论文部分内容阅读
摘 要：本文针对现有交通事故的严重性做出探究，并对人为刹车不当引起的交通事故进行分析，从ZigBee技术分析了该智能刹车系统的作用已经可行性研究。同时，本文进一步对ZigBee技术在其它领域进行了探究，对该智能刹车系统做出了功能模块扩充。
关键词：交通事故；ZigBee；智能刹车
一、国内交通事故现状分析
据有关资料统计，到2011年底，我国公路里程达到410.64万公里，高速公里里程达到8.49万公里，汽车拥有量为1263.75万量。这表示到2011年底，如果所有的车辆都行驶在路上，那么约每0.32公里将会有一辆车。表1-1是我国近几年公路里程及汽车拥有量的统计情况。从表中可以看出，我国近几年汽车拥有量的增长率明显高于公路里程的增长率，且近几年公路里程增长率下降，而汽车拥有量的增长率却在逐步上升。
因此，虽然我国地大物博，但人口众多，汽车拥有量在不断增加，交通事故的防治也应当引起重视。到2011年底，我国机动车交通事故共发生198113起，死亡人数为59673人，受伤人数224619人，直接财产损失高达104788万元。
二、研究智能刹车系统的必要性
人工刹车由于受人的主观反应、司机在行驶时的状态（如打电话、听歌、发短信等）以及气候因素等，影响了刹车的及时性。
首先是人的主观反应。驾驶员在开车时，存在听歌、跟乘客交谈、打电话等现象，有些影响可以避免，而有些影响是不可避免的，因此人工刹车本来就存在很大的缺陷。其次是驾驶员操作不当。由于驾驶员的失误而引起的交通事故，在各种事故原因中所占的比例高达80%～90%。据统计，2011年只是因未保持适当车距而造成交通事故的比例就为7.94%，由这一因素引起的交通事故，若能及时刹车，基本可以避免。最后是非人为因素。非人为因素有天气、弯道等因素。天气有雾时，会影响视觉判断，驾驶员在弯道上有时也不能及时刹车。
如果避免了人为刹车的失误，则交通事故的发生率可以大大降低。ZigBee智能刹车系统这一装置的研究，保守估计可以避免至少10%以上交通事故的发生。
三、ZigBee在智能刹车技术领域的应用分析
ZigBee作为一种新型的短距离无线通讯技术，它采用直接序列扩频技术DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum），它的传输距离介于10 m与75 m之间，增加RF发射功率，可将传输距离提高到500 m。它的特点是：1.低功耗；2.低成本；3.短时延；4.网容大。ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型网状网、树型网状网和MESH网状网。一个协调器可以同多个设备进行通讯。
结合车辆的刹车系统，在刹车系统的基础上，利用ZigBee无线通讯技术，并结合传感器，使其构成合理的智能刹车系统。智能刹车设备的结构框图如图3-2所示，它的工作原理是这样的：（1）压力传感器估计该车的车重，从而有利于判断刹车距离；（2）ZigBee通讯设备同其它车辆进行通讯，测量出同其它车辆的车距；（3）将压力值以及车距都传输给CPU，CPU根据车重、车速及前方车辆的车距来决定是否启动刹车装置，并将刹车信号传递给刹车装置；（4）刹车装置收到刹车信号以后，即使没有手动刹车，也执行刹车操作，从而达到智能刹车的目的。
图3-2 智能刹车设备结构框图
四、ZigBee智能刹车系统的扩展功能
随着ZigBee技术的不断普及，它的应用领域也越来越广泛，在车辆中配备ZigBee智能刹车系统的同时，也 可以利用ZigBee这一技术解决收费IC卡管理系统、智能交通灯系统等各种有用系统。
