主動安全和被動安全,誰在事故中發(fā)揮作用更關鍵?
看到一個關于主動安全和被動安全在事故中作用的討論,感覺非常有意思。其實隨著自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的不斷成熟,汽車安全技術也正經歷著從傳統(tǒng)“事故發(fā)生后保護”向“事故預防”演進的深刻變革。主動安全和被動安全作為現代汽車安全防護的兩大支柱,各自承擔著不同但同等重要的角色。主動安全技術依靠實時監(jiān)測、傳感器融合與智能控制,在事故發(fā)生前就通過數據采集、決策和干預來規(guī)避碰撞風險;而被動安全技術則在事故不可避免時發(fā)揮作用,通過車輛結構設計和能量吸收裝置來減輕碰撞帶來的傷害。兩者從安全實現的時序上來看,一為“事前預防”,一為“事中保護”,在整個安全體系中相輔相成,共同為駕駛員和乘員提供全方位的保護。
主動安全技術
主動安全技術的核心在于實時感知和智能決策,其實現離不開多種傳感器的數據采集和高性能控制算法的支持。自動駕駛車輛通常裝備有攝像頭、毫米波雷達、激光雷達(LiDAR)、超聲波傳感器以及慣性測量單元(IMU)等設備,這些設備協同工作,共同構建起車輛周圍環(huán)境的實時三維模型。傳感器融合技術通過對來自不同傳感器數據的綜合處理,能夠有效降低單一傳感器受到天氣、光照或噪聲干擾時可能帶來的誤差,從而確保系統(tǒng)在各種復雜路況下都能準確識別前方障礙物、行人以及其他車輛。自動駕駛系統(tǒng)會大量采用深度學習算法和基于模型的預測控制技術,通過海量數據訓練形成的神經網絡可以實時判斷潛在的風險情景,并依據預測結果對車輛行駛路徑、車速以及轉向角進行優(yōu)化調整。系統(tǒng)核心控制單元(ECU)則需要具備極高的實時運算能力,能夠在毫秒級響應時間內完成數據采集、處理與控制指令的下達,這對于避免高速行駛中突發(fā)情況具有決定性意義。
自動緊急制動(AEB)作為主動安全系統(tǒng)的代表,通過對前方距離和相對速度的實時監(jiān)控,在探測到可能發(fā)生碰撞的風險后,迅速計算最佳制動策略,并在駕駛員反應遲緩或未及時采取措施時自動施加制動力。其背后的控制算法通常涉及基于模型預測控制(MPC)的方法,能夠在考慮車輛動力學約束的前提下,計算出最優(yōu)制動曲線。車道保持和偏離預警系統(tǒng)則利用圖像處理技術和邊緣檢測算法,對車道標線進行實時跟蹤,當車輛偏離既定車道時,通過對轉向角和偏移距離的精確計算,主動調整轉向系統(tǒng)或發(fā)出警示信號,以確保車輛始終保持在安全行駛區(qū)域內。主動安全系統(tǒng)并不只是獨立工作的,而是與整車的電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)、自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)以及盲點監(jiān)測系統(tǒng)等進行協同,形成一個高度集成的多層防護網絡,進一步提升整體安全性。
主動安全在避免事故發(fā)生上具有明顯的優(yōu)勢,但在實際應用中也面臨不少挑戰(zhàn)。傳感器數據在不同環(huán)境下的魯棒性就是亟待解決的問題。雨雪、霧霾、強光直射等極端天氣條件下,傳感器的檢測范圍和精度都會受到影響,如何利用算法補償這些不利因素,是當前自動駕駛研發(fā)的重點方向。智能決策算法的準確性和響應速度也直接關系到系統(tǒng)的安全性能。當前的深度學習模型在面對極端或罕見情景時可能出現誤判,如何通過數據增強、仿真測試以及在線學習等技術不斷優(yōu)化模型,確保系統(tǒng)在各種突發(fā)情況下都能做出正確反應,也是需要重點考量的。由于主動安全系統(tǒng)涉及大量硬件和軟件的集成,其系統(tǒng)級驗證和安全性認證也需要在整個研發(fā)周期中反復進行,以確保在實際道路上長期穩(wěn)定運行。
被動安全技術
與主動安全技術不同,被動安全技術的核心在于在事故發(fā)生時通過物理手段保護車內人員的生命安全。被動安全主要依賴于安全帶和安全氣囊等裝置,這些裝置通過吸收和分散碰撞能量,減少乘員受到的沖擊力,F如今,被動安全設計已在車輛整體結構上做了大量創(chuàng)新,通過采用高強度鋼材、吸能區(qū)設計以及潰縮結構等多項技術手段。當車輛發(fā)生碰撞時,前后防撞梁、吸能區(qū)以及乘員艙的剛性結構會共同作用,將碰撞能量在車身內部有序分散,從而降低傳遞給乘員的沖擊。安全帶預緊器技術的不斷突破,也讓碰撞發(fā)生前的瞬間,可以自動收緊安全帶,將乘員牢牢固定在座椅上,有效防止二次傷害。
被動安全系統(tǒng)的研發(fā)雖然相對成熟,但其設計仍需在保護效果、車輛重量以及成本之間取得平衡。如采用高強度輕量化材料如何既能保證車身的剛性,又能有效降低車輛整體重量,還能提高燃油經濟性和操控性能?新型安全氣囊技術的不斷涌現,也讓部分先進車型采用多區(qū)域氣囊系統(tǒng),根據不同碰撞角度和車速自動調節(jié)充氣量,以實現最佳保護效果,F代汽車還開始引入碰撞數據記錄儀(EDR),在事故發(fā)生后記錄關鍵數據,這不僅有助于事后事故分析,也為安全設計的改進提供了寶貴的數據支持。
孰優(yōu)孰劣?
