重型車輛道路安全問題及技術對策的探討
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摘 要：隨著國家經濟的發展，道路運輸行業發展規模隨之擴大。小型貨車已無法滿足運載量的提升，越來越多的重型車輛出現在道路中。文章將對重型車輛道路安全問題展開論述，并提出一系列技術對策，提升重型車輛道路安全。旨在降低道路安全事故的發生，重視生命安全。
關鍵詞：重型;車輛;道路安全;技術對策;探討
中圖分類號：U492.8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）07-0139-02
Abstract： With the development of national economy， the development scale of road transportation industry has expanded. Minivans have been unable to meet the capacity of the lift， more and more heavy vehicles appear in the road. This paper will discuss the road safety of heavy vehicles， and put forward a series of technical countermeasures to improve the road safety of heavy vehicles. The purpose of this paper is to reduce the occurrence of road safety accidents and attach importance to the safety of life.
Keywords： heavy duty; vehicle; road safety; technical countermeasure; discussion
前言
重型半掛車輛雖有效提升貨物運輸能力，但在一定程度上大大增加道路事故發生概率，增加對人們生命安全的威脅。故此，深入研究重型車輛道路安全問題，剖析問題實質，具有針對性的提出解決對策。提出各種預警機制、變速技術等，提升重型車輛安全系數，降低事故發生率。
1 重型車輛安全問題概述
當前，重型車輛道路安全問題主要表現在側翻、疲勞駕駛、車輛減速失效等方面。本文僅針對車輛側翻、以及疲勞駕駛兩方面加以分析。
1.1 疲勞駕駛
重型車輛的使用條件較為惡劣，我國大部門重型車輛運輸均來往于省際之間，長途路線較多。一方面，長時間的駕駛極易產生疲勞，加之個人利益，無法滿足三名司機循環駕駛的基本要求。另一方面，重型車輛變速器負載較大，檔位多，頻繁的換擋操作極易造成駕駛員疲勞。故此，變速器的研究更加重要。
1.2 側翻問題
當前重型車輛道路安全問題中，側翻問題最為突出。根據有關數據顯示，中國重型車輛的銷售量每年高達200多萬輛，可謂是世界最高的國家。加之國家基礎建設的規模越加擴大，礦山開采、材料運輸等行業需求的增加，重型車輛在運輸過程中的重要性尤為突出[1]。
重型車輛的重心高、裝載量較大，以及高寬比較大等特點，導致其極易發生側翻問題。尤其當車輛遇到轉彎半徑小、車速快、躲避障礙物等特殊路況時，不具備小型車輛的靈敏性，進而發生側翻事故。據美國交通研究所調查顯示，美國每年重型車輛發生側翻事故為平均5000多起，僅次于車輛碰撞事故。
可見，側翻問題較比其他道路安全事故更加具有研究價值，本文也將重點對側翻問題提出相關意見。
2 重型車輛道路安全問題對策的探討
2.1 利用自動變速器降低駕駛員疲勞程度
2.1.1 自動變速器特點與類型
AT被廣泛用于各種車輛上，是當前自動變速器的重要組成部分。該種液力傳動自動變速器最初應用在軍用車輛、工程車輛、以及公共汽車領域。液力變拒器通過改變轉矩實現變速，可實現自動變速，使車輛起步時更加平穩，變速更加均勻。其中，減振作用有效降低動載與扭振，進而增加傳動系的使用壽命。提升駕駛舒適性、安全系數，以及車輛增減速的平穩性。距今，液力機械自動變速器已經過60多年的發展，更加趨向成熟、可靠。
2.1.2 電控機械式
該種自動變速器在手動變速的基礎上，如裝微機控制其實現自動操作。取代原有駕駛員將離合器分離的方式，實現換擋自動化。電控機械式自動變速器，利用微機代替駕駛員大腦，并通過傳感器代替人體神經，利用電動執行機構取代人體手腳操作，完成變速目的。此種變速器的傳動效率更高，且成本相對較低，便于制造。同時，較比液壓自動變速器而言，控制參量較多，難度相對較大。當前抵擋轎車、重型車輛以及商用車類型的使用較多。
2.1.3 無級變速
?。?）金屬帶式
改種類型屬于摩擦式無極變速器，利用金屬帶、主從動帶輪配合來實現動力的傳遞。其中，V型槽的帶輪以及金屬帶是其關鍵部分，主動帶輪旋轉時，金屬帶便將扭矩傳遞給從動帶輪。該種變速方式的基本特點為：可實現動力的無極傳遞，具有較高經濟型、穩定性。但傳動扭矩的能力較低。
