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在新能源汽車與智能駕駛技術高速發展的今天,構建智能化出行服務,成為各大城市公共交通出行領域的新一輪發展方向。通過在車輛端加裝輔助駕駛設備,以主動安全技術對抗意外與風險,可加強駕駛員安全保障,增強車輛行駛及路人安全,這也逐漸成為公交與客運領域的重要發力點和改善方向。
旨在賦能城市公交及客運安全出行,在4月28日由客車信息網主辦的公交與客運主動安全技術線上論壇中,交通運輸部公路科學研究院汽車運輸研究中心主任周煒,同濟大學交通運輸工程學院博士生導師陳豐,《中國巴士與客車》年鑒主編王健,西寧公交集團有限責任公司黨委副書記、總經理王新樂,深圳鵬程電動集團有限公司董事長林銳斌,中科慧眼研發中心總經理朱海濤等產學研專家一起,共同探討了主動安全技術在公交和客車領域的產品應用創新與未來發展趨勢。
交通運輸部公路科學研究院 周煒:
周煒表示,碰撞類事故是客運類車輛發生事故的主要因素,因此,強化安全責任,改進安全監管,落實防范措施勢在必行。
他認為,根據EURO NCAP在2015年研究表明,AEBS可減少38%追尾事故,是解決安全問題最現實,最優的技術選擇。可以說,沒有AEBS,就沒有車輛的智能化發展。而國內在制定標準時,有以下幾方面的考慮:
首先是融合感知,單獨的雷達和攝像頭都存在不足。對于大型營運車輛來說,單獨傳感器的缺陷是難以彌補的。
其次,在控制策略方面,考慮到中國道路交通特點,基本所有的道路都是機動、非機動車、行人混行,因此需要將所有參與要素,包括非機動車和機動車、行人、固定設施都要納入傳感器的識別范圍。
在行人識別的過程中,主要采取遠端識別的方式。行人只要進入相鄰車道,就可開始識別;如果有進入本車道的趨勢,則開始預警并啟動智能程序,進行減速或剎停。
在技術發展方面,還要分為I型和II型。I型的AEBS需要與車輛的運行信息相耦合,才能將車輛狀態和制動所要求的條件進行匹配;在II型中,需要在I型的基礎上融合車路協同的信息,涉及上下坡制動,以及橫向制動等系列問題。
周煒認為,上坡制動和下坡制動差距非常大,為了防止制動的不精準性,車輛還必須融入車輛協同,將上下坡的坡度等固定值傳輸至車輛,由車輛判斷上下坡。
在數據存儲方面,應該本地+遠程存儲形式結合。在遠程監控端由生產企業或運營單位進行存儲,為責任劃分提供依據。
此外,并不是所有車輛都能裝AEBS。在車輛中,EBS可以有效解決主掛制動協調性問題,防止發生折疊等問題(1178.2已經要求);ESC、ABS則能防止車輛側翻問題。如果車輛條件不符合的話,AEBS反而會引發側翻、側滑、折疊等問題。因此,安裝AEBS的牽引車和掛車需要配置EBS/ABS/ESC。
周煒認為,AEBS不是萬能的,而是有適用條件的。錯誤使用,過度依賴AEBS則可能引發危險。因此,避免夸大宣傳,引導駕駛員正確使用,推動AEBS技術穩步發展,真正解決碰撞問題。
此外,周煒建議,所有從事客運的自動駕駛車輛需要配置安全員。自動駕駛車輛率先推廣應用的場景包括:城市公交微循環、城市物流配送、各類封閉場景。
考慮到標準測試的適用范圍,JT/T 1242適用于封閉場地規范性測試。測試工況選擇典型、可重復性強,安全系數較高的測試項目。而企業則需要自主進行開放道路可靠性測試,提高產品可靠性;同時采用遠程性能檢測,定期維護等保持產品可用性。
同濟大學交通運輸工程學院 博士生導師 陳豐:
