驾驶员与车辆安全

在车辆检测、道路检测、车道检测、行人检测、困倦检测和避撞检测等方面，对于驾驶员和车辆的安全是至关重要的。

A）车辆检测：道路车辆检测是指估计周围车辆相对于主车辆的形状、尺寸和三维位置。关于道路安全，车辆检测/跟踪应用的目的是避免与其他车辆发生可能的碰撞。

B）道路检测：道路检测是识别可行驶路面和道路边界的任务。车辆前方道路区域的检测和跟踪为道路偏离预警系统和定位提供了基础，这对未来车辆的自动驾驶行为是必不可少的。

C）车道检测：路面上的车道标记提取是车道保持辅助（LKA）和车道偏离警告（LDW）系统的关键任务，这增强了安全性。它可以使本车保持原有车道，避免任何可能的事故。

D）行人检测：通过车载传感器检测和跟踪道路环境中的行人，通过预防主车与行人之间的任何可能的碰撞，具有显著的提高安全性的潜力。

E）嗜睡检测：驾驶员监控系统是车辆安全应用的关键组成部分，它可以检测驾驶员的任何困倦和疲劳状态，或任何分心。如果检测到处于注意状态的驾驶员或任何对安全驾驶至关重要的活动，那么这些系统能够在发生任何可能的事故之前采取行动。

F）避免碰撞：避免碰撞（CA）系统是智能车辆安全相关应用的主流之一。虽然避免碰撞可以被看作是一个更高层次的标题，可以覆盖大部分以前的维度，但我们在CA系统下的重点是在检测过程之后采取的行动。虽然上述预测的检测部件旨在持续识别车辆周围的动态环境，但是CA系统通过警告驾驶员或者基于检测系统的输出自主地采取行动（例如，刹车，转向）来帮助避免事故[1]。

下面再具体介绍提高驾驶员和车辆安全的措施与技术。

1 对驾驶员培训，提高驾驶技术[2]

解决运输业安全问题的困扰。道路交通事故往往归因于驾驶员因素，包括驾驶速度超过规定速度或速度不合适;在酒精的影响下驾驶，困倦或疲倦;驾驶时不使用车辆乘员的防护设备。所以，本文重点关注驾驶员道路安全意识，防御性驾驶员培训，目测检查，车辆适航检查，安全性能激励措施以及实现车辆远程信息处理跟踪系统，定期的个人驾驶行为信息更新。实验研究提供了一个车辆数据跟踪系统，在超速、加速、制动，转弯方面对驾驶员和车辆的安全进行评估，并比较了学校交通司机与一般驾驶者的表现。尽管一些学校的运输车辆在学校运输业务以外，在夜间和较长距离上被用于多种用途，但总体上这些车辆比一般驾驶员记录的速度更低，制动率更低，加速度更低。

这个评估包括两个主要部分。首先，从2014年1月到2015年1月，对学校交通司机的安全行为进行描述性趋势分析，并从车辆跟踪系统中获取描述性数据。其次，从2014年9月至2015年1月，将校车司机的驾驶表现与普通驾车者的驾驶表现进行了比较。参与者从开普敦的三个主要公共交通枢纽，特别是阿斯隆，贝尔维尔和开普敦中心进行招募。远程信息处理系统安装在他们的车辆中。一般驾驶组的司机是从全国医疗保险公司的开普敦司机登记册中选出的，他们使用与年龄和性别与远程信息处理设备相匹配。对于两次评估分析，驾驶员安全表现的数据是从车辆跟踪设备中提取的。车辆跟踪装置数据使用SPSSVersion 22（IBM Corp.，USA）软件（例如推理性t检验，p＜0.05）进行趋势和比较分析，以识别驾驶员的安全行为。

评估结果是比较好的。学校交通司机在特定的评估期间的驾驶表现指标（超速、加速、制动和转弯）似乎比普通驾驶员表现得相对较好。

2 全自动撞车通报系统降低驾驶员死亡率[3]

全自动撞车通报系统（AACN）可以在客运车辆碰撞时捕获碰撞数据，这些数据可以传输到紧急医疗服务（EMS）。这项研究探讨了EMS响应时间和其他碰撞因素对死亡几率的影响。目标是使汽车在碰撞时降低死亡率。本研究包括两个案例研究的患者可能会受益于AACN的例子。

