芯耀
705
看到一個關(guān)于主動安全和被動安全在事故中作用的討論，感覺非常有意思。其實隨著自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的不斷成熟，汽車安全技術(shù)也正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)“事故發(fā)生后保護”向“事故預(yù)防”演進的深刻變革。主動安全和被動安全作為現(xiàn)代汽車安全防護的兩大支柱，各自承擔(dān)著不同但同等重要的角色。
主動安全技術(shù)依靠實時監(jiān)測、傳感器融合與智能控制，在事故發(fā)生前就通過數(shù)據(jù)采集、決策和干預(yù)來規(guī)避碰撞風(fēng)險；而被動安全技術(shù)則在事故不可避免時發(fā)揮作用，通過車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計和能量吸收裝置來減輕碰撞帶來的傷害。兩者從安全實現(xiàn)的時序上來看，一為“事前預(yù)防”，一為“事中保護”，在整個安全體系中相輔相成，共同為駕駛員和乘員提供全方位的保護。
主動安全技術(shù)
主動安全技術(shù)的核心在于實時感知和智能決策，其實現(xiàn)離不開多種傳感器的數(shù)據(jù)采集和高性能控制算法的支持。自動駕駛車輛通常裝備有攝像頭、毫米波雷達、激光雷達（LiDAR）、超聲波傳感器以及慣性測量單元（IMU）等設(shè)備，這些設(shè)備協(xié)同工作，共同構(gòu)建起車輛周圍環(huán)境的實時三維模型。傳感器融合技術(shù)通過對來自不同傳感器數(shù)據(jù)的綜合處理，能夠有效降低單一傳感器受到天氣、光照或噪聲干擾時可能帶來的誤差，從而確保系統(tǒng)在各種復(fù)雜路況下都能準(zhǔn)確識別前方障礙物、行人以及其他車輛。
自動駕駛系統(tǒng)會大量采用深度學(xué)習(xí)算法和基于模型的預(yù)測控制技術(shù)，通過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練形成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實時判斷潛在的風(fēng)險情景，并依據(jù)預(yù)測結(jié)果對車輛行駛路徑、車速以及轉(zhuǎn)向角進行優(yōu)化調(diào)整。系統(tǒng)核心控制單元（ECU）則需要具備極高的實時運算能力，能夠在毫秒級響應(yīng)時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集、處理與控制指令的下達，這對于避免高速行駛中突發(fā)情況具有決定性意義。
自動緊急制動（AEB）作為主動安全系統(tǒng)的代表，通過對前方距離和相對速度的實時監(jiān)控，在探測到可能發(fā)生碰撞的風(fēng)險后，迅速計算最佳制動策略，并在駕駛員反應(yīng)遲緩或未及時采取措施時自動施加制動力。其背后的控制算法通常涉及基于模型預(yù)測控制（MPC）的方法，能夠在考慮車輛動力學(xué)約束的前提下，計算出最優(yōu)制動曲線。車道保持和偏離預(yù)警系統(tǒng)則利用圖像處理技術(shù)和邊緣檢測算法，對車道標(biāo)線進行實時跟蹤，當(dāng)車輛偏離既定車道時，通過對轉(zhuǎn)向角和偏移距離的精確計算，主動調(diào)整轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或發(fā)出警示信號，以確保車輛始終保持在安全行駛區(qū)域內(nèi)。主動安全系統(tǒng)并不只是獨立工作的，而是與整車的電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）以及盲點監(jiān)測系統(tǒng)等進行協(xié)同，形成一個高度集成的多層防護網(wǎng)絡(luò)，進一步提升整體安全性。
主動安全在避免事故發(fā)生上具有明顯的優(yōu)勢，但在實際應(yīng)用中也面臨不少挑戰(zhàn)。傳感器數(shù)據(jù)在不同環(huán)境下的魯棒性就是亟待解決的問題。雨雪、霧霾、強光直射等極端天氣條件下，傳感器的檢測范圍和精度都會受到影響，如何利用算法補償這些不利因素，是當(dāng)前自動駕駛研發(fā)的重點方向。智能決策算法的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度也直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全性能。當(dāng)前的深度學(xué)習(xí)模型在面對極端或罕見情景時可能出現(xiàn)誤判，如何通過數(shù)據(jù)增強、仿真測試以及在線學(xué)習(xí)等技術(shù)不斷優(yōu)化模型，確保系統(tǒng)在各種突發(fā)情況下都能做出正確反應(yīng)，也是需要重點考量的。由于主動安全系統(tǒng)涉及大量硬件和軟件的集成，其系統(tǒng)級驗證和安全性認證也需要在整個研發(fā)周期中反復(fù)進行，以確保在實際道路上長期穩(wěn)定運行。
被動安全技術(shù)