陳豐在《港珠澳大橋穿梭巴士行車風險評價與主動安全運營》中介紹了港珠澳大橋穿梭巴士主動安全平臺,其中包括駕駛行為監測與警示系統、ADAS駕駛輔助系統、車內即時監控、車長身體監控、中心系統平臺,并闡述了基于駕駛行為的主動安全運營分析。
陳豐表示,我們采集了港珠澳大橋穿梭巴士在2020年10月-2021年1月之間4個月的數據,其中包含GPS數據、主動安全報警數據,并得出分析結論。總體而言,大部分駕駛員在加速時易觸發車道偏離警告,但加速度對車道保持的影響因個體而異。
因此在應用方面,根據危險行為的時間和空間分布,公交運營商可在某些特定時間段和地點給予司機更多的安全提醒和駕駛行為管控;加強對公交司機的速度監測,可減少車道偏離和車距過近等危險行為發生概率;上述結論同樣適用于省際公交和快速公交系統,因為他們與穿梭巴士具有相近屬性。
然而,疲勞駕駛檢測目前最大的問題在于誤報率太高。這就需要根據這個每一位駕駛員的特點定制預警服務。該群體比較特殊的一點是人數有限且固定,因此基本可以實現用大量數據來定制個性化的疲勞預值。
“我們也有一些新的技術手段,對于駕駛員腦部的一些行為,比如用核磁共振來進行無創傷的、高分辨率的腦部行為的研究,甚至可以對其視覺聽覺等各方面深入探索,更好地為主動安全服務。”陳豐表示。
《中國巴士與客車年鑒》主編 王健:
王健在《巴士駕駛員的安全管理系統——基于腕式穿戴設備的技術發展》中表示,安全的保障來源于三個方面:安全的車輛,涉及主動與被動安全法規;安全的駕駛人,涉及駕駛、工作與休息時間、駕駛人訓練與職業能力認證;安全管理系統,包括職業壓力與壓力預防、腕式穿戴設備技術。
他強調,主動安全與被動安全是滿足安全需求的基礎。
其次,駕駛員的輔助系統也必不可少。它可以最大程度減輕駕駛員任務,避免小差錯,提高客運安全。比如因偏離車道而引發的碰撞事故,可通過ADAS設備來避免。
另外,隨著機器學習的普及,人臉識別技術已經較為成熟,大量商業產品已問世。這種基于駕駛人身心健康的管理系統也將為安全保障帶來巨大助力。
西寧公交集團有限責任公司黨委副書記,總經理 王新樂:
王新樂表示,西寧公交集團將信息化發展作為集團公司轉型和提升管理立項主要手段。以數據發現公交管理中的問題、以AI驅動解決交通問題。
比如公交智慧車站以多維度全覆蓋的高清視頻、AI人工智能分析為核心,加持輔助剎車系統、駕駛員狀態監管、中心監管系統,共同形成了一個安全高效的閉環。
“我們在2020年的下半年試裝了主動安全防御系統。根據我們所做的對比分析,車輛的前向碰撞事故率降低了66.7%,實際上AEB也是我們打造智能公交重要的一方面,也為西寧公交的安全運行帶來了非常好的效果。在駕駛員方面,我們在培訓中增加了安全行車服務規范標準考核,更好地完善了安全監管。”王新樂表示。西寧公交安裝的主動安全防御系統,正是由中科慧眼提供。
深圳鵬程電動集團有限公司董事長 林銳斌:
林銳斌在《純電動出租車科技強安之路》中表示,在2010年,深圳鵬程電動集團成為了全球首家商業化運營的出租車企業。
公司首創以人為中心的安全管理體系,引入預前管理系統,分級監管駕駛員24種異常行為,并在2021年實現行業前裝標配。同時,智能中心還可實現語音提示、視頻跟蹤、電話干預、駕駛員數據畫像等閉環處理。
鵬程電動集團經深度調研發現,自動駕駛短期內難以商業化落地,但感知和控制技術成熟,使得過渡性輔助駕駛具備更高的應用價值。因此,在安全管理升級方面引入了AEB系統。林銳斌認為,預前管理系統對人的管控較為滯后,而AEB系統則有助于改善不良駕駛習慣,讓車更聰明,規范司機駕駛。
