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密歇根州安娜堡市 - 开车是一件疯狂的事情。在美国,每天有数百万人驾驶汽车、卡车或公共汽车,试图以通常超过每小时 110 公里的速度驾驶这些两吨重的机器,希望它们能够避开彼此以及静止的物体。根据美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的数据,每年有超过 1000 万人未能实现这一目标,导致事故夺去数万人的生命(pdf)。
由于我们生活的许多其他方面都由永远不会感到困倦或分心的计算机引导,NHTSA 正在考虑如何从驾驶中减少至少一些人为错误。
本周在安娜堡,NHTSA 和八家汽车制造商启动了一项为期一年的测试,以确定相互通信的车辆是否可以防止事故发生。“安全试点模型部署项目”汇集了约 2,800 辆配备了专用短程通信(DSRC)设备的汽车、卡车和公共汽车,这些设备不断向周围的车辆发送“我在这里”的信号。
这项部署是“碰撞避免指标合作关系”15 年工作的结晶,该合作关系是一个公私研究联盟,包括梅赛德斯-奔驰、通用汽车、丰田、本田、福特、日产、现代/起亚和大众汽车。汽车公司一直与 NHTSA 合作开发技术,该技术将通过与附近的车辆和道路基础设施(包括交通信号灯、危险路段和平面交叉口)通信,帮助汽车、卡车、公共汽车和其他车辆避免碰撞。
现在,他们认为这项技术可以上路了。
安娜堡测试由密歇根大学交通运输研究所(UMTRI)管理,将测试几种不同的事故预防方法。最复杂的方法包括 64 辆汽车、3 辆公共汽车和 3 辆卡车,这些车辆由公众驾驶,并由汽车制造商专门制造,其中包含六种安全警告功能,以及用于捕捉交通事件的摄像机。
警告系统可以向驾驶员发出前方有行人或车辆从侧面进入十字路口等危险警报。另外,100 辆汽车和 8 辆由研究参与者拥有的卡车已经改装了售后市场设备,这些设备可以检测其他车辆,并在它们彼此距离太近时发出警告。
参与安全研究的其余汽车、卡车和公共汽车仅改装了 DSRC 无线电,这些无线电在该较小的车队中每秒广播 10 次关于周围汽车速度和位置的基本安全信息。消息在专用于车辆对车辆 (V2V) 通信的特殊 Wi-Fi 频谱上传输。美国联邦贸易委员会在 5.9 吉赫 (GHz) 波段中预留了 75 兆赫 (MHz) 的频谱,专门用于配备 DSRC 的智能交通系统。
汽车的 DSRC 信号在所有方向上的延伸距离超过 300 米,因此,与单向雷达或传感器不同,它可以接收来自任何角度过于靠近的另一辆汽车的信号。“我在这里”的消息不会被另一辆汽车阻挡,因此它可以例如检测到前方两辆汽车的危险。
当 178 辆具有完整警告系统的车辆中的一辆接收到来自另一辆距离太近的车辆的信号时,一个信号会提醒驾驶员采取行动,希望将碰撞变成险些相撞,并将险些相撞变成更大的错过。
每家汽车制造商和设备制造商都设计了自己的专有警告系统,尽管这些系统都符合 IEEE(电气和电子工程师协会)管理的特定标准,以确保它们可以进行通信。这些系统包括铃声、闪烁的灯光,甚至座椅振动来提醒驾驶员。对于此测试,包含 V2V 设备的盒子已安装在汽车的后备箱中。如果这项技术上市,它将与其他所有系统更全面地集成在一起。
美国交通部智能交通系统安全计划的项目经理Mike Schagrin说:“我们的想法是给那个可能分心的驾驶员——可能是在与另一名乘客交谈或摆弄收音机——额外的缓冲时间,让他们重新将注意力集中在道路上并做出相应的反应。”
NHTSA 估计,车辆对车辆通信(或 V2V)可以消除 81% 的驾驶员没有受到损害的所有碰撞事故,从而挽救生命,更不用说节省了数十亿美元的与碰撞相关的费用。
NHTSA 计划在 2013 年决定是否在新车上强制安装 V2V 系统,并在 2014 年在新卡车上强制安装。最终,该技术可能会在所有车辆中强制安装,根据参与早期联网车辆研究的 Christopher Wilson Consulting 负责人 Christopher Wilson 的说法,每辆车的成本约为 100 美元。
更智能的汽车——甚至是无需易犯错误的人类指导即可在道路上行驶的自动驾驶汽车——已经开发多年。事实上,许多高端汽车已经配备了雷达和传感器,可以在驾驶员偏离车道或汽车过于靠近另一辆车时发出警报。
但是,为了获得广泛的安全效益,必须有大量的车辆配备 DSRC,而实现这种普及可能需要某种政府授权。安娜堡研究旨在确定,除其他外,普及到何种程度才能获得安全效益。
没有人对合作驾驶可以每年挽救 30,000 条生命和数十亿加仑汽油的理论提出异议,Wilson 说。但汽车公司必须加入。“所有汽车制造商和政府也都意识到,每个人都必须共同努力,否则这件事就不会发生。如果汽车制造商大声反对,那么授权程序就几乎不会向前推进,”他说。
UMTRI 是提交 2000 万美元项目提案的几个实体之一。测试中的大多数车辆由密歇根大学健康系统的员工或附近的居民驾驶。理论是他们将提供高度集中的车辆对车辆交互环境。
大多数参与者因安装设备并在一年中多次上传数据而获得 200 美元的报酬。如果参与者退出,驾驶时间没有达到预期,或者数据流较低,UMTRI 可能会向该项目添加驾驶员。
美国交通部将在六个月后开始分析所有这些信息;它希望在 2013 年秋季完成初步的成本效益分析。
据汽车行业顾问 Bishop Consulting 负责人 Richard Bishop 称,如果试点成功,第一批配备 DSRC 的汽车可能会在 2018 年上路。但 Wilson 表示,即使测试成功,也无法回答汽车制造商最紧迫的问题:“运行该系统的持续成本是多少,谁来支付这笔费用?”
观看安全试点模型部署项目启动的幻灯片。