與主動安全技術(shù)不同，被動安全技術(shù)的核心在于在事故發(fā)生時通過物理手段保護車內(nèi)人員的生命安全。被動安全主要依賴于安全帶和安全氣囊等裝置，這些裝置通過吸收和分散碰撞能量，減少乘員受到的沖擊力。現(xiàn)如今，被動安全設(shè)計已在車輛整體結(jié)構(gòu)上做了大量創(chuàng)新，通過采用高強度鋼材、吸能區(qū)設(shè)計以及潰縮結(jié)構(gòu)等多項技術(shù)手段。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時，前后防撞梁、吸能區(qū)以及乘員艙的剛性結(jié)構(gòu)會共同作用，將碰撞能量在車身內(nèi)部有序分散，從而降低傳遞給乘員的沖擊。安全帶預(yù)緊器技術(shù)的不斷突破，也讓碰撞發(fā)生前的瞬間，可以自動收緊安全帶，將乘員牢牢固定在座椅上，有效防止二次傷害。
被動安全系統(tǒng)的研發(fā)雖然相對成熟，但其設(shè)計仍需在保護效果、車輛重量以及成本之間取得平衡。如采用高強度輕量化材料如何既能保證車身的剛性，又能有效降低車輛整體重量，還能提高燃油經(jīng)濟性和操控性能？新型安全氣囊技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，也讓部分先進車型采用多區(qū)域氣囊系統(tǒng)，根據(jù)不同碰撞角度和車速自動調(diào)節(jié)充氣量，以實現(xiàn)最佳保護效果。現(xiàn)代汽車還開始引入碰撞數(shù)據(jù)記錄儀（EDR），在事故發(fā)生后記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這不僅有助于事后事故分析，也為安全設(shè)計的改進提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。
孰優(yōu)孰劣？
主動安全和被動安全在實際應(yīng)用中并非孤立存在，而是相互補充，共同構(gòu)成了整車安全防護的閉環(huán)體系。自動駕駛系統(tǒng)的不斷進步使得車輛在設(shè)計時必須兼顧兩者的優(yōu)勢。通過先進的傳感器與智能控制，主動安全系統(tǒng)致力于將事故風(fēng)險降至最低；在不可避免的碰撞中，被動安全系統(tǒng)則通過精心設(shè)計的車身結(jié)構(gòu)和高效的能量吸收裝置，最大限度地保護乘員生命安全。雖然主動安全技術(shù)在預(yù)防事故發(fā)生上取得了顯著成效，但在復(fù)雜多變的道路環(huán)境中，完全消除事故風(fēng)險仍然十分困難，因此被動安全技術(shù)在事故中發(fā)揮的保護作用依然至關(guān)重要。
未來的發(fā)展趨勢將推動主動安全和被動安全技術(shù)不斷融合與升級。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G通信以及車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，未來車輛不僅能實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的環(huán)境感知，還能在云平臺和智能交通系統(tǒng)的支持下，進行大范圍的信息共享和協(xié)同避險。通過實時路況信息的傳遞和多車協(xié)同決策，車輛可以提前獲取潛在危險信息，實現(xiàn)跨車道、跨區(qū)域的安全聯(lián)防。這種全新的智能交通安全體系不僅依賴單一車輛的自主判斷，更依托于整個交通網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用，為事故預(yù)防和應(yīng)急響應(yīng)提供了全新的思路和手段。
新材料和新工藝的不斷應(yīng)用將進一步提升車輛的碰撞保護性能。輕量化高強度材料、復(fù)合材料以及新型能量吸收結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，將使車身在保證強度和剛性的同時，實現(xiàn)更好的能量分散效果。此外，基于大數(shù)據(jù)和仿真分析的優(yōu)化設(shè)計方法，將不斷改進安全氣囊和安全帶等裝置的響應(yīng)機制，實現(xiàn)更加個性化和智能化的保護策略。在事故發(fā)生后，通過車載通信系統(tǒng)與緊急救援平臺的聯(lián)動，車輛能夠迅速傳遞碰撞信息，自動調(diào)取事故數(shù)據(jù)，為救援人員提供精確的事故現(xiàn)場定位和車輛狀態(tài)信息，從而實現(xiàn)快速、高效的救援響應(yīng)。
總結(jié)
主動安全與被動安全在自動駕駛系統(tǒng)中的作用雖然各有側(cè)重，但在實際應(yīng)用中，兩者互為補充、密不可分。主動安全系統(tǒng)通過實時監(jiān)控和智能干預(yù)，力求在事故發(fā)生前消除潛在風(fēng)險，而被動安全系統(tǒng)則在事故不可避免時，通過車輛結(jié)構(gòu)和安全裝備有效減緩沖擊，保護車內(nèi)乘員。隨著傳感器技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法以及車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，未來車輛將構(gòu)建出一個更加智能、協(xié)同和綜合的安全體系，實現(xiàn)預(yù)防與緩解的雙重保障。
總的來說，主動安全技術(shù)和被動安全技術(shù)在自動駕駛中的地位無法簡單地以“哪個更重要”來劃分，而應(yīng)視為構(gòu)建完整安全體系的兩個重要組成部分。只有在主動安全技術(shù)不斷提升、真正做到事故預(yù)防的同時，被動安全系統(tǒng)也在不斷優(yōu)化、提供事故緩解保護，兩者協(xié)同作用下的整車安全水平才能達到新的高度。
