stringtranslate.com

Интеллектуальная помощь при движении на большой скорости

Интеллектуальная помощь при превышении скорости ( ISA ) или интеллектуальная адаптация скорости , также известная как оповещение и интеллектуальное управление , [1] — это любая система, которая гарантирует, что скорость транспортного средства не превысит безопасную или установленную законом скорость . В случае потенциального превышения скорости водитель может быть предупрежден или скорость может быть снижена автоматически.

Интеллектуальная система помощи при регулировании скорости использует информацию о дороге для определения локальных ограничений скорости. [2] Информацию можно получить из знания местоположения транспортного средства , принимая во внимание ограничения скорости, известные для местоположения, и путем интерпретации дорожных особенностей, таких как знаки. Системы ISA предназначены для обнаружения и оповещения водителя, когда транспортное средство въехало в новую скоростную зону или когда действуют другие ограничения скорости в зависимости от времени суток и условий. Многие системы ISA предоставляют информацию об опасностях вождения, например, о зонах интенсивного движения пешеходов, железнодорожных переездах, школах, больницах и т. д., а также об ограничениях, установленных камерами контроля скорости и видеонаблюдения на светофорах . Целью ISA является помощь водителю в поддержании безопасной скорости.

История

ISA родилась во Франции, когда Саад и Малатерре (1982) провели свое исследование поведения водителя с ограничителем скорости в автомобиле. На самом деле, они не тестировали интеллектуальную адаптацию скорости, потому что система не устанавливала автоматически правильный предел скорости; вместо этого водители должны были устанавливать ограничитель самостоятельно, и, как и в случае с круиз-контролем, они могли устанавливать его по своему выбору. После этого был примерно десятилетний перерыв, пока исследования ISA не возобновились в Швеции в начале 1990-х годов. Затем последовал ряд проектов в Швеции, кульминацией которых стало крупномасштабное испытание 1999–2001 годов, когда на шведских дорогах было около 5000 автомобилей, оборудованных ISA (Biding and Lind, 2002). Большинство этих автомобилей были оснащены информативной или предупреждающей версией ISA, но несколько сотен использовали промежуточную систему, оснащенную тактильным дросселем, в результате чего педаль акселератора становилась жестче при превышении предела скорости. Чтобы водители могли преодолеть это сопротивление, была предусмотрена функция понижения передачи.

—  Интеллектуальная адаптация скорости

Обзор литературы и обзорное исследование Январь 2006 г. Партнеры проекта: Университет Лидса и MIRA Ltd.

Проект финансируется Transport for London

После вступления в силу регламента ISA в ЕС 8 июля 2022 года, закон ISA об ограничителе скорости вступил в силу в Великобритании 6 июля. [3] Регламент не вступил в силу в тот же день из-за Brexit .

Терминология

Термин «интеллектуальная адаптация скорости» используется Британским институтом стандартов [4] , тогда как в ЕС термин «интеллектуальная помощь в поддержании скорости» используется в постановлении (ЕС) 2019/2144 Европейского парламента.

Активный и пассивный ISA

Пассивные системы предупреждают водителя, когда автомобиль движется с превышением установленной скорости. Активные системы снижают скорость автомобиля, чтобы соответствовать установленной скорости. Пассивные системы позволяют водителю сделать выбор относительно того, какие действия следует предпринять. Эти системы обычно отображают визуальные или звуковые сигналы и предупреждения, которые могут включать тактильные сигналы, такие как вибрация педали акселератора. Некоторые испытания пассивной технологии ISA сделали педаль акселератора более жесткой, чтобы предупредить водителя.

Большинство активных систем ISA позволяют водителю обходить ISA, когда это необходимо. Считается, что это повышает общественное признание и безопасность, но оставляет значительную часть превышения скорости без контроля. [5]

Как активные, так и пассивные системы ISA могут служить бортовыми регистраторами данных транспортного средства , сохраняя информацию о местоположении и характеристиках транспортного средства для последующей проверки и управления автопарком .