目前我国公路收费IC卡管理采用全自动收发卡机的方式，使用这一方式管理收费公路存在着一些问题。首先IC卡受其物理尺寸的限制，在出卡的同时，很容易出现卡卡的现象。其次，IC卡在一定程度上，仍然无法避免出IC卡张数的错误，从而造成重复收费或者漏收费的现象。最后，IC卡在进出口处，仍然需要人工取卡，不够智能化。通过ZigBee技术，可将车辆进行联网装置，在收费处建立一个PN协议器，它可以同多个协调器和一般设备进行通讯，当有车辆靠近时，PN协议器搜索到一般通讯设备（即车辆），并将该车辆的信息记录存档，同时记录该车辆进入高速路的时间地点，从而替代现有IC卡管理技术，使得高速路的通行更加方便。
我国交通灯现按照车流量的统计来分配各路段的红绿灯时间。然而，有些路段仍然存在特殊情况，如夜间行驶时，车流量较少，有些路口没有车，但等红灯的时间仍然很长，ZigBee技术可以合理解决这一问题。在十字路口建立一个PN协议器，每一个通过的车辆都可以和它进行通讯，从而在十字路口可以更加实时的采集车流量信息，并根据采集到的信息，更加合理的更改红绿灯时间，达到实现智能交通灯的目的。
五、ZigBee智能刹车系统的现实意义
如今ZigBee技术不仅用途广泛，并且它的成本低廉。ZigBee智能刹车系统解决了两车间由于车距过近而造成的交通事故，同时它可以在高速公路收费系统、智能交通灯等多处进行应用。从成本上分析，它也占有很大的优势。据网上报价，目前与ZigBee有关的CC2431芯片的零售价为50元左右人民币，若批量生产该设备，总成本还会更低。因此，它具有很好的市场推广性。
参考文献：
[1]毛彩云，王海林，吴慕春等.道路交通事故原因分析与辩证思考[J].消费导刊，2009，（2）.
[2]国家统计局.中国统计年鉴-2012[M].国家统计出版社.2012.
[3]吕焰，刘海涛.基于ZigBee技术的收费IC卡管理系统研究[J].中国交通信息化，2012，（1）.
作者简介：雷超（1990.9-），男，陕西西安人，长安大学经济与管理学院，研究方向：交通运输规划与管理；李霄（1989-），女，长安大学经济与管理学院，研究方向：交通运输工程。
关键词：交通事故；ZigBee；智能刹车
一、国内交通事故现状分析
据有关资料统计，到2011年底，我国公路里程达到410.64万公里，高速公里里程达到8.49万公里，汽车拥有量为1263.75万量。这表示到2011年底，如果所有的车辆都行驶在路上，那么约每0.32公里将会有一辆车。表1-1是我国近几年公路里程及汽车拥有量的统计情况。从表中可以看出，我国近几年汽车拥有量的增长率明显高于公路里程的增长率，且近几年公路里程增长率下降，而汽车拥有量的增长率却在逐步上升。
因此，虽然我国地大物博，但人口众多，汽车拥有量在不断增加，交通事故的防治也应当引起重视。到2011年底，我国机动车交通事故共发生198113起，死亡人数为59673人，受伤人数224619人，直接财产损失高达104788万元。
二、研究智能刹车系统的必要性
人工刹车由于受人的主观反应、司机在行驶时的状态（如打电话、听歌、发短信等）以及气候因素等，影响了刹车的及时性。
首先是人的主观反应。驾驶员在开车时，存在听歌、跟乘客交谈、打电话等现象，有些影响可以避免，而有些影响是不可避免的，因此人工刹车本来就存在很大的缺陷。其次是驾驶员操作不当。由于驾驶员的失误而引起的交通事故，在各种事故原因中所占的比例高达80%～90%。据统计，2011年只是因未保持适当车距而造成交通事故的比例就为7.94%，由这一因素引起的交通事故，若能及时刹车，基本可以避免。最后是非人为因素。非人为因素有天气、弯道等因素。天气有雾时，会影响视觉判断，驾驶员在弯道上有时也不能及时刹车。
如果避免了人为刹车的失误，则交通事故的发生率可以大大降低。ZigBee智能刹车系统这一装置的研究，保守估计可以避免至少10%以上交通事故的发生。
