丁慶國

(哈爾濱華德學院，黑龍江 哈爾濱 150025)

牽引-半掛車(以下簡稱半掛汽車)具有裝載質量大、運輸效率高、制造簡單、維修費用低等優(yōu)勢[1]。為了滿足物流運輸周轉量快速增長的需要，半掛汽車的保有量也在逐年增加。但半掛汽車轉彎時，經常發(fā)生碾壓、刮蹭甚至側翻等事故，導致人員傷亡和財產受損。據公安部門統(tǒng)計，2016年全國共發(fā)生貨車責任事故5.04萬起，死亡約2.5萬人，占汽車責任事故總數的48.23%，其中由大型貨車引起的占一半以上[2]。因此，研究轉彎視野盲區(qū)，提出相應的解決辦法，提高主動安全性，降低車輛事故率，保證人員與車輛安全具有非常重要的意義。

1 汽車后視鏡可視范圍技術要求

國家標準《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》(GB 15084-2013)中要求：半掛汽車必需安裝主外視鏡Ⅱ類(大)(駕駛員一側與乘員一側各1個)和補盲外視鏡Ⅴ類(乘員一側)。對外視鏡的視野范圍也作了明確規(guī)定，駕駛員一側與乘員一側的主外視鏡至少能看到從駕駛員的眼點后30 m遠、5 m寬的范圍；同時，應能看到從駕駛員眼點后4 m遠、1 m寬的范圍。補視鏡應能看到駕駛員眼點前1 m、后1.75 m、寬2 m的范圍，如圖1所示[3]。國家標準中只對汽車車身正直時外視鏡的可視范圍做出了相關規(guī)定，對車輛轉彎時的后視范圍沒有做出相關要求。

圖1 Ⅱ類/Ⅴ類外視鏡的視野

2 牽引-半掛車右轉彎時盲區(qū)分析

2.1 牽引-半掛車右轉彎時事故多發(fā)成因

半掛汽車轉彎時，后視范圍是變化的，這是由半掛汽車轉彎時的特性決定的。半掛汽車轉彎時牽引車與掛車軸線不重合，產生一個夾角，稱鉸接角(固定軸線的車輛無鉸接角)。由于鉸接角的存在，使固定在牽引車上的主外視鏡與半掛車的相對角度發(fā)生改變，后視盲區(qū)因而產生。半掛汽車在十字路口轉彎、在直行道路上變道、在盤旋道路上做回轉、在出入停車場時都會產生后視盲區(qū)。半掛車在左轉彎時，駕駛員可以通過左側車窗觀察到左側情況來彌補后視盲區(qū)；而在半掛汽車右轉時駕駛員則無法通過右側車窗觀察彌補右側后視盲區(qū)。如在未設置右轉專用燈路口，車輛可以不用觀察信號燈直接右轉，此時與其同時參與交通的機動車、非機動車道上的非機動車、行人等對象便會進入半掛汽車的后視盲區(qū)，易導致交通事故的發(fā)生。

2.2 牽引-半掛車右轉彎時盲區(qū)現(xiàn)象分析

我國企業(yè)生產的車型主要是三軸牽引車和三軸半掛車組成的六軸半掛汽車列車[4]。本文以其為研究對象，其主要參數為：掛車車長13 m，車寬2.5 m，總質量40 t；牽引-掛車總長度17 m。鉸接角的大小與后視盲區(qū)有著直接的關系，如圖2、圖3所示。

圖2 鉸接角為14°時的后視情況

圖3 鉸接角為20°時的后視情況

當鉸接角為14°時，本應該是可視范圍的A區(qū)變?yōu)槊^(qū)，從此時刻開始，駕駛員失去了對掛車右后方最遠點的可視控制，半掛車右后方成為盲區(qū)；當鉸接角為20°時，盲區(qū)進一步擴大，B區(qū)進入盲區(qū)，從此時開始，駕駛員失去了對掛車后輪的可視控制，半掛車后輪易發(fā)生碾壓事故。

由于半掛車總質量大，一旦發(fā)生事故多為嚴重事故。半掛汽車分別為直行、鉸接角14°、鉸接角20°時駕駛員觀察右側后視鏡情況，如圖4所示。半掛汽車右轉時，掛車的左側雖完全處于駕駛員視覺盲區(qū)，但掛車左后車輪與接觸點漸遠，多為輕微刮擦事故。

