浅析车辆主动安全预警系统

浅析车辆主动安全预警系统

1、前言

近年来，全国各地先后发生多起重特大道路交通事故，给公众的生命财产造成了重大损失，也产生了恶劣的社会影响。安全一直是汽车发展的重点，在道路基础设施日趋完善、安全度提升空间受限的情况下，车辆的安全性得到越来越多的重视。

车辆安全技术通常可分为主动安全技术和被动安全技术。主动安全技术是指基于先进的防范措施，避免事故发生的技术。被动安全技术则是在事故发生过程中及事故发生后，尽量减少损害的方法和措施。近年来随着安全气囊、安全带等传统被动安全设施在性能改进方面遭遇到诸多瓶颈，车辆主动安全相关技术迎来了顺势发展的黄金时机。相对于在事故发生后设法降低事故伤害与财产损失，如果在事故前可以对车辆运动状态进行实时监测，并在必要时进行干涉或预警，具有更为深远的现实意义。对大量交通事故的分析表明，80%以上的车祸是由于驾驶员反应不及时引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞和正面相撞。有关研究表明，若驾驶员能够提早1 s 意识到有事故危险并采取相应的措施，则90%的追尾事故和60%的正面碰撞事故都可以避免。

提高车辆的主动安全水平，在事故发生之前对可能的危险作出反应，帮助驾驶员避免事故的发生，车辆主动安全技术能够基于先进的防范措施，通过应用多种车载主动安全装置，保持车辆在行驶中稳定性和车辆的可控性，在不安全因素出现时提前进行反应，从而避免或减少交通事故的发生，降低交通事故引发的人员伤亡和财产损失。

提高车辆的主动安全水平，不仅要在事故发生时尽量减少人员受伤的机率，更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶者避免事故的发生。道路交通系统是由人、车、路、环境及管理等要素构成的复杂系统，各要素的基本特征及要素间的耦合水平决定了系统的安全度。

本文以郑州天迈科技车辆主动安全监测预警系统为例，从驾驶员、车辆和环境等多角度进行整体性考虑，通过人脸识别、机器视觉、人工智能等技术实现对驾驶行为、车周边环境的监测和预警，提前发现潜在危险并及时提醒相关人员，打造车辆整体安全的闭环。

2、驾驶员安全驾驶保障

在车辆行驶过程中，驾驶员对安全行驶起着至关重要的作用。有研究表明，在导致交通事故的众多因素中，由驾驶员造成的占70%左右。驾驶员的不良驾驶态度、对事故可能性缺乏足够的重视、对自己技能和安全水平不正确的评估等因素都增加了安全驾驶的风险。

在保障驾驶员安全驾驶方面，可通过监测驾驶行为来实现。下面以郑州天迈科技的驾驶行为监测系统为例进行说明。驾驶行为监测系统主要由驾驶员驾驶行为监测终端设备和驾驶行为分析后台服务两部分组成。驾驶行为监测终端设备通过实时采集和分析驾驶员的面部特征、行为特征等驾驶行为数据，对非正常的驾驶行为及时提醒。驾驶员状态监测预警是主动安全技术的一个热点，主要包含疲劳驾驶监测预警和危险驾驶行为监测预警。

疲劳驾驶监测预警：基于图像传感器采集的驾驶员面部及周边信息，利用高鲁棒性的疲劳检测算法对图像进行处理与分析，在驾驶员疲劳及注意力分散等不安全状态下，进行实时监控和预警。

危险驾驶监测预警：在车辆运营状态下，终端设备可检测到驾驶员的抽烟动作、使用手机打电话、低头玩手机、离开驾驶位、急加速、急变道、急转弯和急刹车等危险驾驶行为，触发系统报警并上报综合管理平台。