Определение и проверка скорости и местоположения

Существует четыре типа технологий для определения локальных ограничений скорости на дороге и скорости транспортного средства:

Системы, основанные на позиционировании

GPS, как и другие спутниковые навигационные системы, основан на сети спутников, которые постоянно передают радиосигналы. Приемники GPS принимают эти передачи и сравнивают сигналы с нескольких спутников, чтобы определить местоположение приемника с точностью до нескольких метров. Это делается путем сравнения времени, в которое сигнал был отправлен со спутника, с тем, когда он был принят приемником. Поскольку орбитальные пути спутников известны, приемник может выполнить расчет на основе своего расстояния до нескольких орбитальных спутников и, следовательно, получить свое местоположение. В настоящее время сеть GPS состоит из 31 спутника, и их орбиты настроены таким образом, что для наземных пользователей в любой момент времени доступны минимум пять спутников. [8]

Радиомаяки

Придорожные радиомаяки или столбики работают, передавая данные на приемник в автомобиле. Маяки постоянно передают данные, которые приемник, установленный на автомобиле, принимает, когда он проезжает мимо каждого маяка. Эти данные могут включать местные ограничения скорости, школьные зоны, изменяемые ограничения скорости или предупреждения о дорожном движении. Если бы достаточное количество маяков было размещено с регулярными интервалами, они могли бы вычислять скорость транспортного средства на основе того, сколько маяков автомобиль проезжал в секунду.

Маяки можно размещать на/в знаках ограничения скорости, столбах электропередач, других придорожных приспособлениях или на самой дороге. Мобильные маяки можно использовать для замены стационарных маяков для использования вблизи мест аварий, в плохую погоду или во время особых событий. Маяки можно подключать к главному компьютеру, чтобы можно было быстро вносить изменения.

Использование радиомаяков широко распространено при использовании систем ISA для контроля скорости транспортных средств в условиях бездорожья, например, на заводах, в логистических и складских центрах, где требования охраны труда и техники безопасности подразумевают необходимость очень низкой скорости движения транспортных средств вблизи рабочих, а также в ситуациях ограниченной или нечеткой видимости.

Системы оптического распознавания

Технология оптического распознавания была сосредоточена на распознавании знаков ограничения скорости [6] , дорожной разметки [9] и придорожных объектов, таких как « кошачьи глаза ». Эта система требует, чтобы транспортное средство проехало мимо знака ограничения скорости или аналогичного указателя, а данные о знаке или указателе были зарегистрированы сканером или системой камер. Когда система распознает знак , данные об ограничении скорости получаются и сравниваются со скоростью транспортного средства. Система использует это ограничение скорости до тех пор, пока не обнаружит знак ограничения скорости с другим ограничением.

Также возможно использовать компьютерное зрение для определения гарантированного расстояния до цели . [7]

Расчет пути

Расчет пути (DR) использует механическую систему, связанную с приводным узлом транспортного средства, чтобы предсказать путь, пройденный транспортным средством. Измеряя вращение колес с течением времени, можно сделать довольно точную оценку скорости транспортного средства и пройденного расстояния. Расчет пути требует, чтобы транспортное средство стартовало в известной фиксированной точке. Затем, объединяя данные о скорости и расстоянии с такими факторами, как угол поворота рулевого колеса и обратная связь от специализированных датчиков, например, акселерометров, магнитного компаса, гироскопа, он может построить путь, пройденный транспортным средством.

Накладывая этот путь на цифровую карту, система DR приблизительно знает, где находится транспортное средство, каково местное ограничение скорости и скорость, с которой движется транспортное средство. Затем система может использовать информацию, предоставленную цифровой картой, чтобы предупреждать о предстоящих опасностях или точках интереса, а также выдавать предупреждения в случае превышения ограничения скорости.