对美国运输部、国家公路交通安全管理局，1996-2012年间的碰撞事故数据进行了研究，其中涉及客运车辆。记录了碰撞现场的详细情况（例如轮胎打滑痕迹和路况），以便建立碰撞模式并重建碰撞机理。对所涉及的车辆进行检查，得到碰撞受损的车辆表面，以确定碰撞的力。记录乘员接触痕迹（如皮肤和组织物转移）。从EMS的记录得到了住院前的数据，记录病人的住院过程。

数据显示，从碰撞到通知EMS提供者的更长时间与入院前三小时内更频繁的干预有关，以及从区域医院到创伤中心的转移。碰撞事故发生的通知时间＞30分钟的农村碰撞事故比在城市环境中发生的类似的碰撞事故更可能致命。

主要结论：使用了AACN之后，有助于降低死亡率。机动车碰撞后（MVC）提醒EMS供应商早期帮助他们辨别专业设备，迅速使患者转移到一个合适的医院或急救中心。

3 控制汽车速度改善驾驶员的安全[4]

汽车的速度一直是一个影响车辆安全的重要因素之一。本文作者Andrew C研究的目的是在波特兰都会区内选定的主干道上，分析车速和碰撞数据的相关性。以一个小时为间隔，报告碰撞数据，并计算平均交通速度以与碰撞数据之间的关系。检查碰撞类型，原因和严重程度，并比较一天和一周中的车辆速度。

确定了碰撞类型和车速之间的负相关关系，因为大多数碰撞发生在低于速度平均值的情况下。在自由流动交通期间，沿车辆速度似乎没有显着偏离指定的速度限制，碰撞率较低。在高峰期期间，碰撞事故的发生率更高，追尾事故占总事故的48%。减速车辆比快速车辆更有可能发生追尾事故。因为当前方车辆减速时，后方车辆的驾驶员可能感觉不到前方车辆在减速。

车辆转弯时也容易发生碰撞，两者都与高于平均交通速度有潜在的相关性，但是需要在交叉路口进一步查看详细的速度数据。波特兰市交通局目前提出的道路改善旨在减少碰撞事故的根源。然而，可以对高风险路口进行微小的修改，以减少目前计划中没有确定的严重事故。驾驶员在接近交叉路口时无视红绿灯交通信号也是碰撞的主要原因。

车速变化对道路的安全性有影响，然而过高的车速似乎并不是碰撞的主要原因。道路特征与高交通量和驾驶员注意力不集中是发生事故的主要影响因素。

主要结论：减少道路的速度限制和/或重新设计（交叉口和在转弯之前增加驾驶员的可视性）将会大大减少车辆碰撞的事故。

4 利用行车记录仪（DVR）及时预警驾驶员避免碰撞[5]

事故报警系统应该不断地控制道路状况，及时提醒驾驶员可能发生的事故。所以需要模拟车辆相互碰撞的警告的可能性。

使用DVR进行建模以警告碰撞的可能性，我们将考虑车辆V1和V2，以速度V1和V2相互移动。V1的线性尺寸，即宽度和高度分别是A和B.V1和V2之间的距离是可变的，被命名为D。V2配备有DVR，其显示V1的图像的线性尺寸，即其宽度和高度，分别为a和b。从镜头到屏幕的距离DVR将被表示为d。当车辆彼此接近时，DVR屏幕上的V1的图像的线性尺寸增加.因此，如果我们不断地在DVR屏幕上测量迎面而来的车辆的线性尺寸比例或轮廓面积，并将其与参考值进行比较，可以在适当的时间警告驾驶员可能发生的碰撞，从而防止交通事故。

主要结论：本文考虑及时提醒车辆碰撞的任务，例如在超车的情况下。这个问题的解决是很重要的，因为在碰撞发生前0.5秒提醒驾驶员可以预防多达60%的事故，而司机需要1.5秒来预防90%的事故。通过对在DVR屏幕上迎面而来的车辆的图像的大小的动态进行建模来显示，如果我们以规则的间隔测量在当前和先前时刻的图像的面积和线性维度的比率并且将该值与参考值进行比较，就可以在事故发生前几秒警告司机可能与迎面而来的车辆发生碰撞。

5 单车碰撞中驾驶员受伤严重程度相关的解释变量[6]

