СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ АКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В.А. Земсков

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ
СИСТЕМ АКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ ТС
В.А. Земсков
25 октября 2011 г.
© 2011 WABCO Holdings Inc. All rights reserved.
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Москва, 129164, Зубарев пер. 15/1, офис 461
Тел. +7 495 980 04 55
Факс +7 495 981 99 20
Моб. +7 906 754 41 94
e-mail: [email protected]
Company confidential and proprietary
Земсков Вячеслав Алексеевич – руководитель
направления «Автобусы» Московского
Представительства компании WABCO
2
•
Анализ безопасности дорожного движения в Европе
•
Развитие нормативной базы по внедрению систем
активной безопасности в Европе и РФ
•
Путь развития тормозных систем и систем активной
безопасности
•
Описание базовых функций тормозных систем и систем
активной безопасности
•
Описание некоторых существующих и перспективных систем
активной безопасности
•
Проект «Конвой» (KONVOI)
Company confidential and proprietary
ПЛАН СООБЩЕНИЯ
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
24
26
10
27
25
11
12
11
14
13
13
16
14
9
15
8
15
5
23
21
6
4
20
3
2
12
17
16
17
18
7
18
10
22
1
19
19
20
21
22
23
24
25
26
27
EBS Тормозной кран
EBS Пропорциональный ускорительный клапан
ABS модулятор
Электронный модуль ESC
EBS Разобщающий клапан
EBS Осевой модулятор
Модуль адаптивного круиз-контроля ACC
Ручной тормозной кран
IVTM дисплей
IVTM колесный модуль
IVTM электронный блок управления
ATC водный клапан
ATC панель управления
ATC подсистема
Электронные блоки управления EBS, CVC
ECAS электронный блок управления
ECAS электромагнитный клапан
ECAS датчик положения кузова
Дисковый тормоз
Тормозная камера
Энергоаккумулятор
(Электронный) модуль подготовки воздуха
Компрессор
MTS датчик
MTS дверной цилиндр
MTS электронный блок управления
MTS электромагнитный клапан
EBS: Электронно-пневматическая тормозная система
АСС: Адаптивный круиз-контроль
ABS: Антиблокировочная система тормозов
ESC: Электронная система курсовой
устойчивости
CVC: Мультиплексная система
IVTM: Система контроля за давлением воздуха в шинах
ECAS: Электронная система управления пневмоподвеской
Company confidential and proprietary
СИСТЕМЫ WABCO ДЛЯ АВТОБУСОВ
ATC: Система климат-контроля
MTS: Система управления дверьми
ADAS: Системы помощи водителю
Наиболее широкая линейка продуктов для автобусов среди всех производителей
4
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ЛИДЕРСТВО
WABCO является ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
WABCO принесло на рынок ПОДАВЛЯЮЩЕЕ
БОЛЬШИНСТВО ключевых инноваций и
технологий, крупные достижения в тормозных системах и
системах управления для глобальной индустрии
коммерческого транспорта.
За более чем 30 лет WABCO разработало
подавляющее большинство
Company confidential and proprietary
ЛИДЕРОМ в своём секторе промышленности.
ПРОМЫШЛЕННЫХ НОВШЕСТВ
для грузовиков, автобусов и прицепных ТС
5
СТАТИСТИКА ДТП ЕС (АТС > 3,5 тонн)
ДТП в Германии в период
1992 – 2007 г.г.
Company confidential and proprietary
Количество погибших и
получивших серьезные
травмы по отношению к
объему грузоперевозок
Количество погибших в
ДТП с участием грузовых
АТС > 3,5т в Европе (EU10)
за 2001 – 2007 по
отношению к целевым
показателям
Источник: Dekra Verkehrssicherheitsreport LKW 2009, Май 2009
Количество ДТП снижается – но цель не достигнута!
6
НАИБОЛЕЕ ЧАСТЫЕ ДТП
С УЧАСТИЕМ ГРУЗОВЫХ АТС
Source: Dekra, 2009
Система смягчения последствий ДТП
Съезд
с дороги
Cистема курсовой
устойчивости
Система курсовой устойчивости
Контроль
Контроль
ухода сухода
полосыс
полосы
ПРЕДЛОЖЕНИЯ WABCO
LDW
ACC
Адаптивный круиз-контроль
Система предупреждения и
смягчения последствий
столкновений
Company confidential and proprietary
Наезд сзади
Автономное экстренное
торможение
Столкновение со встречным ТС
– лобовое столкновение
Система предупреждения и
смягчения последствий
столкновений
Автономное экстренное
торможение
Боковое столкновение
Системы пассивной безопасности
Автономное экстренное
торможение
Наезд на пешех. или велосипед.