圖4 不同鉸接角右后視鏡觀察情況

2.3 牽引-半掛車右轉彎時盲區(qū)影響因素分析

由上述分析可知，半掛車右轉彎時，鉸接角的大小直接影響右側主后視鏡的可視范圍。因此，分析鉸接角的形成因素，并加以控制，就能夠減小后視盲區(qū)。

當前，在相關領域中，沒有系統(tǒng)地對鉸接角在轉彎時的影響因素進行研究，大多數研究者只是在半掛車橫向穩(wěn)定性研究中涉及到相關內容。以下是在相同條件下，工況鉸接角與方向盤轉角、車速、載質量的關系。

(1)方向盤轉角分為80°、120°、180°時，鉸接角角速度、鉸接角隨時間變化曲線如圖5所示。可以看出，駕駛員操作方向盤的轉角越大，轉向車輪的轉角就會增加，鉸接角越大。

圖5 方向盤轉角對鉸接角的影響

(2)車速分別為50 km/h、70 km/h、90 km/h時，鉸接角角速度、鉸接角隨時間變化曲線如圖6所示?？梢钥闯?，車速較低時鉸接角變大，隨著速度的增加，鉸接角反而減小，這說明在半掛汽車低速轉彎時，鉸接角會很大，后視盲區(qū)會更大。

圖6 車速對鉸接角的影響

(3)半掛汽車分別為空載、半載、滿載時，鉸接角角速度、鉸接角隨時間變化曲線如圖7所示?？梢钥闯觯蛰d時鉸接角較大，隨裝載質量的增加鉸接角反而減小[5-6]。

圖7 裝載質量對鉸接角的影響

除以上影響因素外，鉸接角還與轉彎直徑、鞍座位置、地面附著系數等因素有關。

3 牽引-半掛車消除右轉彎盲區(qū)的對策

為消除右轉彎后視盲區(qū)，減少或避免因后視盲區(qū)引起的車輛事故，針對以上分析，提出如下解決方案。

3.1 采用后視鏡隨動裝置

采用后視鏡隨動裝置，首先需要確定盲區(qū)臨界角，如本文所引用的半掛汽車的臨界角為14°；然后在牽引車與掛車之間安裝傳感器對鉸接角變化進行監(jiān)測；再安裝一種可自動調整角度的加寬后視鏡與鉸接角變化的聯(lián)動裝置。工作時，如鉸接角達到盲區(qū)臨界角時，會給后視鏡自動調整裝置發(fā)出指令，使右后視鏡左旋，增大可視范圍，消除后視盲區(qū)。此時，要求具備能夠準確測量鉸接角和有效的自動控制系統(tǒng)，技術要求高。

3.2 采用廣角視鏡

可采用廣角視鏡來彌補后視盲區(qū)。該種視鏡在半掛汽車直線行駛時使用正常后視鏡，在半掛汽車轉彎時使用廣角視鏡來消除后視盲區(qū)。此方法操作簡單方便，成本底。但由于增加了一個或多個廣角視鏡，只能實現(xiàn)某一固定角度的可視范圍，車輛行駛時不能調整。

3.3 采用盲區(qū)預警裝置

盲區(qū)預警裝置可通過安裝在方向盤上的轉角傳感器確定半掛汽車的行駛狀態(tài)，一旦檢測到其處在右轉彎狀態(tài)時，會通過圖像、聲音、振動等方式來提醒駕駛員注意安全，從而減小由于視覺盲區(qū)引發(fā)事故的可能性。此方法旨在提醒、提示，不能根本消除后視盲區(qū)。

4 結束語

汽車主動安全系統(tǒng)對汽車行駛非常重要，駕駛員后視存在盲區(qū)，就會降低行車安全性，增大事故發(fā)生的可能。無論是駕駛員還是行人，只要參與交通中，就要注意汽車的視覺盲區(qū)，盡量避免事故的發(fā)生。隨著科學的發(fā)展和技術水平的不斷提高，相信在不遠的將來，汽車視覺盲區(qū)會逐漸縮小。