駕駛員與車輛安全

在車輛檢測(cè)、道路檢測(cè)、車道檢測(cè)、行人檢測(cè)、困倦檢測(cè)和避撞檢測(cè)等方面，對(duì)于駕駛員和車輛的安全是至關(guān)重要的。

A）車輛檢測(cè)：道路車輛檢測(cè)是指估計(jì)周圍車輛相對(duì)于主車輛的形狀、尺寸和三維位置。關(guān)于道路安全，車輛檢測(cè)/跟蹤應(yīng)用的目的是避免與其他車輛發(fā)生可能的碰撞。

B）道路檢測(cè)：道路檢測(cè)是識(shí)別可行駛路面和道路邊界的任務(wù)。車輛前方道路區(qū)域的檢測(cè)和跟蹤為道路偏離預(yù)警系統(tǒng)和定位提供了基礎(chǔ)，這對(duì)未來(lái)車輛的自動(dòng)駕駛行為是必不可少的。

C）車道檢測(cè)：路面上的車道標(biāo)記提取是車道保持輔助（LKA）和車道偏離警告（LDW）系統(tǒng)的關(guān)鍵任務(wù)，這增強(qiáng)了安全性。它可以使本車保持原有車道，避免任何可能的事故。

D）行人檢測(cè)：通過(guò)車載傳感器檢測(cè)和跟蹤道路環(huán)境中的行人，通過(guò)預(yù)防主車與行人之間的任何可能的碰撞，具有顯著的提高安全性的潛力。

E）嗜睡檢測(cè)：駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)是車輛安全應(yīng)用的關(guān)鍵組成部分，它可以檢測(cè)駕駛員的任何困倦和疲勞狀態(tài)，或任何分心。如果檢測(cè)到處于注意狀態(tài)的駕駛員或任何對(duì)安全駕駛至關(guān)重要的活動(dòng)，那么這些系統(tǒng)能夠在發(fā)生任何可能的事故之前采取行動(dòng)。

F）避免碰撞：避免碰撞（CA）系統(tǒng)是智能車輛安全相關(guān)應(yīng)用的主流之一。雖然避免碰撞可以被看作是一個(gè)更高層次的標(biāo)題，可以覆蓋大部分以前的維度，但我們?cè)贑A系統(tǒng)下的重點(diǎn)是在檢測(cè)過(guò)程之后采取的行動(dòng)。雖然上述預(yù)測(cè)的檢測(cè)部件旨在持續(xù)識(shí)別車輛周圍的動(dòng)態(tài)環(huán)境，但是CA系統(tǒng)通過(guò)警告駕駛員或者基于檢測(cè)系統(tǒng)的輸出自主地采取行動(dòng)（例如，剎車，轉(zhuǎn)向）來(lái)幫助避免事故[1]。

下面再具體介紹提高駕駛員和車輛安全的措施與技術(shù)。

1 對(duì)駕駛員培訓(xùn)，提高駕駛技術(shù)[2]

解決運(yùn)輸業(yè)安全問(wèn)題的困擾。道路交通事故往往歸因于駕駛員因素，包括駕駛速度超過(guò)規(guī)定速度或速度不合適;在酒精的影響下駕駛，困倦或疲倦;駕駛時(shí)不使用車輛乘員的防護(hù)設(shè)備。所以，本文重點(diǎn)關(guān)注駕駛員道路安全意識(shí)，防御性駕駛員培訓(xùn)，目測(cè)檢查，車輛適航檢查，安全性能激勵(lì)措施以及實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程信息處理跟蹤系統(tǒng)，定期的個(gè)人駕駛行為信息更新。實(shí)驗(yàn)研究提供了一個(gè)車輛數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)，在超速、加速、制動(dòng)，轉(zhuǎn)彎方面對(duì)駕駛員和車輛的安全進(jìn)行評(píng)估，并比較了學(xué)校交通司機(jī)與一般駕駛者的表現(xiàn)。盡管一些學(xué)校的運(yùn)輸車輛在學(xué)校運(yùn)輸業(yè)務(wù)以外，在夜間和較長(zhǎng)距離上被用于多種用途，但總體上這些車輛比一般駕駛員記錄的速度更低，制動(dòng)率更低，加速度更低。

