??? （清華大學(xué) 汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室，北京 100084） 摘 要：介紹了國際汽車安全技術(shù)的最新進(jìn)展。被動安全技術(shù)包括：汽車碰撞結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)、先進(jìn)乘員 約束系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、車身保護(hù)行人的安全裝置、碰撞安全數(shù)據(jù)庫平臺和安全性能評估。主動安全技術(shù)包括：汽車動 力學(xué)穩(wěn)定性控制技術(shù)、 汽車底盤一體化控制技術(shù)、 智能安全輔助控制技術(shù)、 基于人-車危險狀態(tài)監(jiān)控的安全預(yù)警技術(shù)。 提出了 先進(jìn)安全汽車技術(shù)的發(fā)展模式，探討了車路協(xié)調(diào)控制、智能公路和基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究趨勢。 關(guān)鍵詞：汽車安全； 被動安全； 主動安全； 車路協(xié)調(diào)； 智能公路 中圖分類號：U27
??????? Research status and prospects of automotive safety technology
??????? SONG Jian, WANG Weiwei, LI Liang (State Key Lab of Automotive and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: The current international vehicle technology was introduced. This article described the passive safety technology: automotive collision safety design and vehicle structure design technology, key technology of advanced passenger restraint systems, vehicle safety devices to protect pedestrians, collision safety and security performance evaluation database platform; and the active safety technology: vehicle dynamics stability control technology, integrated chassis control technology, intelligent security auxiliary control technology, pre-warning technology based on people - Vehicle dangerous condition monitoring. A development mode of the advanced automotive security technology, was proposed. The trends of the car-road coordinate control, intelligent highway and basic research of common technology were also preseuted. Key words: aotumotive safety; passive safety; active safety; car-road coordinate; intelligent highway
??????? 汽車交通事故傷害的嚴(yán)重性使得汽車安全技術(shù)的 研究成為了全世界各國的重要課題。由此，汽車安全技 術(shù)也成為了當(dāng)前國際汽車高新技術(shù)發(fā)展的主題之一。
??????? 交通事故傷害是最危險的。2001-2002 年間，歐盟國 家交通事故死亡率見表 1。其中：旅行里程死亡率即每 億人公里死亡人數(shù)；旅行時間死亡率即每億人小時死亡 人數(shù)。即： 旅行里程死亡率 ＝ 死亡人數(shù)／（出行總?cè)藬?shù) × 旅行里程） ； 旅行時間死亡率 ＝ 死亡人數(shù)／（出行總?cè)藬?shù) × 旅行時間） 。 世界衛(wèi)生組織的報告指出，全世界每天有 3 000 多 人死于汽車交通事故傷害。因汽車交通事故傷害引起
??????? 1
??????? 汽車安全技術(shù)發(fā)展的背景
??????? 汽車是當(dāng)今社會最常用、最普通、最方便的出行
??????? 工具，同時對人和社會造成的傷害也是所有交通工具 中最嚴(yán)重的。據(jù)估計全世界每年約有 120 萬人死于汽 車交通事故傷害，受傷者多達(dá) 5 000 萬人。根據(jù)聯(lián)合國 和世界衛(wèi)生組織的報告，在諸多日常交通事故中，汽車
? 旅行里程死亡率 10 -8 km-1 公路 水運 空運 鐵路 0.950 0.250 0.035 0.035 旅行時間死亡率 10 -8 h-1 28 16 8 2
??????? 99 表 3 部分國家和地區(qū)計劃減少車禍死亡的目標(biāo)
??????? 國家或地區(qū) 澳大利亞 奧地利 加拿大 丹麥 歐盟 芬蘭 法國 希臘 愛爾蘭 意大利 馬來西亞 荷蘭 新西蘭 波蘭 沙特阿拉伯 瑞典 英國 美國 日本 起始年 1997 1998-2000 目標(biāo)年 2005 2010 減少車禍死亡數(shù)的目標(biāo) 減少幅度／％ -10　 -50　 -30　 -40　 -50　 -37　 -75　 -50　 -20　 -40　 -20　 -40　 ＜ 3 人/萬輛車 -30　 -42　 -43　 -30　 -50　 -40　 -20　 -2 000 人 其他目標(biāo)