主動安全和被動安全在實際應用中并非孤立存在,而是相互補充,共同構成了整車安全防護的閉環(huán)體系。自動駕駛系統(tǒng)的不斷進步使得車輛在設計時必須兼顧兩者的優(yōu)勢。通過先進的傳感器與智能控制,主動安全系統(tǒng)致力于將事故風險降至最低;在不可避免的碰撞中,被動安全系統(tǒng)則通過精心設計的車身結構和高效的能量吸收裝置,最大限度地保護乘員生命安全。雖然主動安全技術在預防事故發(fā)生上取得了顯著成效,但在復雜多變的道路環(huán)境中,完全消除事故風險仍然十分困難,因此被動安全技術在事故中發(fā)揮的保護作用依然至關重要。
未來的發(fā)展趨勢將推動主動安全和被動安全技術不斷融合與升級。隨著人工智能、大數據、5G通信以及車聯網技術的發(fā)展,未來車輛不僅能實現更加精準的環(huán)境感知,還能在云平臺和智能交通系統(tǒng)的支持下,進行大范圍的信息共享和協同避險。通過實時路況信息的傳遞和多車協同決策,車輛可以提前獲取潛在危險信息,實現跨車道、跨區(qū)域的安全聯防。這種全新的智能交通安全體系不僅依賴單一車輛的自主判斷,更依托于整個交通網絡的協同作用,為事故預防和應急響應提供了全新的思路和手段。
新材料和新工藝的不斷應用將進一步提升車輛的碰撞保護性能。輕量化高強度材料、復合材料以及新型能量吸收結構的應用,將使車身在保證強度和剛性的同時,實現更好的能量分散效果。此外,基于大數據和仿真分析的優(yōu)化設計方法,將不斷改進安全氣囊和安全帶等裝置的響應機制,實現更加個性化和智能化的保護策略。在事故發(fā)生后,通過車載通信系統(tǒng)與緊急救援平臺的聯動,車輛能夠迅速傳遞碰撞信息,自動調取事故數據,為救援人員提供精確的事故現場定位和車輛狀態(tài)信息,從而實現快速、高效的救援響應。
總結
主動安全與被動安全在自動駕駛系統(tǒng)中的作用雖然各有側重,但在實際應用中,兩者互為補充、密不可分。主動安全系統(tǒng)通過實時監(jiān)控和智能干預,力求在事故發(fā)生前消除潛在風險,而被動安全系統(tǒng)則在事故不可避免時,通過車輛結構和安全裝備有效減緩沖擊,保護車內乘員。隨著傳感器技術、深度學習算法以及車聯網技術的不斷進步,未來車輛將構建出一個更加智能、協同和綜合的安全體系,實現預防與緩解的雙重保障。
總的來說,主動安全技術和被動安全技術在自動駕駛中的地位無法簡單地以“哪個更重要”來劃分,而應視為構建完整安全體系的兩個重要組成部分。只有在主動安全技術不斷提升、真正做到事故預防的同時,被動安全系統(tǒng)也在不斷優(yōu)化、提供事故緩解保護,兩者協同作用下的整車安全水平才能達到新的高度。
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原文標題 : 主動安全和被動安全,誰在事故中發(fā)揮作用更關鍵?