Доп. зеркала
Обнаружение помех
в „мертвых зонах“
BSD
Системы активной безопасности ADAS WABCO помогают в 90% ДТП
7
ПРИМЕРЫ КРУПНЫХ ДТП
20.07.2009
Германия,
259 автомобилей,
Пострадало 66
человек.
12.03.2010
Германия,
200 автомобилей,
Company confidential and proprietary
причина –
ограниченная
видимость (слепящее
солнце) после дождя.
причина –
ограниченная
видимость в
условиях тумана.
Пострадало 25
человек.
Применение систем ADAS помогло бы предотвратить данные ДТП
8
ИЗМЕНЕНИЯ В ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВЕ ЕС
Новые системы обязательны для установки
Основные требования по безопасности 661/2009 
Обязательные для установки системы:
Окончательная техническая спецификация систем ожидается в 4-м
квартале 2011 г.
EU
Какие ТС должны оборудоваться?  Пока в процессе обсуждения
M2 + M3: автобусы с числом мест более 8 (исключая водителя)
N2: грузовики с полной массой 3.5...12 тонн
N3: грузовики с полной массой более 12 тонн
WABCO ожидает следующие исключения: внедорожные ТС и городские
автобусы
Company confidential and proprietary
• AEBS: Система автономного экстренного торможения
• LDWS: Система предупреждения об уходе с полосы движения
Когда требования к обязательной установке вступят в силу?
Новое одобрение типа в ЕС – с 10/2013
Первая регистрация ТС в ЕС – с 10/2015
Производители ТС должны начать подготовку к изменению законодательства
9
WABCO – ОПЫТ ВО ВНЕДРЕНИИ СИСТЕМ
параграф 4: “‘Система контроля за уходом с полосы’ означает систему, которая
сигнализирует водителю о несанкционированном покидании выбранной полосы
движения”
параграф 5: “‘advanced emergency braking system AEBS’ означает систему, которая
автоматически определяет экстренную ситуацию и активирует тормозную
систему для замедления ТС с целью избежания ДТП или смягчения его
последствий”
опыт в системах ADAS
ACC - Adaptive Cruise Control WABCO
Кол-во грузовиков/автобусов на дорогах
с 2004
FCW - Forward Collision Warning
> 11.000
5.000
> 14.000
6.000
Collision Mitigation
System
с
2013
ACC Systems
> 25.000
Advanced Emergency
Braking System
LDWS – Lane Departure Warning
System
trucks and coaches on the road
Aug. 24th,
2010
Biggest
Growth
in Americas
andOnGuard
APAC
> 400.000.000
km field
experience with
> 1.600.000.000 км пробега систем OnGuard
company confidential information – for internal use only
> 1.600.000.000 km
пробега
2008 (USА)
Company confidential and proprietary
Основные требования по безопасности 661/2009 Глава 3 (Определения)
22
10
СИСТЕМЫ ПОМОЩИ ВОДИТЕЛЮ
сроки внедрения для автобусов
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Системы
ESC = M3
ESC = M2
LDWS и AEBS - все ТС кат. М2 и М3
Исключения будут определены после
анализа рабочими группами
LDWS и
AEBS
Новое одобрение типа ТС
Company confidential and proprietary
EU General
Safety Reg.
ESC
ESC (GVW > 5t) = M3
Класс III (туристические автобусы)
GVW < 16 t (пневматич. торм. система)
Класс II и III (гидр. торм. система)
Класс II и III (пневмо-гидр. торм. система)
ESC (GVW < 5t) = M2
EU General
Safety Reg.