這個(gè)評(píng)估包括兩個(gè)主要部分。首先，從2014年1月到2015年1月，對(duì)學(xué)校交通司機(jī)的安全行為進(jìn)行描述性趨勢(shì)分析，并從車輛跟蹤系統(tǒng)中獲取描述性數(shù)據(jù)。其次，從2014年9月至2015年1月，將校車司機(jī)的駕駛表現(xiàn)與普通駕車者的駕駛表現(xiàn)進(jìn)行了比較。參與者從開(kāi)普敦的三個(gè)主要公共交通樞紐，特別是阿斯隆，貝爾維爾和開(kāi)普敦中心進(jìn)行招募。遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)安裝在他們的車輛中。一般駕駛組的司機(jī)是從全國(guó)醫(yī)療保險(xiǎn)公司的開(kāi)普敦司機(jī)登記冊(cè)中選出的，他們使用與年齡和性別與遠(yuǎn)程信息處理設(shè)備相匹配。對(duì)于兩次評(píng)估分析，駕駛員安全表現(xiàn)的數(shù)據(jù)是從車輛跟蹤設(shè)備中提取的。車輛跟蹤裝置數(shù)據(jù)使用SPSSVersion 22（IBM Corp.，USA）軟件（例如推理性t檢驗(yàn)，p＜0.05）進(jìn)行趨勢(shì)和比較分析，以識(shí)別駕駛員的安全行為。

評(píng)估結(jié)果是比較好的。學(xué)校交通司機(jī)在特定的評(píng)估期間的駕駛表現(xiàn)指標(biāo)（超速、加速、制動(dòng)和轉(zhuǎn)彎）似乎比普通駕駛員表現(xiàn)得相對(duì)較好。

2 全自動(dòng)撞車通報(bào)系統(tǒng)降低駕駛員死亡率[3]

全自動(dòng)撞車通報(bào)系統(tǒng)（AACN）可以在客運(yùn)車輛碰撞時(shí)捕獲碰撞數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)骄o急醫(yī)療服務(wù)（EMS）。這項(xiàng)研究探討了EMS響應(yīng)時(shí)間和其他碰撞因素對(duì)死亡幾率的影響。目標(biāo)是使汽車在碰撞時(shí)降低死亡率。本研究包括兩個(gè)案例研究的患者可能會(huì)受益于AACN的例子。

對(duì)美國(guó)運(yùn)輸部、國(guó)家公路交通安全管理局，1996-2012年間的碰撞事故數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究，其中涉及客運(yùn)車輛。記錄了碰撞現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)情況（例如輪胎打滑痕跡和路況），以便建立碰撞模式并重建碰撞機(jī)理。對(duì)所涉及的車輛進(jìn)行檢查，得到碰撞受損的車輛表面，以確定碰撞的力。記錄乘員接觸痕跡（如皮膚和組織物轉(zhuǎn)移）。從EMS的記錄得到了住院前的數(shù)據(jù)，記錄病人的住院過(guò)程。

數(shù)據(jù)顯示，從碰撞到通知EMS提供者的更長(zhǎng)時(shí)間與入院前三小時(shí)內(nèi)更頻繁的干預(yù)有關(guān)，以及從區(qū)域醫(yī)院到創(chuàng)傷中心的轉(zhuǎn)移。碰撞事故發(fā)生的通知時(shí)間＞30分鐘的農(nóng)村碰撞事故比在城市環(huán)境中發(fā)生的類似的碰撞事故更可能致命。

主要結(jié)論：使用了AACN之后，有助于降低死亡率。機(jī)動(dòng)車碰撞后（MVC）提醒EMS供應(yīng)商早期幫助他們辨別專業(yè)設(shè)備，迅速使患者轉(zhuǎn)移到一個(gè)合適的醫(yī)院或急救中心。

3 控制汽車速度改善駕駛員的安全[4]

汽車的速度一直是一個(gè)影響車輛安全的重要因素之一。本文作者Andrew C研究的目的是在波特蘭都會(huì)區(qū)內(nèi)選定的主干道上，分析車速和碰撞數(shù)據(jù)的相關(guān)性。以一個(gè)小時(shí)為間隔，報(bào)告碰撞數(shù)據(jù)，并計(jì)算平均交通速度以與碰撞數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。檢查碰撞類型，原因和嚴(yán)重程度，并比較一天和一周中的車輛速度。