Расчет пути подвержен накопленным ошибкам измерения, таким как отклонения между предполагаемой окружностью шин по сравнению с фактическим размером, который используется для расчета скорости транспортного средства и пройденного расстояния. Эти отклонения в окружности шин могут быть вызваны износом или изменениями давления в шинах из-за изменений скорости, полезной нагрузки или температуры окружающей среды. Другие ошибки измерения накапливаются, когда транспортное средство движется по плавным кривым, которые инерциальные датчики, гироскопы и/или акселерометры недостаточно чувствительны для обнаружения, или из-за электромагнитных воздействий на магнитные компасы потока , от проезда под линиями электропередач или при проезде по стальному мосту, а также по подземным переходам и дорожным туннелям.

Некоторые современные навигационные системы на основе GPS, представленные в настоящее время на рынке, используют навигационное счисление в качестве резервной системы на случай потери сигнала GPS.

Ограничения и возражения

Принципиальное ограничение ISA заключается в том, что это может привести к езде с соблюдением установленного ограничения скорости, а не местных условий. Такие особенности дороги, как повороты и уклоны, могут потребовать более низкой скорости, чем установленное максимальное ограничение скорости. Некоторые исследования ISA не поддерживают это возражение. [10]

Все чаще дорожные власти указывают соответствующую скорость для таких участков с помощью рекомендательных знаков скорости, чтобы предупредить водителей при приближении к ним о том, что есть объекты, требующие снижения скорости движения. Признано, что базы данных ограничений скорости, используемые в системах ISA, в идеале должны учитывать как объявленные рекомендательные скорости, так и объявленные максимальные ограничения скорости. Испытание ISA в Новом Южном Уэльсе в регионе Иллварра к югу от Сиднея в настоящее время является единственным испытанием, где объявляются как рекомендательные скорости, так и объявленные максимальные ограничения скорости.

Некоторые автопроизводители выразили обеспокоенность тем, что некоторые типы ограничителей скорости отнимают у водителя контроль. Некоторые системы ISA предусматривают возможность отмены водителем в случае, если установленная скорость не соответствует требованиям.

Для некоторых специалистов по безопасности дорожного движения активная интеллектуальная адаптация скорости считается примером «жесткой автоматизации», подхода к автоматизации, который был в значительной степени дискредитирован сообществом Human Factors. [ необходима цитата ] Неприкосновенной характеристикой пользователей-людей является то, что они будут адаптироваться к этим системам, часто непредсказуемым образом. Некоторые исследования [ необходима цитата ] показали, что водители «ездят на пределе» системы и едут с установленной скоростью, по сравнению с тем, когда они находятся в ручном управлении, где они, как было показано, замедляются. И наоборот, опыт некоторых водителей, вождаемых активной системой ISA, показал, что они могут уделять больше внимания проезжей части и дорожной обстановке, поскольку им больше не нужно следить за спидометром и постоянно корректировать свою скорость. [ необходима цитата ]

Интеллектуальная адаптация к скорости была приведена в качестве примера технологии, которая, как и камеры контроля скорости , может оттолкнуть некоторых водителей, что создает существенное препятствие для ее широкого внедрения. [ необходима цитата ]

Некоторые исследования, предшествовавшие разработке систем ISA, показали, что водители сравнительно мало пользуются спидометром и вместо этого используют слуховые сигналы (такие как шум двигателя и дороги ), чтобы успешно регулировать свою скорость. [ необходима цитата ]

Правила ISA могут привести к исчезновению моделей, которые нельзя перепроектировать для размещения необходимых датчиков. Например, GR86 от Toyota прекратит продаваться в Европе после 2024 года, поскольку его существующая линия крыши не может вместить датчик ISA. [11]

Если знаки ограничения скорости отсутствуют, система ISA может не функционировать. Это особая проблема при выезде с боковой дороги на главную дорогу, поскольку транспортное средство может не проехать знак ограничения скорости на протяжении некоторого расстояния. Вождение между альтернативными странами с использованием метрической и имперской систем может стать еще одной проблемой.