Тех. регламент
«О безопасности
колесных ТС»
Норм. документ
Первая регистрация ТС
M2: автобусы макс. массой до 5 т, с количеством сидячих мест более 8, не считая места для водителя;
M3: автобусы макс. массой более 5 т, с количеством сидячих мест более 8, не считая места для водителя;
Класс II «Междугородный автобус»: с возможностью перевозки стоящих пассажиров в проходе между рядами сидений;
Класс III «Туристический автобус»: без условий для перевозки стоящих пассажиров;
Класс B: Максимум 22 пассажира, не считая водителя, не предназначены и не имеют необходимых условий для перевозки
стоящих пассажиров;
Освобождаются от выполнения требований по ESC: городские автобусы, предназначенные для перевозки стоящих
пассажиров, сочлененные автобусы и автобусы с количеством осей более 3-х.
11
НАШ ПУТЬ К БЕЗОПАСНОСТИ
Задача
Обеспечение расширенной и интегрированной безопасности
Нормальное движение
Критическая ситуация
Предаварийная фаза
После столкновения
Концепция интегрированной активной безопасности
Расширенные
системы помощи
водителю
Инновации
- Примеры систем -
План развития
- Примеры систем -
Collision
Mitigation
System
Системы шасси
Торможение
Подвеска
ABSplus
ДТП
Пассивная
безопасность
Телематика
EBS 3
ESC
NG22MAX
ECAS
Company confidential and proprietary
Ситуации
в
движении
Регистрация
событий
ECAS 4
Our way tomodular
realize “zero accidents”
BSP
Our way to realize “zero accidents”
Регистрация
данных
12
ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ ADAS
«НУЛЕВАЯ АВАРИЙНОСТЬ»
2008
ACC
FCW
ACC
AEB
AEBS
BSD
CMS
FCW
LCA
LDW
LKS
CMS
2008
AEB
concept
2012
LDW
1st Gen
Q1/2013
AEBS
1st Gen
& ACC
2014/15
update of
OnGuardPlus
> 2015
BSD
LKS
LCA
> 2015
Полное
предотвращение
ДТП
Company confidential and proprietary
2004
– Адаптивный круиз-контроль
– Автономное экстренное торможение в т.ч. перед неподвижным ТС
– Расширенная система автономного экстренного торможения в соотв. с новыми европ. нормами (с 2013 г.)
– Отслеживание объектов в «мертвой зоне»
– Уменьшение последствий столкновений
– Предупреждение о возможном столкновении
– Помощь при смене полосы движения
– Система предупреждения о покидании занимаемой полосы в соотв. с новыми европ. нормами (с 2013 г.)
– Система удержания в выбранной полосе движения
Развитие систем помощи водителю в соответствии с требованиями рынка
РАЗВИТИЕ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
• Согласование
тормозных усилий
• Регенеративное
торможение
• Управление тормозами
различных типов
• Регистрация данных
• Общая платформа
ABS/EBS
• Интеграция
мехатронных блоков
ECU шасси
• Контроль состояния
тормозов
• Интегрирование ESC/
ECAS/ и др.
• Модульные клапаны
ABS/EBS
• Самоадаптация ESC
• Высокая гибкость в
применении
EBS+
ESC+
ECAS
4x2
2009
2011
2014
• Торможение с
помощью эл. сигнала
• Применение
электротормоза и
управление им
• Пневматика станет
вспомогательной
MBSP
2016+
EMB
2020+
• EBL вместо РТС
• Помощь при трогании в
подъем
Company confidential and proprietary
• Гармонизация износа
тормозных накладок
• Монтаж на раме
• Контроль состояния
тормозов
• Внедорожные функции
• DAS функции
Развитие тормозных систем в соответствии с требованиями рынка
14
Функции
Значение для клинтов
без
с
Повышенная защита от
опрокидывания, заноса,
вращения, «складывания»
автопоезда
без
Меньшее кол-во ДТП
Меньшие стоимость владения
ТС, страховки
Сниженное время простоя ТС
ABS
Управление
проскальзыванием
Система курсовой
устойчивости ESC
с
Система
антиопрокидывания RSC
Доступны независимо от
состояния водителя, дорожного
покрытия, загрузки ТС
без
Управление моментом
двигателя
с
Опыт WABCO
Управление блокировкой
(межосев., меколесн.)