三、ZigBee在智能刹车技术领域的应用分析
ZigBee作为一种新型的短距离无线通讯技术，它采用直接序列扩频技术DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum），它的传输距离介于10 m与75 m之间，增加RF发射功率，可将传输距离提高到500 m。它的特点是：1.低功耗；2.低成本；3.短时延；4.网容大。ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型网状网、树型网状网和MESH网状网。一个协调器可以同多个设备进行通讯。
结合车辆的刹车系统，在刹车系统的基础上，利用ZigBee无线通讯技术，并结合传感器，使其构成合理的智能刹车系统。智能刹车设备的结构框图如图3-2所示，它的工作原理是这样的：（1）压力传感器估计该车的车重，从而有利于判断刹车距离；（2）ZigBee通讯设备同其它车辆进行通讯，测量出同其它车辆的车距；（3）将压力值以及车距都传输给CPU，CPU根据车重、车速及前方车辆的车距来决定是否启动刹车装置，并将刹车信号传递给刹车装置；（4）刹车装置收到刹车信号以后，即使没有手动刹车，也执行刹车操作，从而达到智能刹车的目的。
图3-2 智能刹车设备结构框图
四、ZigBee智能刹车系统的扩展功能
随着ZigBee技术的不断普及，它的应用领域也越来越广泛，在车辆中配备ZigBee智能刹车系统的同时，也 可以利用ZigBee这一技术解决收费IC卡管理系统、智能交通灯系统等各种有用系统。
目前我国公路收费IC卡管理采用全自动收发卡机的方式，使用这一方式管理收费公路存在着一些问题。首先IC卡受其物理尺寸的限制，在出卡的同时，很容易出现卡卡的现象。其次，IC卡在一定程度上，仍然无法避免出IC卡张数的错误，从而造成重复收费或者漏收费的现象。最后，IC卡在进出口处，仍然需要人工取卡，不够智能化。通过ZigBee技术，可将车辆进行联网装置，在收费处建立一个PN协议器，它可以同多个协调器和一般设备进行通讯，当有车辆靠近时，PN协议器搜索到一般通讯设备（即车辆），并将该车辆的信息记录存档，同时记录该车辆进入高速路的时间地点，从而替代现有IC卡管理技术，使得高速路的通行更加方便。
我国交通灯现按照车流量的统计来分配各路段的红绿灯时间。然而，有些路段仍然存在特殊情况，如夜间行驶时，车流量较少，有些路口没有车，但等红灯的时间仍然很长，ZigBee技术可以合理解决这一问题。在十字路口建立一个PN协议器，每一个通过的车辆都可以和它进行通讯，从而在十字路口可以更加实时的采集车流量信息，并根据采集到的信息，更加合理的更改红绿灯时间，达到实现智能交通灯的目的。
五、ZigBee智能刹车系统的现实意义
如今ZigBee技术不仅用途广泛，并且它的成本低廉。ZigBee智能刹车系统解决了两车间由于车距过近而造成的交通事故，同时它可以在高速公路收费系统、智能交通灯等多处进行应用。从成本上分析，它也占有很大的优势。据网上报价，目前与ZigBee有关的CC2431芯片的零售价为50元左右人民币，若批量生产该设备，总成本还会更低。因此，它具有很好的市场推广性。
参考文献：
[1]毛彩云，王海林，吴慕春等.道路交通事故原因分析与辩证思考[J].消费导刊，2009，（2）.
[2]国家统计局.中国统计年鉴-2012[M].国家统计出版社.2012.
[3]吕焰，刘海涛.基于ZigBee技术的收费IC卡管理系统研究[J].中国交通信息化，2012，（1）.
作者简介：雷超（1990.9-），男，陕西西安人，长安大学经济与管理学院，研究方向：交通运输规划与管理；李霄（1989-），女，长安大学经济与管理学院，研究方向：交通运输工程。