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【摘要】:目前,城市交通愈发拥堵,收集所需要的路况信息十分重要,如果自己的座驾可以自动完成路线规划,从中选择最为合理的路线,对于驾驶者而言极其实用,由此可以避免车辆拥堵。与此同时,在长时间驾驶时,若是电子系统可以代替驾驶者执行驾驶操作,将会带给人们很大享受。在本文中,探讨了车辆驾驶辅助系统与自动驾驶。
关键词:车辆驾驶辅助系统;路线规划;行驶安全;自动驾驶;
现如今,所应用的车辆驾驶辅助系统的安全性与舒适性得到较大提升,在驾驶车辆过程中,通过各种系统的应用可以实现车速、转向等自动控制。此外,当道路交通较为拥挤时,驾驶辅助系统可以对驾驶者发出提醒,为其提供重要帮助,即使处于狭窄空间中,也可以轻松控制。
一、车辆驾驶辅助系统概述
车辆驾驶辅助系统包括车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、制动辅助系统等。
第一,车道保持辅助系统。在行驶过程中,这一系统可以合理应用车辆摄像头,识别车道标志线,为车辆沿车道线行驶提供帮助。该系统的设计,主要是为了减少高速公路以及具备良好条件的乡间公路上行驶时,驾驶员因为注意力分散导致的交通事故。车道保持系统的启动车速通常设置为60km/h,随着技术的进步,很多车型已经可以做到0km/h启动车道保持系统[1]。
第二,泊车辅助系统。目前市场上各个车型所应用的倒车辅助产品主要分成不具有主动干预功能的泊车雷达、倒车影像等,和具有对转向系统与制动系统有干预功能能的自动泊车系统。泊车雷达主要是通过发出警示声,提醒驾驶者观察车后情况,降低事故发生率,但是其主动性较差,无法顺利泊车,此时自动泊车系统应运而生。
第三,制动辅助系统。传感器会分辨驾驶者踩踏板的情况,并根据车身外部探测器回传的数据判断制动力是否满足车辆安全制动的需求,若制动力不足,系统会自动增加制动深度,确保制动系统有足够的制动力保证车辆安全。
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二、应对城市道路拥挤
近年来,我国社会经济与科学技术迅猛发展,城市规模日益扩大,路网复杂度随之提高,同时导航系统已经被广泛应用于车辆中。车辆导航系统发挥着不容小视的作用,为驾驶者提供重要帮助,在其处于陌生环境中时,为驾驶者提供简洁快速的行驶路线规划。对于所有城市道路网络结构而言,在分配交通流量时,无法实现完全平均[2]。一般情况下,在驾驶车辆堵在道路上时,导航系统基本都会提供合理的绕行方案,可能是车流量较小的相邻道路或新修的道路,也可能是路程稍远但交通状态良好的路线,但是却通向你所要达到的位置,达到节省时间的目的。
我们可以试想,自己遇到堵车的情况主要发生在什么地方,是熟悉的区域还是陌生的区域?可以发现大多数道路拥堵情况所发生的地点都是比较陌生的区域,主要原因是驾驶者所掌握的该区域的路况信息过少。此时,若是车辆可以获取这一区域的有效交通信息,包括限行信息以及车辆行驶速度等,必定会提升路线选择的科学性与合理性。对于驾驶者而言,假如他们可以不受时间与空间的限制获取各种交通状况,便能够在第一时间掌握整个行驶区域的变化,就能保证行驶畅通。道路规划系统在赋予系统强大信息计算功能的同时,可以直接为驾驶者提供最省时或者最经济的路线设计。在多种品牌的车辆中,这部分功能已经实现。此外,目前仍需提升地面交通信息的实时性与精准性。
三、降低驾驶枯燥程度
