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反思:可否通过车路协同技术手段限制司机驾驶行为?

来源:未来城市出行   发布时间: 2020-07-20 15:31:16

编者按:前几天贵州安顺2路公交冲入水库,造成21死亡16人受伤的重大伤亡事故,经过调查系司机故意为之,本文不对司机为何这样做的原因进行分析,仅从技术角度分析利用现有车路协同技术是否可以对司机行为进行限制进而避免事故。

公交因为乘客众多,一旦出事故,往往会造成重大伤亡事故,例如前几年的重庆公交由于乘客冲突车辆冲入江中造成多人死伤,另外还有司机突发疾病或者疲劳驾驶造成车辆失控的事故。

目前都是通过对司机加强管理来减少类似事故的发生,但人是最难管理的,情绪的波动,驾驶状态的变化,很难从根本上避免。

随着技术的发展,尤其是车路协同技术的发展,可以通过技术手段对公交驾驶行为进行限制,从根本上杜绝司机的危险驾驶行为,以此次事故为例进行技术方案的分析论证。

车辆最后行驶姿态分析

分析本次事故,以公开的监控视频为例,先看司机驾驶行为的先期征兆。

司机在水库对向最外侧车道缓慢行驶,此处道路为双向六车道,双向车流比较密集,此时通过车辆行驶姿态,已经能看出此时司机车辆行驶姿态有不正常迹象,有两次短暂行驶飘忽。

随后在道路双向车辆空挡时,车子行驶方向突然左转加速,车身与道路成90度拉直后横穿五个车道猛冲向对向护栏跌入水库中。

(车道号以行驶方向从左到右开始编号)把车辆最后几个行驶阶段进行拆分:

1.车辆开始异常转向进入本方向2号车道,此时车辆开始加速;

2.然后进入本方向1号车道,车身与车道形成60度左右方向;

3.进入对向1号车道,此时车身基本与道路90夹角,车辆继续加速;

4.车辆跨越对向2号和3号车道,冲破护栏坠入水库。

从以上车辆行驶姿态分析可推测司机最后的驾驶行为,司机突然转向同时加速,待车身朝向水库护栏时方向回正,继续加速冲向护栏然后坠入水中。

此过程中安全驾驶行为边界设定

纵观最后行驶过程,当车头完全进入本方向2号车道时,此时车辆姿态已经超越安全行驶边界,与车道夹角过大,车轮摆角处于继续加大车身横摆角状态,但从行驶方向上已经能判定超越危险边界,并且车辆处于急加速状态,很显然,此时不论司机是否故意,都已经造成严重危险。

当车头经过本方向1号车道跨越中间双黄线时,车辆行驶角正面冲向护栏,车速很快且还在继续加速,此时车轮摆角回正,危险进一步加大。进入对向车道横跨后,车辆继续加速,已经不可避免冲向水库。

对驾驶行为超越危险边界认定,应以车头完全进入本方向2号车道到开始进入1号车道为阈值,既可以避免本方向3号车道有其它车辆影响避让引发的误判,又可以避免阈值过高引起判断时机过晚。

如何通过技术手段限制驾驶行为

公交线路相对固定,容易对全过程行驶姿态进行限制。如本次事故最后行驶轨迹,综合利用车路协同技术,可以对行车实时状态进行识别,当发现车辆行驶异常且超边界时,可以立即对驾驶行为进行限制,比如限制加速,增加转向阻尼,甚至当车辆跨越道路中间双黄线时,可以进行适度的制动干预,限制超边界驾驶行为,使车辆保持在安全范围内。

利用车路协同技术,车辆的准确位置、航向角、车轮摆角、加速制动踏板开度等车辆数据很容易获取,同时也可获知道路状态和其它周边车辆状态,把这些数据发送到路侧边缘计算单元,就能快速发现车辆异常状态,通过车辆接口控制协议,对车辆进行干预甚至临时接管,避免司机超边界驾驶行为。

本次事故中,当路侧判断车辆行驶超出安全边界(位置、速度、方向),即可对车辆行驶姿态进行限制,比如加速限制,转向角限制等。

其它领域做法值得参考

在航空领域,对超边界操作行为进行限制已经是非常成熟的应用,尤其是部分民航客机,比如当拉升攻角超越安全边界时,系统会自动进行干预纠正,避免飞机失速失控。

在无人机飞行中,对特定空域会从技术上进行飞行限制,使操作者无法进入特定管制区飞行,或无法进入一定高度的空域范围。

在一些工业生产领域,系统会对操作者操作超边界行为进行锁定,使之无法异常操作,大幅降低了人为操作事故。


 

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