基于北斗的公交緊急情況自動控制系統

李琛1 李瑛2

（1.陸軍裝備部駐武漢地區軍事代表局駐武漢地區第三軍事代表室；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薄；

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.公交司機職業素養不夠，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，但緊急情況的發生具有突發性、短暫性，發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。本系統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生危險情況的信息通過短報文形式發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，情況處理終端的北斗導航系統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的實際意義：

1.有效的監管公交司機的危險行為，加強司機的責任意識；

2.通過系統的緊急情況處置可以有效的減少交通事故的發生；

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。在此系統上加裝車輛故障檢測裝置，將車輛行車情況的進行監測，將故障部位對司機進行提醒，當緊急情況發生時，可在情況判斷和處理的基礎上，就近停止安全區域，并發出報警，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優化和配置，降低公交運營成本，提高調度應變能力和乘客服務水平，降低公交企業運營成本。