• Первые на рынке с системами ESC и RSC
• 38 млрд. км пробега ТС с ESC
• Более 10 лет опыта эксплуатации ТС с ESC
Company confidential and proprietary
УПРАВЛЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТЬЮ
Предотвращение
«кувырка»
WABCO предоставляет ключевые функции для управления стабильностью движения
15
УПРАВЛЕНИЕ ТОРМОЖЕНИЕМ
Управление замедлением
Распределение
тормозных сил (EBS)
Ограничение тормозных
сил EBL (ABS)
Координация
тормозных сил в
сцепке
Комбинирование
рабочей/вспом. торм.
систем
Помощь при
трогании/удержание на
подъеме
Остановочный тормоз
Значение для клиента
Помощь водителю и повышение
безопасности в ежедневной
эксплуатации
Встраивание безызносных тормозных
систем для увеличения межсервисных
интервалов и снижения стоимости
владения ТС
Снижение времени простоя за счет
гармонизации износа накладок между
осями
Опыт WABCO
Company confidential and proprietary
Функции
• Более 15 лет опыта в области
управления тормозными св-вами
• Новые технологии приводят к
появлению новых функций
Kлючевые функции для обеспечения высококачественного тормозного управления
16
КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ
Индикация низкого
давления в шинах
Значение для клиента
Индикация торможения с меньшей
эффективностью
«Интеллектуальное» управление
торможением с сохранением
тормозных св-в
Контроль износа накладок
Отслеживание
температуры
тормозных механизмов
Уменьшение стоимости владения
ТС за счет:
- уменьшения износа накладок
- экономии топлива
Опыт WABCO
Отслеживание
тормозных усилий
Company confidential and proprietary
Функции
• Более 15 лет опыта в области
управления тормозными св-вами
• Новые технологии приводят к
появлению новых функций
Kлючевые функции для
Keyобеспечения
functions for performance
наблюдения monitoring
за тормозной системой
17
ФУНКЦИИ СИСТЕМ ABS и EBS
ABS
EBS
Stability
control
Brake
control
Performance
monitoring
Anti-Lock Braking Function
Traction Control
Electronic Stability Control (incl RSC)
Roll Stability Control
Supervised Lock Control
Stability Optimization (Tilt prevention)
Deceleration Control
Brake Force Distribution
Electronic Brake Force Limitation
Coupling Force Control
Brake Blending
Company confidential and proprietary
Engine / Drag Torque Control
Hill Start Aid / Hill Holder
Halt Brake
Tire Pressure Indicator
Lining Wear Control
Brake Temperature Monitoring
Brake Performance Monitoring
18
ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИВОД ТОРМОЗОВ EBS
Преимущества
Brake Signal Transmitter
Axle Modulator
Trailer Control Valve
Proportional Relay Valve
Повышенная безопасность:
- уменьшение тормозного пути
- самодиагностика
- контроль износа колодок
- возможность установки расширенных
систем помощи водителю
ESC Module
Описание
•
Электронное управление всеми компонентами тормозной системы,
•
2 пневматических и 1 электронный контур, быстрое прохождение
команды на торможение через электронику к исполнительным
механизмам
•
Интегрирование ретардера и моторного тормоза (или других
вспомогательных систем, напр., системы рекуперативного
торможения гибридного привода) в процесс торможения
•
Распределение тормозного усилия в зависимости от загрузки
•
Комфортное управление замедлением
•
Антиблокировочная система (ABS)
•
Противобуксовочная система (ASR)
•
Система торможения на остановках (HSB)
•
Непрерывное самотестирование через интегрированную
диагностику и контроль функций
Снижение стоимости сборки
автобуса и стоимости владения ТС:
-повышение производительности при
сборке
-снижение стоимости сборки
- уменьшение числа трубок, фитингов,
кронштейнов и пр.
