提醒驾驶员注意方向控制;根据方向盘脱手判别装置判断驾驶员是否有单手驾驶操作;根据车辆已有的离合器踩踏深度信号判别驾驶员是否有半踩离合器行为。

(2) 使用实时数据车辆危险状态评估的判断依据。例如, 根据毫米波获取的纵向障碍物距离来提醒驾驶员注意前方有障碍物;根据车辆已有的速度信号提醒驾驶员是否已超速;根据水温或发动机转速等信号判别车辆是否运行良好等。

(3) 根据实时数据与历史数据对驾驶员当前危险态势进行分析。单纯使用实时数据来对驾驶员当前状态进行评估可能无法准确判断, 需结合历史数据综合判断。例如, 系统如需要对驾驶员是否处于异常驾驶状态进行判断, 应对驾驶员实施某种驾驶动作连续记录一段时间后方可正确判断出。

(4) 根据历史数据对驾驶员综合素质与安全驾驶能力进行评估。对驾驶员在营运过程中的某些数据或违规预警进行记录, 事后根据数据分析驾驶员在驾驶过程中对车辆的掌控能力以及对安全操作规范的遵守程度, 由此来对驾驶员综合素质进行评估。

根据上述对采集信息的使用分类, 可将系统采集到的各种数据划分为:实时数据、短时历史数据、长时历史数据。同一数据可能同时具有多种类型, 如车速既是实时数据, 也是短时历史数据, 也可能为长时历史数据。实时数据可为其开辟内存空间临时存放, 使用完毕后由后续更新数据进行自行替换。长时历史数据可以在车载本地数据库存放一段实践, 但定期需由远程信息交互模块传至监控中心服务器进行存储和管理。短时历史数据则可以较长一段时间内存储在本地数据库, 使用完毕后或者定期进行更新。

4 结语

运营车辆驾驶状态监控预警系统对公路运输安全具有重要意义。通过驾驶状态监控预警系统的开发与实现, 可以对不良驾驶行为、未保持安全距离状态、车道偏离状态、现超速状态实现监控与预警, 为规范运营车辆的驾驶行为提供有力的措施, 为全国运营车辆的联网联控工程建设提供有效的手段。

参考文献

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