从事故到汽车安全技术

第一章从事故到汽车安全技术同济大学汽车学院朱西产教授汽车的安全性是乘用车的生命销售能力是汽车企业的命脉质量价格交货购买决定用户最关心什么?什么是汽车质量？质量耐久性安全NVH车辆动力学性能动力性经济性制动性操稳性道路交通事故及对策从交通事故到汽车碰撞安全性发达国家的道路交通事故死亡率已经得到有效的控制TrafficAccidentDeathinYear02000040000600008000010000012000019701975198019851990199520002005YearDeath强化交通管制Strengthenthetrafficcontrol汽车产量增长vehicleproductionvolumeincrease轿车进入家庭Carsenterthefamily发展中国家的道路交通事故死亡率增长的主要贡献者汽车被动安全技术有效地控制了道路交通死亡率新的研究方向：通过汽车安全新技术控制交通事故总的伤亡人数日本交通事故数量1970'75'80'85'90'95'00'020400,000600,000800,0001,000,0001,200,000（人）02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,000（人）死者人数伤者人数交通安全对策基本法出台增加交警数量・强化活动引进交通违章惩罚制度FatalitiesInjuredpeopleNumberofFatalities死者人数伤者人数FullwrapOffset步行者侧面冲撞'03BrakeJNCAP撞车安全技术发挥作用汽车安全标准扩充强化目标200,000法规Haddon矩阵道路参与者汽车安全性道路环境碰撞事故发生前安全教育主动安全技术：避免事故发生道路安全设计交通控制碰撞事故发生中安全装置的正确使用被动安全技术：有效保护乘员道路安全设计碰撞事故发生后确保与事故救援部门的通讯被动安全技术：避免事故的伤害扩大化紧急医疗救助道路交通事故及其造成的损失是能够控制的！！！道路交通事故的类型交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征交通事故形态特征TypeofAccident0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%FrontalCrashSideImpactRearImpactRolloverDeathInjury正面碰撞和侧面碰撞是主要交通事故类型Maintypesofaccidents-frontcrashandsidecrashTrafficControlModeofAccident0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%NoControlTrafficSignonlySignalLamp,PolicemanDeathInjury交通设施安全性差SafetyoftrafficequipmentsisbadDriverTypeinAccident0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%OccupationalDriverNon-occupationalDriverNoDrivingLicenceDeathInjury安全意识薄弱Safetyconsciousnessisweak大型载货汽车的被动安全性不应忽视Thepassivesafetyofheavytruckisveryimportant•大型载货汽车在交通事故中主要造成对方车辆中人员的伤亡(Thevictimsintruckaccidentsaremainlycollisionpartners.)•2003年强制安装侧面防护装置、后下部防护装置，减少大型载货汽车的侵害性。Theheavytruckinstalledcompulsivelysideguardsandrearunderrunprotectionsystemin2003,thiscanmitigatetheaggressivityofheavytrucks.(GB11567.1-2001,GB11567.2-2001)•中国应该强制安装前下部防护装置。Theheavytrucksshouldinstallfrontalunderrunprotectionsystem•在中国混合交通模式为主的交通环境中，大型载货汽车造成的事故占死亡人数之首。ThedeathcausedbytruckaccidentsisfirstinChina.中国的道路设施存在严重的安全隐患HiddenTroubleExistingonChinaRoads•很多道路上没有安装护栏Nosidebarriersonmanyroads•高速公路护栏没有安全性国家标准或设计规范，事故车与设计不合理的护栏碰撞后不能有效地保护事故车辆，而引发严重的交通事故。Therearenosafetyregulationordesignruleformotorwaybarriersafety.Vehicledoesnothaveprotectionwhencrashingwithimproperdesignedbarrier,whichleadtoseriousaccident事故动态演绎图Accidentdemonstration130.40148.90苏州桐乡嘉兴G地面浙A74502130.40148.90苏州桐乡嘉兴ground•concretebarrier水泥防护栏roadsurface•路面道路交通---一项“被允许的危险”事业•汽车工业不是一个单纯的制造业•汽车工业必须与社会和谐发展–过多地强调和夸大汽车工业对社会发展的作用–忽略和不重视道路交通事故造成的损失和人员伤亡造成的社会问题–全社会对交通事故的责任直接会把矛头指向汽车行业–汽车企业是改善道路交通安全活动中最活跃的角色道路交通安全对策TheCountermeasureontheRoadTrafficSafetyHaddonSafetyMatrix人HumanBehavior车VehicleSafety环境Environment碰撞前（事故避免）Pre-Crash(accidentavoidance)•研究Research•教育Education•宣传Advocacy•碰撞避免Crashvoidance•道路安全设计Roaddesignforaccidentavoidance•交通控制Trafficcontrol碰撞中（乘员保护）Crash(occupantprotection)•安全技术及正确地使用Technologyandproperuse•碰撞安全性Crashworthiness•道路安全设计Roaddesignforinjurymitigation•研究Research碰撞后（减轻伤害）Post-Crash(injurymitigation)•通讯Telematics•自动碰撞呼救AutomaticCrashNotification•紧急医疗服务Emergencymedicalservices举例Examples•安全带提醒装置BeltMinder•主动、被动安全Activeandpassivesafety•全球道路安全协作GlobalRoadSafetyPartnership道路交通事故原因事故人为因素---安全教育的缺失•占60～90％以上–生理状态、能力和技术水平–品德和操行–年龄与性别–饮酒和药物–社会心理因素、人格特征、精神状态–生物节律矛盾：“安全驾驶人生态度”环境因素---熟视无睹•占12～19％，主要为道路原因–道路宽度和分界–道路的弯曲和坡度–路面状况–路旁物体车辆因素---比例很小但关注最高•安全法规的实施•机械状况、保养情况•车型、车体大小时间因素---无法避免•与人员活动频繁有关–岁末年初---超速、超载、疲劳驾驶–上下班高峰---交通拥挤社会对道路交通事故责任的误解•一些重大伤亡的道路交通事故调查结果表明：–极大部分重大交通事故的起因都有违章行为–道路上的事故多发地段具有明显的交通安全隐患•但是社会对交通事故责任往往矛头指向汽车企业：–汽车行业对汽车的宣传使消费者对汽车的“安全、舒适、省油”有过高的期望–忽略了汽车在高速行驶时的危险性•人们过高地估计了自己对突发事件的反应能力•缺乏紧急状况驾驶处理的经验•不了解汽车高速运动、紧急制动、急转弯等运动的物理极限通过宣传，人们眼中的熊猫•憨厚•温和•可爱熊猫野性的一面：熊猫不是“猫”而是“熊”•昨日上午，在卧龙自然保护基地，她戴着手套，拿着清洗干净的箭竹，一截截喂入熊猫口中。小家伙眼看竹子越来越少，它更着急，张嘴大口地吃着。突然，熊猫一口咬住Lisa右手的大拇指，她顿时疼得大叫起来。工作人员赶紧呼喝熊猫松口，但过度的喊叫反而刺激了它，无论如何也不肯松口。心急之下，Lisa用力挣脱了熊猫的牙齿，但拇指的前面部分已被咬掉。•必须提醒：•熊猫有野性的一面•亲密接触有极大危险汽车安全新技术汽车安全新技术：一体化安全概念D•传统的汽车安全概念：–以ABS为标志的主动安全技术•主要是在车辆处于紧急制动、紧急转向等危险驾驶工况时避免车辆运动失稳，避免交通事故发生–以安全车身、安全带、安全气囊为标志的被动安全技术•主要是在碰撞事故中有效地保护乘员•一体化安全概念：–一体化安全概念融合了主动安全技术、被动安全技术，增加了以ITS技术为基础的智能化驾驶辅助系统及预碰撞安全技术汽车被动安全技术的标志汽车电子技术的发展推动了汽车安全新技术的发展一体化安全概念D被动安全技术主动安全技术驾驶辅助系统预碰撞安全技术D•阶段A：危险没有出现–策略------帮助保持安全驾驶–主要技术•灯光、视野等主动安全技术•智能巡航速度控制系统等驾驶辅助系统一体化安全概念IntegratedSafetyConcept智能巡航速度控制系统由前端的雷达或激光测距系统作为传感器，使车距自动控制在安全距离。在城市拥堵路段行驶时，可以低速自动跟随前车，从而减轻了驾驶员的工作负荷。•阶段B：危险出现–策略------帮助纠正到安全驾驶状态–主要技术•自动防抱死系统（ABS）、电子稳定控制（ESC）等主动安全技术一体化安全概念IntegratedSafetyConcept•阶段C：碰撞可能发生–策略------驾驶辅助系统介入，调整到安全驾驶状态–主要技术•脱离行车线警报系统等驾驶辅助系统•智能刹车辅助系统一体化安全概念IntegratedSafetyConcept脱离行车线警报系统使用摄象机作为传感器识别车道线，当驾驶员由于疲劳等因素无意当中驾驶汽车脱离所在的行车线时，显示器和报警器同时发出警报。智能刹车辅助系统智能刹车辅助系统由前端雷达探测器判断与前车或固定障碍物的距离，判断有可能与前端发生碰撞时向驾驶员发出警报，同时起动刹车，避免事故发生或降低碰撞发生时的车速。•阶段D0：碰撞无法避免–策略------为碰撞做好准备，减轻碰撞程度–主要技术----预碰撞安全技术•前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带•具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统–预碰撞安全技术的基础•非接触传感器技术：在碰撞发生前能够探测到碰撞发生的可能性一体化安全概念IntegratedSafetyConcept前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带在传统的安全带基础上又增加了电机驱动的反卷机构，在当传感器判断驾驶员有急刹车动作时，智能刹车辅助系统起动刹车时电动马达提前收卷安全带，将驾驶员固定在座椅靠背上，为碰撞事故做好准备。具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统探测装置检测到行人，控制单元在碰撞前约400ms预测到碰撞事故，使引擎罩后端升起约100mm，从而有效的保护行人头部。该升起装置是可逆的，如果车辆的减速度显示没有发生碰撞，那么升起装置会自动使引擎罩后端回到初始位置。汽车安全新技术的产品化进程主动安全技术将