2021年10月-2022年3月,深圳鵬程電動集團共投放新車644臺,均裝有AEB系統,大部分新車已投入運行6個月,對比換車前的6個月事故數據,該批新車事故同比下降達51.858%。
中科慧眼聯合創始人,研發中心總經理 朱海濤:
朱海濤在《公交車主動安全系統介紹》中表示,在輔助駕駛傳感器中,雙目立體視覺有著更好的魯棒性,是對視覺場景內的所有像素點云進行的仿人眼三角距離計算,并非距離的估算,因此相對單目視覺更準確。
中科慧眼的立體視覺相機在城市的復雜場景下也能很好地發揮視覺優點。產品經過了嚴苛的圖像質量打磨,在各種較為復雜的成像條件下,均能滿足使用要求。
比如,相機針對城市道路下常見的大逆光、側逆光、進出隧道及夜間城市路燈條件下的成像都做了圖像質量的調教,保證了視覺傳感器的綜合成像效果。
在針對商用車輔助駕駛的解決方案中,中科慧眼大多基于邊緣的三維點云輸出,很好地平衡成本和效果;對于高等級的自動駕駛,則提供了稠密的三維點云信息,所有的像素都有對應的三維點云輸出,識別效果更精確。
朱海濤強調,公交車AEB場景中,經常會出現抱孩子的行人,外賣車等非標準物體,在這些場景下,傳統的傳感器識別都會產生很大的折扣。而雙目立體視覺則可以保證對于非標準物體、低反射率物體的檢測準確率和測距精確度。
《2022年公交和客運主動安全技術發展白皮書》:
本次會議還發布了《2022年公交車和客運主動安全發展白皮書》。該白皮書將客運主動安全按演講路線分為了六代。
第一代客車主動安全系統無ADAS功能。
第二代客車主動安全系統有ADAS預警功能。
第三代客車主動安全系統有ADAS預警+AEBS功能。第三代客車主動安全系統的典型代表便是中科慧眼公交車AEB主動安全系統,其中包含雙目視覺在內的ADAS預警+AEBS功能。同時,系統通過加裝超聲波雷達,可令車輛在車右轉/左轉探測到人或障礙物時,可通過車的左右A柱盲區指示燈發出兩級聲光報警,必要時可緊急剎停。
第四代客車主動安全系統包含全面感知+域控+AEBS+運維支持等功能。
前面三代客車主動安全系統主要實現了局部感知能力、部分ADAS功能。隨著高性能傳感器的推出,高算力芯片和域控制器技術的發展,給客車主動安全系統提供更強大的感知能力和處理能力。以中科慧眼正在開發的公交車AEB2.0主動安全系統(第四代客車主動安全系統)為例,其包括如下功能:AEBS+LDW+FCW+DMS+限高預警+盲區檢測+車內乘客監控+環視+車內緊急事態行為預警+危害駕駛行為識別+車內起火點預警等功能。
第五代客車主動安全系統是單車智能+智能站臺+智慧道路協同,共同保障客車安全的立體安全網絡。智慧公交站將通過車站配備的攝像頭對整個站臺的等車狀況和人員流量狀況進行實時抓拍,并基于大數據融合挖掘,結合異常天氣、實時路況等功能,實現對公交到站的精準預測。但該系統的不足是非常依賴V2X路側設施,智能站臺等基礎設施的完善,要實現大范圍的落地還需要一個較長期的過程。
第六代是無人駕駛客車(Robobus)。當V2X基礎設施逐步完善,無人駕駛系統逐步成熟且成本降低,法律法規和技術標準逐步完善后,第六代客車主動安全系統——無人駕駛客車(RoboBus)就有機會大批量投入使用。
目前,隨著汽車智能化駛入落地的下半場,公交和客運集團、主機廠、零部件企業、科技企業等紛紛布局主動安全和ADAS技術,針對具體出行場景需求,不斷深入科技創新,優化運營策略,讓公交和客運出行更智能,更安全。
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