汽车智能驾驶系统开发与验证
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.1.1 减少交通事故

交通安全问题仍然是目前人类面临的重大挑战。据世界卫生组织统计,在世界范围内,交通事故每年造成120万人死亡,2000万~5000万人受伤。其中,有一半死者属于“易受伤害的道路使用者”,例如行人、骑行者等。上述直接统计结果已经充分显示了交通安全问题的严重性。全面解决交通安全问题需要多个政府机构(交通运输部门、公安部门、卫生机构等)共同制订策略,积极参与并协调应对。同时,对于目的和目标明确,旨在在一定时期内降低交通事故死亡率和受伤率的相关活动,世界卫生组织认为政府给予财政支持是必要的。然而,目前全球仅有约三分之一的国家制订了得到政府批准的国家道路安全战略。在交通安全方面,总体可分为两个类别:北美、西欧及东欧等发达国家,交通安全级别较高;新兴经济体和发展中国家,交通安全形势仍不容乐观。对高收入国家来说,尽管交通事故致死/伤率低于中、低收入国家,但交通安全仍然是一个很大的问题。统计数据显示,美国每10万人的交通事故死亡率是13.9,而在德国、中国和日本,该数据分别是6、6.7和5.2,可见美国在这方面仍然有很大的改善空间。例如,瑞典虽然被称作世界上交通最安全的国家,但其公路交通系统相比铁路和航空等其他运输形式,仍造成了更多的儿童死亡。

据世界卫生组织统计,尽管在过去五十年发达国家的道路交通事故率和死亡率均持续下降,但交通事故仍然是主要的致死或致残原因。导致车辆事故的原因主要有四类,即车辆本身、交通设施、驾驶人及其他,因此降低事故率和死亡率的一个重要方向是降低驾驶人在驾驶中的地位和作用。为实现道路交通运输接近或达到零死亡目标,需要一种在车辆碰撞前、碰撞中和碰撞后均能采取有效措施,且能综合考虑人-车-路交互过程的系统性方法。这种方法由美国国家公路交通安全管理局首任行政官William Haddon率先提出,其前提是所有驾驶人都会犯错,并且驾驶人的错误和伤害是事故的主要原因。

车辆安全性主要受消费需求和政府法规两种力量驱动。为提高车辆安全性,人们相继开发出了众多被动安全系统,例如20世纪60年代的安全带、20世纪70年代的变形吸能区、20世纪80年代的安全气囊以及21世纪的智能气囊等。这些被动安全系统大幅提升了车辆的安全性,但仅能在车辆发生碰撞时起作用,无法避免交通事故。为此,能避免交通事故发生的主动安全系统应运而生,并与被动安全系统并行发展,例如20世纪70年代的防抱死制动系统(Antilock Braking System,ABS),20世纪80年代的驱动力控制系统(Traction Control System, TCS),20世纪90年代的电子稳定控制(Electronic Stability Control,ESC)系统、制动辅助(Brake Assist)系统,21世纪的前向碰撞预警(Forward Collision Warning,FCW)系统、盲点监测(Blind Spot Detection)系统和车道偏离预警(Lane Departure Warning,LDW)系统。它们对提升道路交通安全性起到了显著作用。一些最新的技术,例如行人检测(Pedestrian Detection)和集成安全(Integrated Safety)概念等,以及即将到来的车-车、车-路协同技术和自主(无人)驾驶等,都将在未来引领车辆安全性提升的浪潮。