?。?）牽引式
有摩擦變速機構、加壓裝置以及調速控制三個部分組成。
2.1.4 應用
當前重型車輛變速器的發展方向為半自動或自動換擋。保證發動機正常驅動情況下，促使扭矩經濟運行。有效降低駕駛員頻繁換擋的操作，提升駕駛舒適感。眾多歐美國家幾乎全部采用自動變速器，而這其中AMT技術更是重型車輛自動變速器的發展方向。該技術取消了離合器踏板，僅通過油門來控制車輛加速與減速。但起步時需要與離合器合理配合，過快與過慢均不利于車輛的起步與前進。因此，AMT技術中，應深入研究離合器的最佳控制點，保證重型車輛起步、換擋質量有所提升。 2.2 防側翻技術
2.2.1 研究現狀
側翻預警技術在國外的發展時間較長，早在1990年便已經提出安全預警監測算法。在車輛靜態轉向條件下，車輪剛剛離地時的加速度為限值，超過該預定限值時便發起預警。此后，所有的研究基本均圍繞LTR展開。并以其為判斷依據，分析有關的影響因素。在1987年時，Nalecz便設計了一種能量裝置，試驗表明，該種裝置能夠準確的反映出路況信息，并進行側翻報警。此后，眾多研究人員對側翻預警裝置進行了研究，其中包括RSF評價指標，TTR側翻時間預測算法，以及時間序列側翻預測算法等等。
我國對車輛側翻的研究時間較晚，2004年，貴州大學對車輛側翻進行了研究。建立靜態側翻模型，并進行了有關計算。2007年，南京航空航天大學對側翻預警控制進行了計算，在TTR的基礎上，建立側翻預警模型，且具有一定效果。在此后的研究中，我國對重型車輛側翻的研究逐漸增多，且頗具成效。
2.2.2 側翻預警關鍵技術
?。?）HMM
隱馬爾可夫模型對側翻預警技術具有重要意義，其以概率隨機模型為基礎，具有較高的嚴謹性與計算性。利用隱藏的隨機觀察序列中存在時變特點，進而處理有關隨機序列數據。尤其在智能交通的研究中，具有較大優勢。
該技術的關鍵為：建立AR-HMM側翻預警模型以及算法，有效提升實時性與精確性。該技術屬于隨機過程的研究領域，因此應進一步確定其中隱含的未知參數，以及影響側翻的過程。
（2）車路協同側翻預警技術
交通系統十分復雜，其包含人、車、路三個重要因素。人的因素在道路交通事故中占據重要地位，車輛在操作過程中，車速根據駕駛員的經驗來控制。當進入陌生路段時，駕駛員對路的熟悉程度較低，若無法控制車速，極易造成側翻事故?？梢姡囕v以及道路信息的融合十分重要。故此，智能交通成為預防重型車輛側翻預警技術的關鍵。增強車路系統控制，提升駕駛員對道路信息的提前預知能力，進而降低道路安全問題發生的概率。
車路協同技術在無線通信、傳感探測等信息技術基礎上，提前獲取車輛信息、道路信息。利用車輛、道路實時交互的操作，實現車輛與道路基礎設施之間的配合，升級資源配置，達到安全的目的。
其中，在車輛上安裝路測射頻設備，對道路信息及時播報，并發送。利用車載單元獲取道路信息，經過計算后將其轉化為車量速度的控制，以及與當前車輛速度的對比與分析，向駕駛員提出預警。該信息中，應包括信息的寫入、播發、獲取、計算、速度比較、預警等幾個模塊。而關鍵技術為，對已知車輛自身信息的獲取能力，以及車輛安全轉向速度的確定方法。還應包括車輛自身重心高度、外形尺寸、道路各種信息的獲取，輪胎有關因素等等。
3 展望
重量大、重心高、體積大的重型車輛在行駛過程中較易發生側翻，是當前重型車輛道路安全問題研究的重點。國內外各學者對此做出大量的研究工作，但側翻問題仍舊居高不下，有待進一步研究與認證。本文僅對側翻問題進行了機理研究，尚缺乏實踐操作。在未來的發展中，應進一步研究重型車輛的道路安全問題，不僅僅局限于側翻與駕駛員疲勞駕駛。還應針對眾多類型，以及可能發生的安全隱患進行分析。同時，應進一步提升互聯網與物聯網的使用，提升先進信息技術與車輛、道路的交互。尤其在側翻問題中，將外界因素與車輛自身因素相結合，才能使得研究成果更具實用性。加強車輛實際行駛過程中，道路實際狀況的研究。以及縮小仿真研究與車輛實際行駛狀況的差異。
4 結束語
綜上所述，重型半掛車輛雖有效提升貨物運輸能力，但在一定程度上大大增加道路事故發生概率，增加對人們生命安全的威脅。深入研究重型車輛道路安全問題，剖析問題實質，具有針對性的提出解決對策。提出各種預警機制、變速技術等，提升重型車輛安全系數，降低事故發生率。重型車輛的道路安全問題中，側翻問題最為嚴重。本文針對駕駛員疲勞加減檔、駕駛，以及側翻問題進行了闡述，并提出在重型車輛上安裝自動變速器的對策。針對側翻問題提出安裝道路測射裝備、分析側翻原因的方法。以此，降低重型車輛道路安全事故發生概率。
參考文獻：
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[3]夏晶晶，常綠，胡曉明，等.基于模型預測的重型車輛側翻主動控制[J].農業工程學報，2010（09）.
[4]于堯.基于差動制動的半掛汽車列車穩定性仿真與控制研究[D].吉林大學，2007.
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