理论教育 安全汽车运输系统故障排除-汽车嵌入式系统手册

安全汽车运输系统故障排除-汽车嵌入式系统手册

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:对交通系统及其用户来说,事故的根源可以是外在的或内在的。从系统的运营基础设施中排除潜在威胁。交通系统称为“故障-安全”系统,当发生的失效导致一个安全状态时,限制运输服务是被允许的。在航空运输中,故障通过冗余来处理。对于汽车运输系统来说,经历一场崩溃更加复杂。事故可以上传到相应的交通监控中心系统,且进入附近的车辆,可以再次下载。“故障-安全的汽车运输系统”的设计现在达到车队的规模。

安全汽车运输系统故障排除-汽车嵌入式系统手册

高效的交通系统意味着总动能和潜在的灾难性的(致命的)事故。对交通系统及其用户来说,事故的根源可以是外在的或内在的。总体安全水平是通过在各个层面执行的风险减少分析以防止灾难性事件的发生来取得的:

•提高内在系统的可靠性(强化硬件和软件组件)。

•从系统的运营基础设施中排除潜在威胁。

•定义适当的操作程序,防止用户不当使用该系统。

在这些层面中,汽车应用通常比铁路航空运输系统有较少的解决方案,这是因为:

•成本和空间约束限制了使用冗余。

•道路基础设施是完全开放的。

•大部分驾驶人都不是“专业人士”。

交通系统称为“故障-安全”系统,当发生的失效导致一个安全状态时,限制运输服务是被允许的。在铁路交通系统中,通过停止火车来达到一个安全状态。全球体系设计可以防止其他列车进入HOLC距离(它大于停止车辆后面的最大停车距离)。(www.daowen.com)

在航空运输中,故障通过冗余来处理。任何关键组件是三倍或四倍的冗余,且失效的组件通过投票机制从控制循环中排除。

对于汽车运输系统来说,经历一场崩溃更加复杂。然而,从其他车辆的观点来看,停的车就是一个障碍。换句话说,在车辆层面适当的故障处理并不总是足以根除这个问题,且后者在车队层面有共鸣。

几种高级的驾驶人辅助系统(ADAS)正在研究,且带入了市场,目的是为了检测障碍并协助避免碰撞道路上的故障车辆。尽管有警告,但当车辆进入不可避免的碰撞状态(ICS)时[29],在碰撞发生之前,合适的行动可以帮助和减轻“被动安全”最后一刻之前的损害。不可避免的碰撞检测、自动制动、安全带预紧以及预期的安全气囊点火,是今天智能车辆应用面临的一些挑战。进入ICS起源于一个障碍“搬”到了车辆的危险区域内,比如倒在道路上的一棵树或另一辆表现狂野的车。如果汽车还可以输入ICS,那是因为它对实际的时空距离认识不足,也许是由于传感器故障或由于障碍隐藏在一条曲线的背后。

V2V与V2I的通信技术带来了新的应用、提高了安全,并为防止其他车辆进入ICS提供了解决方案:

•停的车可以广播或“道路广播”——给距离范围内的所有车辆发出警告信号。

•事故可以上传到相应的交通监控中心系统,且进入附近的车辆,可以再次下载。

•推而广之,如果有足够的带宽可用,那么每辆车应该道路广播它们的轨迹,以提供冗余的环境感知。

这些应用拥有强大的安全方面的改进潜力,这是因为它们在ICS出现之前工作,且从根源上解决问题,而不是试图影响,在“感知”范围内,它可以远远超出自然范围或传感器技术。在这个意义上,通信技术在汽车安全问题上提出了新思路。此外,它们提供了一个全局的方法。“故障-安全的汽车运输系统”的设计现在达到车队的规模。整体安全水平将取决于传感器技术、控制器与执行器的可靠性,以及整个车队的信息传播效率,详情请见CityMobil研究项目[30]

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