辅助驾驶概念及有轨电车运行控制技术

1.汽车领域辅助驾驶

辅助驾驶，顾名思义就是将传感器收集到的数据进行实时运算，以帮助驾驶员在驾驶过程中进行一些决策，在车辆运行到特定位置时，提供相对应的信息，在比较差的运行环境中，能够起到增强驾驶员视觉的作用，对于目视范围内无法及时检测到的潜在危险进行警示或提供合理的规避方案。

就目前的研究以及实际应用情况来看，辅助驾驶系统多用于汽车领域。在轨道交通领域，地铁列车控制自动化程度较高，在ATP等系统不切断的情况下，不需要应用到辅助驾驶一类的系统。而现代有轨电车发展起步较晚，自动控制系统等还在研究阶段，目前没有十分成熟的辅助驾驶系统。

汽车安全辅助驾驶系统研究的目的就是使车辆在较差的环境中能够识别路况信息，并能够辅助驾驶员安全行车。辅助驾驶系统是一种面向主动交通安全的技术，也是一种预防性安全系统，旨在通过前端传感器采集到的数据，提前预知车辆周围的交通情况，并针对其中的潜在威胁做出一定的应答。从车辆安全辅助驾驶系统当前的发展状况来看，基于雷达传感器与机器视觉的环境感知、多传感器的融合、自动驾驶等技术是今后的发展趋势。目前包含如下技术：驾驶员注意力监测、车辆技术情况监测、驾驶员视觉增强和防撞安全预警。

2.列车辅助驾驶(www.xing528.com)

列车辅助驾驶系统与汽车辅助防撞系统应有一定的相似性，主要提供在特殊条件下驾驶员的视觉增强（通过传感器检测数据的处理帮助驾驶员监测视距之外的行驶条件）以及安全预警信息（对于驾驶员视距之外的隐患进行预警）。并根据检测到的潜在威胁（障碍物）与轨道线路的相对位置关系，确定列车行车许可终点与列车运行防护曲线，结合线路及车辆参数提供建议安全速度，帮助驾驶员更加平滑地控车。有轨电车驾驶员都经过专业训练，理论上不需要配备驾驶员注意力监测设备。

其中速度防护曲线的计算方法一般借鉴地铁的ATP系统，列车自动防护（ATP）子系统具有速度监督以及停车点防护的功能，停车点即为行车许可终点，一般可以是威胁点或者车站，在行车许可终点的前方通常设置一段防护区段。ATP系统通过计算得出紧急制动曲线，该紧急制动曲线是以该防护段的入口点为终点，保障列车不越过入口点；另外一种措施是在该入口点设置一个列车滑行速度值，一旦需要，列车可以在此基础上加速或者安全停车。

在相关研究中，列车运行轨道封闭度较高，列车辅助驾驶技术中的防撞部分并不一定需要实时探测周围环境的潜在威胁，一些研究聚焦于本车与前车或者线网中的其他列车的通信。德国宇航中心（DLR）在2006年提出了基于列车定位与通信的铁路避撞系统RCAS。印度铁道部也开发了基于GPS定位的列车“防撞网络”，在两车接近过程中可自动限速。目前，国内针对地铁ATP失效情况下的列车辅助防撞也有一定研究，申通集团与同济大学合作，从技术方案、电气接口、系统定位、设备安装等方面研究了列车辅助防撞系统。基于无线射频和声波探测技术的辅助防撞系统通过在前后车之间增加通信设备，设计了一套独立于ATP的系统，在ATP切断的情况下，可以实时提供本车与前车的距离信息，增强驾驶员在目视行车模式下的安全性。