基于北斗的公交緊急情況自動控制系統(tǒng)

李琛1 李瑛2

（1.陸軍裝備部駐武漢地區(qū)軍事代表局駐武漢地區(qū)第三軍事代表室；2.陸軍工程大學軍械士官學校光電光電火控系光電測地裝備教研室，湖北 武漢 430000）

一、公交車的安全情況現狀

1.公交車超載、超速嚴重；

2.公交司機安全意識淡??；

3.公交司機駕車經驗不足；

4.應急處理機制不健全。

二、公交車安全方面存在的問題

1.乘客妨礙司機正常駕駛，如重慶萬州公交事件，調查事故發(fā)生的原因是由于公交車錯過站，女乘客毆打司機，導致車輛墜江。

2.公交司機職業(yè)素養(yǎng)不夠，公交司機的崗位職責是確保車輛安全運行，保護乘客安全。通過視頻發(fā)現車輛墜江前司機故意朝橋外側轉動方向盤，存在故意報復的動機。

3.公交公司安全保障機制不完善。近年來，發(fā)生過多起乘客滋事妨礙司機正常駕駛的事件。雖然各地交管部門都采取了一定的防范性措施，有的公交集團為公交配有“一鍵報警”裝置，遇突發(fā)情況駕駛員可觸按警報，方便警方根據警情就近出警，但緊急情況的發(fā)生具有突發(fā)性、短暫性，發(fā)生緊急情況到警察的趕到的時間里悲劇往往已經釀成，因此這一時間被稱為“事故防范的黃金時間”。

三、對緊急情況自動控制的分析

針對“事故防范的黃金時間”，結合重慶萬州公交事件的案例，發(fā)現造成事故的根本原因是外界因素使司機不能專注駕駛，導致車輛失控。本文基于北斗的自動導航功能，提出一套公交緊急情況自動控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要有緊急情況判斷部分和緊急情況處置部分和情況處理終端組成。

1.情況處理終端：情況處理終端是進行數據信息交互和換算的裝置，接收車載陀螺儀和攝像頭的信號，進行解算，實現情況判斷。終端會將處理后的信號送至報警器或情況處置裝置，從而啟動報警或情況處置功能；同時，終端還會接收情況處置裝置反饋的數據信息，遠程發(fā)送至調度室。

2.緊急情況判斷部分：通過攝像頭和陀螺儀來判斷司機和車輛的運行情況。當情況危險時，攝像頭和陀螺儀會同時產生信號給情況處理終端，情況處理終端同時接到兩個信號后，進行解算數據，再進入情況處置部分。

攝像頭的信號產生主要由司機的危險行為導致。攝像頭安裝在司機前方，實時對司機的面部進行掃描。當攝像頭掃描到司機正臉時，認為司機正常駕駛，不產生報警信號，當攝像頭掃描不到司機正臉時，攝像頭認為此時司機沒有進行專注駕駛，此時司機的情況可能為疲勞駕駛、危險駕駛，攝像頭將產生報警信號給情況處理終端，并且紅色指示燈亮起，提醒司機專注駕駛。當只有單一信號輸入時，情況處理終端將不會進入緊急情況處置部分。

同時陀螺儀也會敏感測出角度大小變化和頻率。車輛行駛角度變化時，將根據變化的角度頻率進行判斷，正常的轉彎角度頻率陀螺儀不會產生報警信號，當角度頻率變化超出范圍，陀螺儀會判斷車輛進行危險駕駛，將產生報警信號傳送給情況處理終端，情況處理終端的黃色指示燈亮起，提醒司機車輛轉彎不正常。避免司機在處置能力范圍內的情況處置，例如快速躲避車輛和障礙物。只有當兩個信號同時傳送到終端時，說明車輛處于危險行駛中，此時紅色和黃色指示燈同時亮起，將進入緊急情況處置。

3.緊急情況處置部分：緊急情況的處置基于北斗的定位、導航、短報文功能，實現公交緊急情況處置。將司機、乘客的行為與對車輛的控制進行“隔離”，同時將危險情況的信息發(fā)出；車輛將會自動避險行駛至預定安全位置。

當情況處理終端輸出緊急情況處置信號后，對車輛的方向盤、油門、剎車等進行控制，此時人為活動不再對車輛進行控制。這一功能的實現通過信號作用于繼電器完成。并且情況處理終端會將發(fā)生危險情況的信息通過短報文形式發(fā)送給公交總站調度室，調度室自動將車輛的定位信息顯示在屏幕上，車輛會進入自動駕駛狀態(tài)，情況處理終端的北斗導航系統(tǒng)根據已有的公交線路信息選擇距離最近的公交站，自動定位避險導航行駛至指定位置。

四、結論

基于北斗的公交緊急情況自動控制系統(tǒng)的實際意義：

1.有效的監(jiān)管公交司機的危險行為，加強司機的責任意識；

2.通過系統(tǒng)的緊急情況處置可以有效的減少交通事故的發(fā)生；

3.情況處理終端將記錄數據信息，進行數據分析，進行安全風險評估；

拓展應用：

1.還可用于對長途汽車的安全出行。在此系統(tǒng)上加裝車輛故障檢測裝置，將車輛行車情況的進行監(jiān)測，將故障部位對司機進行提醒，當緊急情況發(fā)生時，可在情況判斷和處理的基礎上，就近停止安全區(qū)域，并發(fā)出報警，報告位置信息。

2.在公交總站調度室可以通過電子站牌攝像頭實時查看站點視頻，通過大數據平臺，統(tǒng)計車輛載客人數、車輛滿載率、客流聚散點、高峰期站點 斷面客流、客流走廊等信息，對城市公交進行分析，在更大的范圍內的動態(tài)優(yōu)化和配置，降低公交運營成本，提高調度應變能力和乘客服務水平，降低公交企業(yè)運營成本。