这项研究确定和量化了一些解释变量，这些变量与轻型车辆碰撞的司机伤害的严重程度有关。基于逻辑回归来分析2007年至2013年在北卡罗来纳州发生的所有交通事故的记录。还研究了整个分析期间所识别解释变量的时间稳定性。解释变量包括与道路、车辆、驾驶员和环境条件。

与道路有关的解释变量包括道路是否分割，是否在城市或农村地区。与车辆相关的解释变量包括车辆的年龄、行驶速度和轻型车辆的类型。与车辆相关的解释变量包括车辆的年龄、行驶速度和轻型车辆的类型。与司机相关的解释变量包括司机的年龄、性别、酒精或非法药物的影响，以及安全带的使用。与环境条件相关的解释变量包括天气、照明和路面状况。有三个解释变量被发现是暂时不稳定的，那些暂时不稳定的变量包括行驶速度、轻型车辆的类型和驾驶员的年龄。尽管在整个分析期间对驾驶员的伤害严重程度有显著影响，但这些影响的程度表现出时间不稳定性。所有其他解释变量在时间上稳定，在整个期间具有显著的影响。

主要结论：这项研究的结果有可能帮助决策者制定政策来减轻驾驶者的伤害，通过注重对驾驶员伤害的严重程度持续表现出显著影响的解释变量。这项研究的结果也提供了一些量化的措施，可以用来确定实施这些措施的可行性，以减少与单车碰撞相关的司机受伤的严重程度，还提供了有关未来研究的建议。

6 安全消息传播中的行为帮助驾驶员提高安全意识[7]

在这项工作中，重点讨论了基于“网络编码”（NC）方案传播协议的新趋势。准确地说，我们打算研究NC的安全消息传播，并根据这种应用需求推断其适用性。为此，本文提出了三种基于NC协议，深入研究了这些技术对安全消息传播性能的影响。

NC接收模块用于处理解码过程，并将接收到的数据包保存在适当的缓冲区中。在接收到数据包编码分组时，执行第一测试（T1），检查这些分组是否可以被解码。这个测试取决于已存储在解码缓冲区中的数据包。如果不满足这个条件，则编码的数据包暂时存储在解码缓冲器中。此后，执行第二测试（T2），即是否携带新的信息。如果编码分组携带新的信息，将采用数据广播技术，对数据重新进行播报。每次提取新的本地分组时，进行第三次测试（T3）以检查该编码分组是否对已经存储在解码缓冲器中另外的分组是否有用。如果一个编码的数据包被解码，那么我们返回到第二个测试（T2），解码的数据包会自动从解码缓冲区中移除。数据缓冲区中的本地数据包按照等待时间和确认标志进行排序。尚未被确认的分组（“ACK-Flag=False”）和等待时间最短的分组具有最高优先级，以便被编码和重播。

NC传输模块设计用于处理“正在编码的数据包”和“当编码的数据包应该被转播”的问题。当本地数据包的等待定时器过期时，触发传输过程。

结果表明，该方案可以及时给驾驶员传递有效的信息，保证行车安全。

[1]Cem Bila.Vehicles of the Future：A Survey of Research on Safety Issues[J].IEEETransactions on Intelligent Transportation Systems(Volume：18,Issue：5,May 2017)

[2]A van Niekerk.Schoolbus driver performance can be improved with driver training,safety incentivisation,and vehicle roadworthy modifications[J].This open-access article is distributed under Creative Commons licence CC-BY-NC 4.0.

[3]Rebecca E.Plevin.Evaluating the Potential Benefits of Advanced Automatic Crash Notification[J].Prehospital&Disaster Medicine,2017,32(2)：156

[4]Andrew C.Vosper.Impact of Speed on Vehicle Safety on Urban Arterial Roadways[D].Civil and Environmental Engineering，2017

[5]Alexander N.Varnavsky.Simulation of timely warning of a driver about collision with oncoming vehicles using a car DVR[J].Dynamics of Systems,Mechanisms&Machines,2017：1-5

[6]Essam Dabbour.Investigating temporal trends in the explanatory variables related to the severity of drivers'injuries in single-vehiclecollisions[J].journal of traffic and transportation engineering(english edition)2017;4(1)：71-79

[7]Imen Achour.Network Coding Scheme Behavior in a Vehicle-to-Vehicle Safety Message Dissemination[J].ICC2017：WS08-3rd International Workshop on Advanced PHY and MACTechnology for Super Dense Wireless Networks