確定了碰撞類型和車速之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，因?yàn)榇蠖鄶?shù)碰撞發(fā)生在低于速度平均值的情況下。在自由流動(dòng)交通期間，沿車輛速度似乎沒(méi)有顯著偏離指定的速度限制，碰撞率較低。在高峰期期間，碰撞事故的發(fā)生率更高，追尾事故占總事故的48%。減速車輛比快速車輛更有可能發(fā)生追尾事故。因?yàn)楫?dāng)前方車輛減速時(shí)，后方車輛的駕駛員可能感覺(jué)不到前方車輛在減速。

車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)也容易發(fā)生碰撞，兩者都與高于平均交通速度有潛在的相關(guān)性，但是需要在交叉路口進(jìn)一步查看詳細(xì)的速度數(shù)據(jù)。波特蘭市交通局目前提出的道路改善旨在減少碰撞事故的根源。然而，可以對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)路口進(jìn)行微小的修改，以減少目前計(jì)劃中沒(méi)有確定的嚴(yán)重事故。駕駛員在接近交叉路口時(shí)無(wú)視紅綠燈交通信號(hào)也是碰撞的主要原因。

車速變化對(duì)道路的安全性有影響，然而過(guò)高的車速似乎并不是碰撞的主要原因。道路特征與高交通量和駕駛員注意力不集中是發(fā)生事故的主要影響因素。

主要結(jié)論：減少道路的速度限制和/或重新設(shè)計(jì)（交叉口和在轉(zhuǎn)彎之前增加駕駛員的可視性）將會(huì)大大減少車輛碰撞的事故。

4 利用行車記錄儀（DVR）及時(shí)預(yù)警駕駛員避免碰撞[5]

事故報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)該不斷地控制道路狀況，及時(shí)提醒駕駛員可能發(fā)生的事故。所以需要模擬車輛相互碰撞的警告的可能性。

使用DVR進(jìn)行建模以警告碰撞的可能性，我們將考慮車輛V1和V2，以速度V1和V2相互移動(dòng)。V1的線性尺寸，即寬度和高度分別是A和B.V1和V2之間的距離是可變的，被命名為D。V2配備有DVR，其顯示V1的圖像的線性尺寸，即其寬度和高度，分別為a和b。從鏡頭到屏幕的距離DVR將被表示為d。當(dāng)車輛彼此接近時(shí)，DVR屏幕上的V1的圖像的線性尺寸增加.因此，如果我們不斷地在DVR屏幕上測(cè)量迎面而來(lái)的車輛的線性尺寸比例或輪廓面積，并將其與參考值進(jìn)行比較，可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間警告駕駛員可能發(fā)生的碰撞，從而防止交通事故。

主要結(jié)論：本文考慮及時(shí)提醒車輛碰撞的任務(wù)，例如在超車的情況下。這個(gè)問(wèn)題的解決是很重要的，因?yàn)樵谂鲎舶l(fā)生前0.5秒提醒駕駛員可以預(yù)防多達(dá)60%的事故，而司機(jī)需要1.5秒來(lái)預(yù)防90%的事故。通過(guò)對(duì)在DVR屏幕上迎面而來(lái)的車輛的圖像的大小的動(dòng)態(tài)進(jìn)行建模來(lái)顯示，如果我們以規(guī)則的間隔測(cè)量在當(dāng)前和先前時(shí)刻的圖像的面積和線性維度的比率并且將該值與參考值進(jìn)行比較，就可以在事故發(fā)生前幾秒警告司機(jī)可能與迎面而來(lái)的車輛發(fā)生碰撞。

5 單車碰撞中駕駛員受傷嚴(yán)重程度相關(guān)的解釋變量[6]

這項(xiàng)研究確定和量化了一些解釋變量，這些變量與輕型車輛碰撞的司機(jī)傷害的嚴(yán)重程度有關(guān)?；谶壿嫽貧w來(lái)分析2007年至2013年在北卡羅來(lái)納州發(fā)生的所有交通事故的記錄。還研究了整個(gè)分析期間所識(shí)別解釋變量的時(shí)間穩(wěn)定性。解釋變量包括與道路、車輛、駕駛員和環(huán)境條件。