??????? 1991-1996 2008-2010 1998 2000 2000 1997 2000 1997 1998-2000 2001 1998 1999 1997-1999 2000 1996 1994-1998 1996 1999 2012 2010 2010 2025 2002 2005 2015 2002 2010 2010 2010 2010 2010 2015 2007 2010 2008 2010
??????? 的死亡人數(shù)中的 85% 以及由此導(dǎo)致的 90% 的傷殘疾調(diào) 整壽命年 （DALYs） 發(fā)生在中等收入和低收入國家。其 中： DALY 為傷殘疾調(diào)整壽命年，是一個測量健康損失 的指標(biāo)，包含因早死損失的壽命年和傷殘造成的健康 壽命損失年的信息。 研究表明，在 2000-2020 年期間，汽車交通事 故死亡人數(shù)在高收入國家將下降 30% 左右，而在中等 收入和低收入國家則會大幅度增加。如果不采取適當(dāng) 措施，到 2020 年汽車交通事故傷害預(yù)計將成為導(dǎo)致全
??????? [1] 球疾病與傷害的原因中的第 3 位 （見表 2） 。
??????? 表 2 1990 年與 2020 年全球疾病負(fù)擔(dān)前十大原因的排序
??????? 序次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1990 年疾病或傷害 下呼吸道感染 腹瀉病 圍產(chǎn)期疾病 抑郁癥 缺血性心臟病 腦血管疾病 結(jié)核病 麻疹 汽車交通事故傷害 先天性畸形 序次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2020 年疾病或傷害 缺血性心臟病 抑郁癥 汽車交通事故傷害 腦血管疾病 慢性阻塞性肺病 下呼吸道感染 結(jié)核病 戰(zhàn)爭 腹瀉病 艾滋病病毒感染
??????? 2 汽車安全技術(shù)的發(fā)展趨勢
??????? 汽車安全技術(shù)由被動安全技術(shù)和主動安全技術(shù)組 成，主要包括： 1）汽車整車安全性設(shè)計與評價技術(shù)：基于整車安 全性目標(biāo)分解的安全系統(tǒng)開發(fā)與集成技術(shù)，整車碰撞 安全性設(shè)計技術(shù)，汽車高速行駛操縱穩(wěn)定性設(shè)計與匹 配技術(shù)等； 2）汽車被動安全系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)：先進(jìn)的乘員約 束系統(tǒng)、兒童安全保護(hù)技術(shù)，高安全性的耐撞性結(jié)構(gòu) 設(shè)計、高碰撞相容性的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，以及支撐上述 技術(shù)的碰撞安全數(shù)據(jù)庫等； 3）汽車主動安全系統(tǒng)系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)：汽車電子 穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，底盤一體化控制技術(shù)，智能安全輔 助系統(tǒng)以及人-車安全狀況監(jiān)控與干預(yù)技術(shù)等 [4] ； 4）支撐上述關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵零部件和共性技 術(shù)：動力學(xué)控制用傳感器開發(fā)技術(shù)，高性能電液控制單 元開發(fā)技術(shù)，適于中國人體特征的碰撞測試用假人開
??????? 汽車交通事故傷害在給人的生命造成巨大損失同 時，還造成巨大的經(jīng)濟損失。根據(jù)有關(guān)報告，汽車交 通事故傷害的經(jīng)濟損失在低收入國家約占國民生產(chǎn)總值 （gross national product，GNP）的 1%，在中等收入國家 為 1.5%，在高收入國家為 2%。每年全球汽車交通事 故傷害的損失估計為 5 180 億美元 ，其中中等收入和 低收入國家的每年損失為 650 億美元。 因此，世界各國政府都 將治理汽車交 通事故傷 害問題列為重要的事項，而且提出了具體的目標(biāo)（見 表 3） 。在此基礎(chǔ)上，許多國家和地區(qū)還制訂了具 體的政策和分解目標(biāo) [3]。這些政策的提出，大大地刺 激汽車安全技術(shù)的發(fā)展，對汽車安全性能提出了更高 的要求。
??????? 發(fā)關(guān)鍵技術(shù)等。 在未來的一段時期內(nèi)，汽車安全技術(shù)發(fā)展的趨勢 如圖 1 所示。
??????? 行分析。但對汽車而言，汽車車體結(jié)構(gòu)的變形特性是 影響汽車安全性能的關(guān)鍵因素。這是上述兩種方法難 以精密分析的。 近年來， 有限 元方 法 （finite element method， FEM） 逐漸成熟，并被應(yīng)用到汽車碰撞仿真的 研究當(dāng)中。這種在產(chǎn)品設(shè)計階段采用計算機輔助工程 （computer aided engineering，CAE） 分析技術(shù)，能夠盡 早發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而縮短開發(fā)周期，降低樣車試 驗費用 [5]。
??????? 2.1 被動安全技術(shù)的發(fā)展趨勢
??????? 2.1.1 汽車碰撞安全性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù) 汽車碰撞是一個十分復(fù)雜的過程，以往的研究 往往通過多剛體系統(tǒng)動力學(xué)和機械振動學(xué)方法來進(jìn)