淺析車輛主動安全預警系統(tǒng)

■ 康瑩瑩

車輛安全技術通常可分為主動安全技術和被動安全技術。主動安全技術是指基于先進的防范措施，避免事故發(fā)生的技術；被動安全技術則是在事故發(fā)生過程中及發(fā)生后，盡量減少損害的方法和措施。提高車輛的主動安全水平，不僅要在事故發(fā)生時盡量減少人員受傷的幾率，更重要的是要在輕松和舒適的駕駛條件下幫助駕駛者避免事故的發(fā)生。

本文淺析的車輛主動安全技術，從駕駛員、車輛和環(huán)境等多角度進行整體性考慮，通過人臉識別、機器視覺、人工智能等技術實現(xiàn)對駕駛行為、車輛周邊環(huán)境的監(jiān)測和預警，提前發(fā)現(xiàn)潛在危險并及時提醒相關人員，打造車輛整體安全的閉環(huán)控制。

1 駕駛員安全駕駛保障

在車輛行駛過程中，駕駛員對安全行駛起著至關重要的作用。有研究表明，在導致交通事故的眾多因素中，由駕駛員造成的占70%左右。駕駛員的不良駕駛態(tài)度、對事故可能性缺乏足夠的重視、對自身駕駛技能和安全水平不正確的評估等因素都增加了安全駕駛的風險。

在保障駕駛員安全駕駛方面，可通過監(jiān)測駕駛行為來實現(xiàn)。下面以鄭州天邁科技的駕駛行為監(jiān)測系統(tǒng)為例進行說明。駕駛行為監(jiān)測系統(tǒng)主要由駕駛員駕駛行為監(jiān)測終端設備和駕駛行為分析后臺服務兩部分組成。駕駛行為監(jiān)測終端設備通過實時采集和分析駕駛員的面部特征、行為特征等駕駛行為數(shù)據(jù)，對非正常的駕駛行為及時提醒。駕駛員狀態(tài)監(jiān)測預警是主動安全技術的一個熱點，主要包含疲勞駕駛監(jiān)測預警和危險駕駛行為監(jiān)測預警。

疲勞駕駛監(jiān)測預警：基于圖像傳感器采集的駕駛員面部及周邊信息，利用高魯棒性的疲勞檢測算法對圖像進行處理與分析，在駕駛員疲勞及注意力分散等不安全狀態(tài)下，進行實時監(jiān)控和預警。

危險駕駛監(jiān)測預警：在車輛運營狀態(tài)下，終端設備可檢測到駕駛員的抽煙動作、使用手機打電話、低頭玩手機、離開駕駛位、急加速、急變道、急轉彎和急剎車等危險駕駛行為，觸發(fā)系統(tǒng)報警并上報綜合管理平臺。

2 行車環(huán)境安全保障

在交通系統(tǒng)的三要素（人、車、路）中，人只有理解道路交通環(huán)境，根據(jù)環(huán)境信息正確操作，才能保障安全行車。駕駛員對環(huán)境的感知主要通過視覺實現(xiàn)，但人的視覺系統(tǒng)對復雜行車環(huán)境的感知是有限的，而行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)反應速度遠比駕駛員更快，它能夠很好的補充人眼的不足，從而降低事故的發(fā)生頻率和嚴重程度。

行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要通過傳感器感知車輛周邊環(huán)境，識別出本車前方車輛的距離和速度等狀態(tài)信息，并進行相應的預測，一旦發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生安全事故則會提前提醒駕駛員進行及時調(diào)整。鄭州天邁科技行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對行車環(huán)境的監(jiān)測主要通過智能防碰撞預警終端來實現(xiàn)，該終端設備主要采用視覺傳感器進行數(shù)據(jù)采集、分析，這些數(shù)據(jù)被送往防碰撞判斷系統(tǒng)，通過深度學習算法持續(xù)評估車輛行駛過程中的周圍環(huán)境，識別出危險情況并提前進行預警，提醒駕駛員防范危險情況的發(fā)生。系統(tǒng)主要提供車輛前向碰撞監(jiān)測、行人碰撞監(jiān)測、車道偏離、車距監(jiān)測等預警及限速標志識別、超速報警。

前碰撞預警：當車輛前方出現(xiàn)緊急情況，可能出現(xiàn)碰撞時，系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測到碰撞危險，通過人聲或視覺提醒駕駛員。

行人碰撞預警：當前方出現(xiàn)的行人可能與車輛發(fā)生碰撞危險時，系統(tǒng)能夠及時識別行人，通過人聲或視覺提醒駕駛員。

車道偏離預警：在駕駛員未打開轉向燈且無意識偏離車道，系統(tǒng)通過人聲或視覺提醒駕駛員。

車距監(jiān)測預警：在與前車距離超過系統(tǒng)設備的閾值時，系統(tǒng)通過人聲或視覺及時提醒駕駛員。

超速報警：車輛行駛過程中，系統(tǒng)能夠識別限速標志，當車速超過限速，系統(tǒng)通過人聲或視覺提醒駕駛員。

行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應用使反應時間、距離、速度三個方面都得到優(yōu)化控制，可減少駕駛員的負擔和判斷錯誤，對于提高交通安全性將起到重要作用，能有效地避免大部分行車事故的發(fā)生。

3 主動安全預警平臺

主動安全預警平臺是一個能夠對采集到的駕駛員行為數(shù)據(jù)、車輛運行監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息進行管理和分析的平臺。駕駛行為監(jiān)測系統(tǒng)和行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過車載機向平臺實時傳輸數(shù)據(jù)（圖像、視頻、車輛、告警信息數(shù)據(jù)等），自動保存危險駕駛行為圖像，并收集車輛行駛過程中的前碰撞預警、車道偏離預警、安全車距預警、疲勞駕駛、超速等數(shù)據(jù)進行分析，實時監(jiān)控駕駛員駕駛行為。可以用于糾正駕駛員的駕駛習慣，提升駕駛安全，以及對車輛和駕駛員進行管理。

主動安全預警平臺融合行車過程中人、車、路的全場景數(shù)據(jù)，通過平臺端分析，識別所有危險駕駛因素，平臺收集駕駛員的大量駕駛行為數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行全方位分析與挖掘，建立其駕駛行為模型，形成企業(yè)車隊的安全分析報告以及各類報表，為駕駛員培訓和考核提供有力有理的科學證據(jù)。

4 結語

相對于被動安全技術兼容或減緩事故傷害結果的功能，主動安全技術利用現(xiàn)代信息技術、傳感技術來擴展駕駛員的感知能力，將感知技術獲取的外界信息傳遞給駕駛員，在路況與車況的綜合信息中辨識是否構成安全隱患，在事故發(fā)生前及時預測潛在不安全因素，對駕駛員的駕駛行為進行預警，保證行駛安全。車輛主動安全監(jiān)測預警系統(tǒng)融合了駕駛行為監(jiān)測預警和行車環(huán)境監(jiān)測預警功能，通過主動安全預警平臺對車輛告警數(shù)據(jù)進行集中分析、處理，為提升整體安全駕駛水平提供可靠參考和量化依據(jù)。