與道路有關(guān)的解釋變量包括道路是否分割，是否在城市或農(nóng)村地區(qū)。與車輛相關(guān)的解釋變量包括車輛的年齡、行駛速度和輕型車輛的類型。與車輛相關(guān)的解釋變量包括車輛的年齡、行駛速度和輕型車輛的類型。與司機(jī)相關(guān)的解釋變量包括司機(jī)的年齡、性別、酒精或非法藥物的影響，以及安全帶的使用。與環(huán)境條件相關(guān)的解釋變量包括天氣、照明和路面狀況。有三個(gè)解釋變量被發(fā)現(xiàn)是暫時(shí)不穩(wěn)定的，那些暫時(shí)不穩(wěn)定的變量包括行駛速度、輕型車輛的類型和駕駛員的年齡。盡管在整個(gè)分析期間對(duì)駕駛員的傷害嚴(yán)重程度有顯著影響，但這些影響的程度表現(xiàn)出時(shí)間不穩(wěn)定性。所有其他解釋變量在時(shí)間上穩(wěn)定，在整個(gè)期間具有顯著的影響。

主要結(jié)論：這項(xiàng)研究的結(jié)果有可能幫助決策者制定政策來(lái)減輕駕駛者的傷害，通過(guò)注重對(duì)駕駛員傷害的嚴(yán)重程度持續(xù)表現(xiàn)出顯著影響的解釋變量。這項(xiàng)研究的結(jié)果也提供了一些量化的措施，可以用來(lái)確定實(shí)施這些措施的可行性，以減少與單車碰撞相關(guān)的司機(jī)受傷的嚴(yán)重程度，還提供了有關(guān)未來(lái)研究的建議。

6 安全消息傳播中的行為幫助駕駛員提高安全意識(shí)[7]

在這項(xiàng)工作中，重點(diǎn)討論了基于“網(wǎng)絡(luò)編碼”（NC）方案?jìng)鞑f(xié)議的新趨勢(shì)。準(zhǔn)確地說(shuō)，我們打算研究NC的安全消息傳播，并根據(jù)這種應(yīng)用需求推斷其適用性。為此，本文提出了三種基于NC協(xié)議，深入研究了這些技術(shù)對(duì)安全消息傳播性能的影響。

NC接收模塊用于處理解碼過(guò)程，并將接收到的數(shù)據(jù)包保存在適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)中。在接收到數(shù)據(jù)包編碼分組時(shí)，執(zhí)行第一測(cè)試（T1），檢查這些分組是否可以被解碼。這個(gè)測(cè)試取決于已存儲(chǔ)在解碼緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包。如果不滿足這個(gè)條件，則編碼的數(shù)據(jù)包暫時(shí)存儲(chǔ)在解碼緩沖器中。此后，執(zhí)行第二測(cè)試（T2），即是否攜帶新的信息。如果編碼分組攜帶新的信息，將采用數(shù)據(jù)廣播技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)重新進(jìn)行播報(bào)。每次提取新的本地分組時(shí)，進(jìn)行第三次測(cè)試（T3）以檢查該編碼分組是否對(duì)已經(jīng)存儲(chǔ)在解碼緩沖器中另外的分組是否有用。如果一個(gè)編碼的數(shù)據(jù)包被解碼，那么我們返回到第二個(gè)測(cè)試（T2），解碼的數(shù)據(jù)包會(huì)自動(dòng)從解碼緩沖區(qū)中移除。數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的本地?cái)?shù)據(jù)包按照等待時(shí)間和確認(rèn)標(biāo)志進(jìn)行排序。尚未被確認(rèn)的分組（“ACK-Flag=False”）和等待時(shí)間最短的分組具有最高優(yōu)先級(jí)，以便被編碼和重播。

NC傳輸模塊設(shè)計(jì)用于處理“正在編碼的數(shù)據(jù)包”和“當(dāng)編碼的數(shù)據(jù)包應(yīng)該被轉(zhuǎn)播”的問(wèn)題。當(dāng)本地?cái)?shù)據(jù)包的等待定時(shí)器過(guò)期時(shí)，觸發(fā)傳輸過(guò)程。

結(jié)果表明，該方案可以及時(shí)給駕駛員傳遞有效的信息，保證行車安全。

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