-уменьшение износа тормозов
-равномерный износ тормозов
-уменьшение количества вариантов
за счет применения модульной
системы с изменением функций за
счет программного обеспечения
Company confidential and proprietary
ECU
Опыт WABCO
• Первые вышли на рынок
• Более 15 лет опыта проектирования и пр-ва
• 1,350 млрд. км пробега систем
19
СИСТЕМА КУРСОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ESC
без ESC
Преимущества
Описание
Автоматическое отслеживание и определение
критических ситуаций
•
угол поворота рулевого колеса, проворот шасси и
боковое ускорение
•
данные EBS: скорость колес, тормозное давление,
степень загрузки
При вероятной опасности (потери курса,
опрокидывания) происходит автоматическое
воздействие
• тормозной системы (подтормаживание отдельными
колесами)
•
вспомогательных тормозных систем (моторный
тормоз, ретардер)
Работает как на высоком (RSC), так и на низком
(ESC) сцеплении
Значительное улучшение
потребительских свойств,
уменьшение стоимости
страховки и ремонта
Улучшение условий труда
водителя
Company confidential and proprietary
Повышенная безопасность:
- предотвращение опрокидывания
- предотвращение ухода с траектории
вследствие, напр., заноса, складывания
с ESC
Маркетинговое преимущество
Опыт WABCO
• Первые вышли на рынок с ESC и RSC
• 38 млрд. км пробега и более 10 лет
опыта эксплуатации ESC
20
LDW - ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОБ УХОДЕ
С ПОЛОСЫ ДВИЖЕНИЯ
Value to Customer
•
Увеличение безопасности
•
Описание
•
•
•
Стоимость системы может быть
снижена за счет возможности
дополнительных функций, таких как
управление включением фар,
распознавание дорожных знаков и
пр.
Сисема предупреждает о
несанкционированном уходе с полосы
Используется на автострадах и схожих
дорогах
Возможно сигнализирование различными
методами (визуальный, акустический,
тактильный)
Оставайтесь на траектории с WABCO LDW
Company confidential and proprietary
Система готова для
интегрирования в
21
Преимущества
Общая стоимость владения ТС
Автонастройка
• Нет необходимости в ручной настройке EOL
• Также для ТС с механической подвеской
• Возможно решение в одном корпусе для передней
решетки ТС
Oпционально – решение в одном корпусе
• Нет необходимости в отдельном блоке упр-я
Тормозная система
• Может быть использована в ТС с системами EBS, ABS
и гидр. тормозной системой WABCO
Опциональсто со встр. датчиком бокового ускорения
• Подходит для ТС без ESC
Описание
• Система экстренного торможения,
работающая при вероятности ДТП вида
«наезд сзади»
• Избежание или смягчение последствий
такого вида ДТП
Функциональность
Область действия радара
• Готова для фуекции «Stop & Go» без применения
дополнительных датчиков
• Высокая точность обнаружения потенц. опасностей
Опыт WABCO
Company confidential and proprietary
Гибкость
С 2004 на рынке с системами ADAS
• Основана на использовании одного радара
Более 1.600.000.000 км пробега
• Доступны функции сигнализации об
опасном сближении и возможном ДТП
Проверенные возможности интеграции систем
ADAS и тормозных систем
• Встроенная функция ACC
Используются самые современные радары
WABCO обеспечивает высокие функциональность и надежность
22
22
KONVOI: Исследовательский проект
Партнеры: Университеты, грузоперевозчики , производители
ТС, поставщики комонентов, дорожная полиция,
администрация автобанов, разработчики техрегламентов
Длительность: 2005 - 2009
Бюджет: 4,5 m€
GEFÖRDERT VOM
Company confidential and proprietary
Цель : 4 автопоезда на дороге общего пользования,
только головное ТС управляется водителем.
3 других следуют за ним автоматически,
дистанция между ТС 10 метров.
Berufskolleg
Simmerath/Stolberg
Системная интеграция обеспечена WABCO
23
KONVOI: Исследовательский проект
Причины возникновения проекта:
• экономия топлива
• лучшее использование
инфраструктуры
• повышение безопасности движения
• возможность технической реализации
Global Positioning System (GPS)
Company confidential and proprietary
Central Server
Vehicle-Infrastructure
Communication (UMTS)
Driver Information System
Automatic Guidance (AG)
Vehicle-VehicleCommunication (WLAN)
Adaptive Cruise Control (ACC)
Возможность технической реализации ... подтверждена!
24
video
Company confidential and proprietary
KONVOI
25
•
В период с 2012 по 2015 гг предстоит качественный прорыв
в оснащении системами активной безопасности
коммерческих ТС (в первую очередь производителей
Европы и США)
•
Значительное снижение аварийности произойдет после
насыщения рынка автомобилями с ADAS в 2015-2020 гг
•
Следующий качественный прорыв в системах активной
безопасности будет связан с созданием «глобальной сети»
участников дорожного движения
Company confidential and proprietary
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
26
Company confidential and proprietary
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
27