Преимущества

Британское исследование 2012 года показало, что ISA может сократить количество смертей на дорогах вдвое. [12]

Испытание ISA, проведенное в 2010 году в RTA (Новый Южный Уэльс, Австралия), показало, что преимуществами ISA являются улучшение соблюдения скоростных зон, а также снижение уровня и продолжительности превышения скорости. [13]

Анализ затрат и выгод ISA в Австралии, опубликованный в апреле 2010 года Центром исследований в области безопасности автомобилей, показал, что консультативная ISA снизит количество травм на 7,7% и сэкономит 1,2 млрд долларов в год. [14] Поддерживающая ISA снизит количество травм на 15,1% и сэкономит 2,2 млрд долларов в год. [14] Ограничение ISA снизит количество травм на 26,4% и сэкономит 3,7 млрд долларов. [14] Это исследование привело к рекомендации по более широкому принятию и продвижению ISA в Национальной стратегии безопасности дорожного движения Австралии на 2011–2020 годы. [15]

Реальные и предполагаемые преимущества [10] ISA включают снижение шума и выбросов выхлопных газов. [16] [17]

Коммерческое использование

ISA широко используется в коммерческих целях в Австралии, отчасти благодаря инициативам различных государственных дорожных органов и включению ISA в Национальную и Государственную стратегии безопасности дорожного движения. [18] [19] [20]

В ЕС коммерческие автомобили, такие как Volkswagen Amarok 2022 года выпуска, соответствующие европейским стандартам , можно купить с помощью ISA. [21]

Реализация в ЕС и Великобритании

Определение в соответствии с законодательством ЕС

В соответствии с регламентом ЕС интеллектуальная система помощи при контроле скорости (ISA) должна включать функцию информирования об ограничении скорости (SLIF) и либо функцию предупреждения об ограничении скорости (SLWF), либо функцию контроля скорости (SCF): [22] [23]

Интеллектуальная система контроля скорости должна соответствовать следующим минимальным требованиям:

(a) должна быть предусмотрена возможность уведомления водителя посредством управления акселератором или посредством специальной, соответствующей и эффективной обратной связи о том, что применимое ограничение скорости превышено;

(b) должна быть предусмотрена возможность отключения системы; информация об ограничении скорости может по-прежнему предоставляться, а интеллектуальная система помощи при поддержании скорости должна находиться в нормальном режиме работы при каждой активации главного переключателя управления транспортным средством;

(c) специализированная и соответствующая обратная связь должна основываться на информации об ограничении скорости, полученной путем наблюдения за дорожными знаками и сигналами, на сигналах инфраструктуры или данных электронной карты, или и на том, и на другом, доступных в транспортном средстве;

(d) это не должно влиять на возможность превышения водителями рекомендуемой системой скорости транспортного средства;

(e) целевые показатели эффективности должны быть установлены таким образом, чтобы избежать или свести к минимуму частоту ошибок в реальных условиях вождения.

—  Регламент (ЕС) 2019/2144 Европейского парламента

Обязательно в ЕС для новых транспортных средств с июля 2022 г.

В 2012 году пять из 35 правительств, связанных с ETSC, согласились ввести ISA во всех коммерческих транспортных средствах. [24]

К 2013 году принятие технологии рассматривалось Европейской комиссией , но против этого решительно выступил министр транспорта Великобритании Патрик Маклафлин . Представитель правительства охарактеризовал это предложение как «няньку Большого брата со стороны бюрократов ЕС». [25] В 2019 году было решено внедрить новую технологию во все новые автомобили с июля 2022 года. [26] [27] В настоящее время определяются рамки для тестирования систем ISA. [28]

Рамки тестирования систем ISA определены постановлением 2021/1958 от 23 июня 2021 года. [29]

Критика регулирования ЕС

В сентябре 2020 года Европейский совет по безопасности на транспорте высказал три критических замечания по проекту европейских правил ISA: [30]

В июле 2022 года ESTC вновь высказала эти опасения и в целом приветствовала ISA, назвав ее «гигантским шагом вперед... одной из систем спасения жизней с наибольшим потенциалом» [31] .