在高速公路上进行长时间行驶过程中,驾驶者不仅面对一眼望不到尽头的车道线,还必须匀速行驶,此时他们必定会产生极为枯燥的情绪。该工作较为单调,难度小,车辆是完全可以自行完成驾驶操作,因此对自适应巡航系统提出更大需求。大部分人对于定速巡航系统比较熟悉,所需要做的是对车速进行合理设定,然后驾驶人员便可将油门踏板松开,车辆按照已经设定好的车速,在高速公路上匀速行驶。以此为基础,加上一个车距控制功能,便成为了自适应巡航系统。通常情况下,将ACC雷达安装在车辆前方,通过雷达完成车距监测工作,同时行车电脑读取ACC雷达所获取的数据,进而自动进行车辆加速以及制动操作。当下,自适应巡航系统已经被应用于多种车型中。在驾驶带有ACC自适应巡航控制系统的车辆时,在一般城市环路上,将车辆巡航速度设定为道路限速80km/h,便可以将车辆油门以及制动踏板完全放开。车辆在车流中能够自动随之加减速,在拥堵的交通环境下,经常会有车辆插队或者变道,即使如此,系统也可以通过自身对车距以及速度进行合理调整。
在封闭道路行驶并且道路状况较为良好时,ACC自适应巡航控制系统对车距进行有效控制,再加上车道保持系统对车辆横向运动的辅助控制,便可以实现车辆在单一车道上的自动驾驶。针对该系统而言,车道保持摄像头被设置在车辆前风挡内侧,用来采集道路图像数据,同时这一系统的图像处理能力极其强大,通过特征比对与计算获取车辆车道信息,当车辆行驶方向与车道线导向相偏离时,提醒驾驶者注意。目前,车道保持系统已经被应用于较多车型中,比如奔驰S级、奥迪A系、Q系等,通过应用这一系统提升驾驶安全。在技术方面,由系统直接管理车辆转向操作,难度较小,目前车道保持系统已经得到广泛应用[3]。
四、可靠性更强的助手
对于驾驶员来说,在他们驾驶车辆的时间中,并不能始终保持最佳驾驶状态,也不能始终保持最好的精力水平。当位于部分较为狭窄的道路中时更是如此,驾驶员驾驶车辆时存在视野盲区。若是通过车辆自身对周边的环境进行实时监测,同时在第一时间将横穿道路的行人以及前方紧急减速车辆等各种危险信息发送给车辆,控制车辆进行紧急制动等操作,可以在很大程度上提高道路驾驶的安全性,降低事故发生概率。对于这一技术,图像识别技术仍旧是其重要,对摄像头数量以及电脑图形处理能力提出更高要求,如果有必要,还可以充分发挥夜视系统的作用,为弱光环境下识别行人与车辆提供重要帮助。现如今,在汽车厂商开发过程中,相关安全系统已经得到充分应用,可以预见,在车辆安全性提升方面,驾驶辅助系统将发挥出不容替代的作用。
近来,大多汽车厂商都设定了车辆安全目标,即开发事故发生率为零的车型[4]。根据实际情况来看,在可以为安全性提供重要保障之后,再对高效信息技术进行充分应用,不仅实现车联网,还实现了车辆与地面交通基础设施通信,在此基础上,无人驾驶必定实现。2011年,通用公司在智能交通全球大会上表示,在今后的五年中,通用汽车将实现汽车的半自动驾驶,在未来十年之间,将实现更为成熟的无人驾驶系统。
五、结束语
虽然目前实际具备并且应用的智能系统与科幻电影中看到的无人驾驶无法比拟,但是已有的部分配置仍旧发挥着极其重要的作用,在很大程度上改善驾驶者疲劳驾驶的问题,降低事故发生概率,为人们的生命安全提供重要保障。我们可以想见,在今后的某天,我们可以坐上真正的无人驾驶汽车轻松惬意地往返穿梭于各自的目的地之间。
参考文献:
[1]金娇荣.浅谈智能汽车与智能交通[J].汽车维护与修理,2018(11):71-75.
[2]鲁业安.一种汽车刹车警示安全辅助系统的设计[J].安阳工学院学报,2018,17(02):34-36.
[3]龙亚,王宝军,马林才,吴志军,洪顺利.汽车车道保持辅助系统关键技术的国内外研究现状[J].现代制造技术与装备,2017(05):75-76+111.
[4]全新仿真产品加快无人驾驶汽车的进程[J].今日电子,2018(06):72.
论文作者:温宁
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/13
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