3、行车环境安全保障

在人、车、环境道路交通系统三要素中，人只有理解环境，根据环境信息正确操作，才能保障安全行车。驾驶员对环境的感知主要通过视觉实现，随着车速、光线以及驾驶员自身状态等因素的变化，驾驶员视觉功能也相应发生变化。人的视觉系统对复杂行车环境的感知是有限制的，而行车环境监测系统反应速度远比驾驶员更快，它能够很好的补充人眼的不足，从而降低事故的发生频率和严重程

度，并大大提升驾驶体验。

行车环境监测系统主要通过传感器感知车辆周边环境，识别出本车前方车辆的距离和速度等状态信息，并进行相应的预测，一旦发现可能发生安全事故则会提前提醒驾驶员进行及时调整。以郑州天迈科技行车环境监测系统为例，对行车环境的监测主要通过智能防碰撞预警终端来实现，该终端设备主要采用视觉传感器进行数据采集、分析，这些数据都将被送往防碰撞判断系统，通过深度学习深度学习算法持续评估车辆行驶过程中的周围环境，识别出危险情况并提前进行预警，提醒驾驶员防范危险情况的发生。系统主要提供车辆前向碰撞监测预警、行人碰撞监测预警、车道偏离预警、车距监测预警、限速标志识别等功能。

前碰撞预警：当车辆前方出现紧急情况，可能出现碰撞时，系统能够及时监测到碰撞危险，通过人声或视觉提醒驾驶员。

行人碰撞预警：当前方出现的行人可能与车辆发生碰撞危险时，系统能够及时识别行人，通过人声或视觉提醒驾驶员。

车道偏离预警：在驾驶员未打开转向灯的情况下无意识偏离车道，系统能够通过人声或视觉及时提醒驾驶员。

车距监测预警：在距离前车的车距超过系统设备的阈值时，系统能够通过人声或视觉及时提醒驾驶员。

超速报警：车辆行驶过程中，系统能够识别限速标志，当车辆车速超过限速，系统能够通过人声或视觉提醒驾驶员。

行车环境监测系统的应用使反应时间、距离、速度三个方面都能得到优化控制，可减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全性将起到重要作用，能有效地避免大部分汽车事故的发生。同时也为提高使用车速、增加道路通行能力、实现智能化驾驶奠定了良好的基础。

4、主动安全预警平台

数据的力量非常强大，但是从大量信息中获得价值是一件非常棘手的事情。如果没有方法将收集的数据放入场景中，传感器采集信息和统计信息就毫无意义与价值。

主动安全预警平台是一个能够对采集到的驾驶员行为数据、车辆运行监测数

据等数据进行管理和分析的平台。驾驶行为监测系统和行车环境监测系统通过车载机向平台实时传输数据（图像、视频、车辆、告警信息数据等），自动保存危险驾驶行为图像，并收集车辆行驶过程中的前碰撞预警、车道偏离预警、安全车距预警、疲劳驾驶、超速等数据进行分析，实时监控驾驶员驾驶行为。可以用于纠正驾驶员的驾驶习惯，提升驾驶安全，同时方便对车辆和驾驶员进行管理。

主动安全预警平台融合行车过程中人、车、路的全场景数据，通过平台端分析，识别所有危险驾驶因素，平台收集大量驾驶行为数据，对驾驶员的驾驶行为数据进行全方位分析与挖掘，建立其驾驶行为模型，形成企业车队的安全分析报告以及各类报表，为驾驶员培训和考核提供有力有理的科学证据。

5、结语

相对于被动安全技术兼容或减缓事故伤害结果的功能，主动安全技术利用现代信息技术、传感技术来扩展驾驶人员的感知能力，将感知技术获取的外界信息传递给驾驶员，在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患，在事故发生前及时预测潜在不安全因素，对驾驶员的驾驶行为进行预警，保证行驶安全。车辆主动安全监测预警系统融合了驾驶行为监测预警和行车环境监测预警功能，通过主动安全预警平台对车辆告警数据进行集中分析、处理，为提升整体安全驾驶水平提供可靠参考和量化依据。