Великобритания

Великобритания унаследовала право ЕС. [32]

Поправки и переходные положения (выход из ЕС) планируют отменить Регламент (ЕС) 2019/2144 Европейского парламента и Совета. [33] [34]

ISA пока не является обязательным в Соединенном Королевстве. [35]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Великобритания борется с заявкой ЕС на введение устройств ограничения скорости: европейские правила безопасности дорожного движения заставят автомобили устанавливать системы, которые будут автоматически применять тормоза для соблюдения ограничений скорости". The Guardian . Press Association. 1 сентября 2013 г. Получено 3 мая 2019 г.
  2. ^ Бабб, Кортни; Маклафлин, Мэтью; Робертс, Пол (9 ноября 2023 г.). «Как никогда больше не получать штраф за превышение скорости — и, возможно, спасти жизнь ребенка». The Conversation . Получено 27 мая 2024 г.
  3. ^ «Автомобилисты будут предупреждены о серьезных изменениях в правилах дорожного движения, вступающих в силу СЕГОДНЯ». 6 июля 2022 г.
  4. ^ «Интеллектуальная адаптация скорости (ISA) – Словарь CAV».
  5. ^ Брукс, С. «Европейский проект PROSPER: Окончательные результаты испытаний интеллектуальной адаптации скорости (ISA) в Бельгии». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ ab Eichner, ML, Breckon, TP (июнь 2008 г.). "Интегрированное обнаружение и распознавание ограничения скорости с помощью видео в реальном времени" (PDF) . Proc. IEEE Intelligent Vehicles Symposium. IEEE. стр. 626–631. doi :10.1109/IVS.2008.4621285. ISBN 978-1-4244-2568-6. S2CID  12477544 . Получено 3 мая 2019 г. .{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ ab Le Vine, Scott; Liu, Xiaobo; Zheng, Fangfang; Polak, John (январь 2016 г.). «Автоматизированные автомобили: освобождение очереди на регулируемых перекрестках с использованием стратегий вождения «гарантированное свободное расстояние впереди». Transportation Research Part C: Emerging Technologies . 62 : 35–54. doi :10.1016/j.trc.2015.11.005.
  8. ^ "Position-based systems" . Получено 17 апреля 2020 г. .
  9. ^ Kheyrollahi, A.; Breckon, TP (2012). «Автоматическое распознавание дорожной разметки в реальном времени с использованием подхода, основанного на признаках» (PDF) . Machine Vision and Applications . 23 (1): 123–133. doi :10.1007/s00138-010-0289-5. S2CID  9758256. Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2020 г. . Получено 8 апреля 2013 г. .
  10. ^ ab Vlassenroot, S; Broekx, S.; De Mol, J.; Panis, LI; Brijs, T.; Wets, G. (март 2007 г.). «Вождение с интеллектуальной адаптацией скорости: окончательные результаты бельгийского испытания ISA». Transportation Research Part A: Policy and Practice . 41 (3): 267–279. doi :10.1016/j.tra.2006.05.009. hdl : 1854/LU-353975 .
  11. ^ "GSR2: Новые правила, делающие автомобили безопаснее, но дороже". Autocar . Получено 9 августа 2022 г. .
  12. ^ "Speed ​​and Speed ​​Management 2015" (PDF) . Европейская обсерватория безопасности дорожного движения . Получено 3 мая 2019 г. Основываясь на испытаниях в Великобритании, Карстен (2012) подсчитал, что неотменяемая закрытая система ISA, которая устраняет практически все нарушения ограничения скорости, может вдвое сократить количество смертельных случаев. (стр. 26)
  13. ^ "Результаты испытания интеллектуальной адаптации скорости в Новом Южном Уэльсе – влияние на отношение к безопасности на дороге, поведение и превышение скорости" (PDF) . Секция технологий безопасности дорожного движения, Центр безопасности дорожного движения Нового Южного Уэльса . Октябрь 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 5 августа 2011 г. . Получено 29 июля 2012 г. .
