智能交通―交通安全与车辆安全

1、根据智能交通交通安全和车辆安全，序言智能交通技术在交通安全方面的作用，统计，中国交通事故死亡率多年来居世界第一，平均年交通事故死亡人数超过10万人。 中国交通部多次建议减少交通事故的发生率，但交通事故多发的现象至今仍未缓解。 除了能在交通管理和司机素质等方面改善外，能否利用先进的科学技术减少交通事故的发生率，一直是我国科学家的研究方向。 随着智能交通系统(ITS )的提案和普及，智能交通技术在交通安全和车辆安全领域的运用也被开发出来了。 根据智能交通技术交通事故预防的具体运用、GO、车道偏离警报系统的概要、(美国)国家道路交通安全管理局的定义，车辆偏离警报系统(ldws-lanedeparti

2、ngwarningsystem )是一种警报辅助汽车因车道偏离而避免或减少交通事故的系统工作原理机器视觉的车道偏离警报、车道偏离识别方法、国外车道偏离警报系统、国内外车道偏离警报的应用、back、车辆防撞系统、汽车自动防撞系统(automatic bump-shieldsystemoftheautomobile )很智能汽车防撞系统是防止汽车碰撞的智能装置。 自动发现可能与汽车相撞的车辆、行人或其他障碍物，发出警报，同时采取制动和回避等措施，可以避免发生碰撞。 汽车防撞系统的三部分： (1)信号采集系统：使用雷达、激光、声纳等技术自动测量车辆速度、前车速度及车辆间距离；(2)数据处理系统：计算

3、机芯片在处理车辆距离和车辆瞬时相对速度后，对车辆安全距离车辆距离小于安全距离时，数据处理系统发出指令(3)致动器：执行来自数据处理系统的指令，发出警报，注意刹车司机，司机不执行指令时，致动器例如关闭窗户，座位的采取自动刹车、锁安全带等措施，系统工作原理是，在正常运行时，系统处于非工作状态。 该系统在车辆接近前车的后部或其他车辆突然侵入并追尾时，发出追尾警告。 警告后，如果驾驶员没有减速制动，该系统将启动紧急制动装置，同时启动MSB系统(电动安全带系统)，自动地瞬间拉安全带进行锁定，保护乘客不受追尾事故的影响。 在这个过程中，驾驶员一刹车，系统的刹车就变成了辅助刹车。 车辆防撞系统的实用化，国际

4、上德国，日本，美国等先进的汽车生产国，10年前开始自主防撞安全装置的研究和开发。 戴姆勒-克莱斯勒和沃尔沃在汽车防撞器方面领先世界。 戴姆勒-克莱斯勒公司的汽车防撞器结构主要是两个测距仪和一个影像系统，可以测量安全的距离，一旦在车前发现障碍物，计算机就能自动诱发制动装置。 该系统的特征是(1)能够自动检测前方障碍物的速度和距离(2)致动器可自动地启动制动装置，自动关闭车辆侧窗、天窗，自动调整座椅位置。 乘客受到冲击时，受安全气囊最大限度保护(3)能感知到车的行驶状态，如果传感器感觉到车左右摇晃，或车内酒精浓度过高，就能自动制动方向盘，并自动锁定。 戴姆勒克莱斯勒公司和沃尔沃公司的防撞器也有缺点

5、。 无法防止误操作。 如果想超越，汽车自动防撞器检测到两车的距离小于安全距离，自动防撞器就要自动刹车。沃尔沃公司的智能技术在轿车上安装了夜视，夜视显示前灯照射距离以外的物体，显示汽车前灯和车前障碍物的距离，指示司机刹车，但沃尔沃公司的防碰撞器可以自动刹车back、车内车载设备的视觉安全技术、车辆内部信息的设备视觉辅助驾驶技术，通过车载的摄像机判别驾驶员的状态、位置等信息，实施驾驶员的视线调节和驾驶疲劳检测等必要的安全保障措施。 目前车内车载机器视觉安全技术的研究方向分为视线调节、疲劳和分神检测两个方向。 视线调节、司机的视线调节使每个司机的眼睛都处于相同的相对高度，保证为路面和周围车道提供无障