  14. ^ abc Doecke, S; Woolley, JE (апрель 2010 г.). «Анализ затрат и выгод интеллектуальной системы помощи при регулировании скорости» (PDF) . Центр исследований безопасности автомобилей, Департамент транспорта и основных дорог (QLD), Управление безопасности дорожного движения – Департамент премьер-министра и кабинета министров (WA), Transport Certification Australia и VicRoads. стр. 1.
  15. ^ Австралийский транспортный совет (2011). «Австралийская национальная стратегия безопасности дорожного движения 2011–2020» (PDF) . стр. 62. Архивировано из оригинала (PDF) 10 августа 2013 г. Получено 3 мая 2019 г.
  16. ^ Panis, Luc Int; et al. (2006). «Моделирование мгновенной эмиссии трафика и влияние ограничений скорости трафика». Science of the Total Environment . 371 (1–3): 270–285. Bibcode : 2006ScTEn.371..270I. doi : 10.1016/j.scitotenv.2006.08.017. PMID  17049967.
  17. ^ Panis, Luc Int; et al. (2011). «Сокращение выбросов PM, NOX и CO2 за счет политики управления скоростью в Европе». Транспортная политика . 18 : 32–37. doi :10.1016/j.tranpol.2010.05.005.
  18. ^ "Международная конференция по интеллектуальной адаптации скорости 2009 Сидней". 2009. Архивировано из оригинала 28 ноября 2012 года . Получено 15 августа 2012 года .
  19. ^ Вулли, Джереми; Крозье, Джон; Макинтош, Лохлан; МакИнерни, Роб (сентябрь 2018 г.). «Расследование Национальной стратегии безопасности дорожного движения 2011–2020 гг.» (PDF) . roadsafety.gov.au . стр. 15. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2019 г. . Получено 3 мая 2019 г. .
  20. ^ "Проект стратегии безопасности дорожного движения Нового Южного Уэльса на 2012–2020 годы". 2012. стр. 26. Архивировано из оригинала 8 сентября 2012 года . Получено 15 августа 2012 года .
  21. ^ "Представлено новое поколение Volkswagen Amarok". 7 июля 2022 г.
  22. ^ Регламент (ЕС) 2021/1958 от 23 июня 2021 г.
  23. ^ "L_2021409EN.01000101.XML".
  24. ^ http://archive.etsc.eu/documents/Intelligent_Speed_Assistance_FAQs_2013.pdf [ пустой URL-адрес PDF ]
  25. ^ Брюссель намерен обязать всех автомобилистов устанавливать ограничители скорости
  26. ^ ЕС потребует, чтобы все новые автомобили были оснащены технологией ограничения скорости к 2022 году.
  27. ^ Регламент (ЕС) 2019/2144 Европейского парламента и Совета от 27 ноября 2019 года о требованиях к утверждению типа для автотранспортных средств и их прицепов, а также систем, компонентов и отдельных технических узлов, предназначенных для таких транспортных средств, в отношении их общей безопасности и защиты пассажиров транспортных средств и уязвимых участников дорожного движения.
  28. ^ Безопасность транспортных средств – технические правила и процедуры испытаний для интеллектуальной системы помощи при торможении
  29. ^ "L_2021409FR.01000101.XML".
  30. ^ «Опасения по поводу проекта технических спецификаций для обязательных систем интеллектуальной помощи при торможении (ISA) | ETSC».
  31. ^ «6 июля 2022 г. — Безопасность транспортных средств в Европе делает огромный шаг вперед | ETSC».
  32. ^ В Великобритании появились обязательные ограничители скорости: что это значит для вас, Кит Адамс, 27 марта 2019 г./12 июля 2022 г. https://www.parkers.co.uk/car-advice/speed-limiters-what-they-mean-for-you/
  33. ^ Правила о дорожных транспортных средствах и внедорожной мобильной технике (утверждение типа) (поправки и переходные положения) (выход из ЕС) 2022 г. https://www.legislation.gov.uk/uksi/2022/1273/part/1/made
  34. ^ Регламент (ЕС) 2019/2144 Европейского парламента и Совета https://www.legislation.gov.uk/eur/2019/2144/body
  35. ^ «С сегодняшнего дня в Европе на новые автомобили вводятся обязательные ограничители скорости — следующая ли Великобритания? | RAC Drive».

Другие ссылки