6、碍的视野和最高视野，保障驾驶安全。 该技术包括： (1)眼位传感器测量驾驶员的眼睛位置，并据此决定和调节座位的位置；(2)电动机自动地将座位升降到最佳高度，为驾驶员提供能够掌握路面状况的最佳视线；(3)电动机提供方向盘、踏板、传感器视线调节系统被应用于几种高级轿车。 例如沃尔沃视线调节系统，用窗户装饰板中的摄像机扫描驾驶员的座位区域，寻找表示驾驶员脸的模式，扫描驾驶员的脸确定眼睛的位置，然后找到各眼睛的中心，完成这三步工作所需的时间不到1s 疲劳和分神检查是疲劳驾驶是重大交通事故的主要原因，国内外研究机构纷纷开展了该领域的研究。 与冷静驾驶相比，疲惫的是方向盘的微调整、头部前倾、眼睑的眨动，甚

7、至关闭都是特异的指标。 目前对驾驶疲劳检测系统的研究，多使用车载机器视觉系统来监视人体姿势和操作行为信息，以判别疲劳状态。 在欧洲的e-Safety项目中开发了AWAKE驾驶诊断系统。 该系统利用视觉传感器和方向盘操纵力传感器实时获取驾驶员信息，并利用人工智能算法判断驾驶员的状态(可能是觉醒、打瞌睡、打瞌睡)。 驾驶员处于疲劳状态时，用声音、光线、振动等刺激驾驶员，恢复到清醒状态。 通过自己研制的专用相机、脑电波仪和其他仪器，准确测量头部运动、瞳孔直径变化和眨眼频率，研究驾驶疲劳问题。 研究结果表明，一般人眼睛闭着的时间在0.120.13 s之间，驾驶中眼睛闭着的时间为0.15s的话，容易发生

8、交通事故。 国内也有很多研究机构开展了驾驶疲劳的研究，通过机器视觉的方法实时跟踪驾驶员的眼睛特征来判断驾驶员的精神状态。 因为驾驶行为在一定程度上能反映驾驶员的疲劳状态。 一些研究者从驾驶行为的角度研究驾驶疲劳监视。 法国从2000年开始，共同开发基于驾驶行为的驾驶员注意力降低监视系统，通过声音和光信号提醒驾驶员注意。 该系统采用的传感器为视频传感器(持续测量并分析汽车与横轮线之间的白线间的距离)、方向盘(监视方向盘的动作)、制动传感器(监视踏板的压力)等驾驶员驾驶时的方向盘的运动参数back、智能交通技术在处理交通事故上运用了紧急事件的快速反应系统，紧急事件的快速反应协调各有关机构，管理相关

9、人员与设备的通信联系和信息发布等一系列活动的合计。 建立紧急情况迅速地对系统资源作出反应，紧急情况迅速地作出反应的系统的目的是以最快的速度、最短的时间排除事故。对于紧急情况带来的结果，应该考虑配置双方的迅速应对资源，即相关部门和相关资源。 一)有关部门。 包括处理部门在内，一般设置紧急救援中心、消防中心、医疗急救中心和危险品处理中心的公共安全责任部门包括公安部门、消防部门、急救中心和抗震灾害减轻部门。 2 )相关资源。 负责监视指挥救援活动的全过程(包括道路监视设备)的交通巡逻车，巡视交通状况、事故警报，及时处理轻微事故的牵引设备，负责打扫事故现场车辆的路政设备，负责道路设施的整备。 紧急情况

10、迅速反应信息收集方式，建立点、线、面的道路交通紧急情况信息收集网，发现紧急情况现场，加快信息传递。 具体方式为： 1 )基于检测器的紧急事件信息收集。 紧急事件消耗交通堵塞的时间与紧急事件的响应时间呈指数关系，因此及时发现异常的交通现象具有重要意义。 为了收集紧急事态的信息，需要增大沿线的检测器的密度，一般最好是500 m间隔，在事故多发地区也能增大这种密度。 2 )通过紧急电话和巡逻手段收集紧急事件信息。 这是通常的紧急事件信息收集手段。 从紧急情况发生到被发现的时间，根据紧急电话的设置密度和巡逻频率，一般缺乏及时性。 基于AIDS的紧急事件信息收集。 交通状态自动识别系统(AIDS )使用

11、图像处理技术自动检测行驶中的车辆是避免道路上异常的行驶轨迹，并将该信息发送给交通控制中心和路上的后续车辆。 艾滋病可以在发生紧急情况的同时得到紧急情况的相关信息，但是由于该系统成本很高，所以在道路的广泛范围内使用还很困难。 因此，事故多发区间以外的地点的异常交通信息收集也有必要通过上述(1)、(2)的手段来实现。 4 )通过路车间信息系统收集紧急事件信息。 路车间信息系统(road/automobilecommunicationsystem，RACS )通过车辆上的装置和设置在路上的通信收发装置，实现行驶中的车辆与管理中心的通信。 在车辆发生危险状况的情况下，可通知管理中心，通过该中心将该信息

12、提供给周边车辆。 紧急情况的迅速应对系统，紧急情况的快速应对系统主要提高紧急交通事件的报告和应对能力，改善紧急应对的资源配置，避免事故灾害进一步扩大。 紧急事态迅速反应系统可以通报紧急事态，管理者通过动态数据库取得紧急事态的场所信息，在画面上确定事件场所的地理位置，提取有关事件处理的各种信息，包括公安、消防、救护、管理部门的场所、与事故现场的距离、到达现场的路径等。 系统可以在一定限制下进行搜索，如以时间、距离等为目标自动搜索，寻找通向紧急情况的最佳路径，用彩色标识提供管理者的分析和研究，帮助公共和民间机构迅速确认和应对紧急交通事故，将紧急交通事故对交通安全的影响降到最低，及时组织紧急救援人员

13、和设备建立这个系统的一个目标是实现各部门的快速反应、联动、信息实时共享的要求，确保信息渠道畅通，尽可能提高行动速度，缩短工作时间。 系统构建的另一个目标是，在执行紧急情况快速反应的过程中，控制中心通过系统监视现场，动态调整快速反应方案，指挥快速反应行动，尽可能完成时间指标的最佳方案。 事故确认定位子系统、事故确认和正确定位是对紧急事件迅速反应的首要前提。一般来说，发生紧急事态的情况下，手机和路上设置的紧急电话、巡逻车打来的电话很多，其中手机的警报占整体的三分之一左右。 手机报警的优越性很明显，人们可以用手机的通用分组无线服务(GPRS )系统定位事故地点，也可以用车载设备定位，但人们还是依赖各

14、种信号采集设备。 基于报警电话、电子地图、系统进行事故自动定位，为正确实施GIS救助提供第一步资料。 紧急事件处理子系统在收到警报后，系统立即展开工作，协调各职能部门进行救助。 迅速的应对线路选择可以保证救助者以最迅速的方式到达事故场所，先进的现场管理可以保证救助工作的顺利开展。 1 )迅速的反应路径的选择。 争取时间是急救行动的关键。 交通事故的最终伤亡程度很大程度上取决于救护者和设备能否到达现场。 争取时间不仅可以缓解事故的严重性，及时护理伤员，还可以尽快恢复事故现场的交通。 在急救行动开始前，尽可能多地获取事故场所的准确位置、事故车辆和人员的数量、附近医院的准确位置、最近的消防设施、其他

15、现场和急救途中可以使用的设备等信息，为成功的救援提供了很大的便利。 2 )现场管理信息系统。 现场要妥善管理，防止不同部门协调和分工引起的混乱。 重大交通事故常常要求很多部门共同参加处理。 救护人员、消防人员、警察和司法人员同时参与事故处理，提供救护、交通指导、现场清扫等服务。 与此相对，事故现场的管理有很大的帮助。 根据以往的经验，我注意到：个救援机构之间的联系障碍主要来自机构间的不同通信系统。 因此，统一管理很重要。 统一管理不仅要在各机关内进行，还要在各部门如警察、消防、急救中心、交通和社会服务中心之间协调工作，达到最高效率。 事故管理子系统在救援活动展开后，由有关部门进行现场调查。 事故现场调查结束后，事故处理人员可以对喝酒后的驾驶、违法操作等事故原因进行初步分析。 但是，在调查过程中，可能会发生参数计算等问题，需要有经验的事故处理者调查相关资料进行数据处理。 事故统计数据库的建立，对对发生的事故进行分类管理，提供事故处理经验非常有帮助。 总结事故发生的原因、预防活动、可能的救助措施等进行分类。 预案数据库满足管理者紧急事件记录数据库的操作，将各种典型的紧急事件处理流程存档，在类似事件发生时改进处理措施，发现不足，同时，管理者、研究者分析各种紧急事件的特征，为提高道路交通的管理水平提供依据。 根据紧急事件的快速反应过程和各子系统的应用、总结，智能交通系统(ITS )出现