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大型客車安全性設計現狀及發展探析
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大型客車是各種車型中安全性要求最高的一類汽車。在歐、美、日等發達國家和地區，為提高和改進汽車的安全和保護性能，制定了一系列安全性法規（或標準），同時研究并采用了不少適合大型客車先進的安全技術，取得了良好效果。
在主動安全性方面，代表客車技術最前沿的歐盟(ECE)法規對大型客車設計的基本要求是：車身骨架有足夠的強度，一旦發生交通事故(碰撞或側翻)時，骨架變形后應保證留給乘客一定的生存空間，盡量減少乘客被擠傷或壓傷；車內座位布置應留有一定寬度的過道及行走空間，便于乘客走向車門或安全出口；發動機艙內安裝火災報警器；要求制動系統應具備行車制動、駐車制動、應急制動及緩速器(或第四制動系統)四種系統。為了提高制動穩定性，應裝備ABS、
ASR及廣泛采用制動效能更高的盤式制動器；在行走系統上采用鋁(鎂)合金胎子午線輪胎以減少爆胎事故等。
在被動安全性方面，其基本要求是：采用安全玻璃，風窗玻璃采用夾層玻璃，即使發生事故時玻璃碎片因被膠片粘著而不會飛散打人；側車窗應是銅化玻璃，破碎后成為無銳角的小碎片。車身上設有一定數量的安全出口(安全門、車頂安全窗或車側窗)，供乘客發生交通事故或火災時迅速就近撤離客車。避免乘客座椅結構強度及座椅與車身的聯接強度不足而導致座椅擠傷乘客，產生二次傷害；車門在應急狀態下可以從車內手動打開；車內要配置滅火器材，內飾應軟化無尖角，材料應具有阻燃性能等。這些技術和配置均可避免或減輕交通事故對乘客的二次傷害。
設計開發初期應考慮的內容
在產品開發初期，就應充分重視大型客車安全性。針對客車容易發生的事故，具體應考慮以下幾個問題。
（1）基本性能。客車的穩定性、制動性能、轉向性能、機械結構強度等。
（2）操縱性能和防止錯誤操作的警示。
（3）安全保護裝置和事故防止裝置，保養維修時的安全措施。
（4）安全監視報警裝置和安全標識。
（5）改善駕駛員視野。
（6）防止火災和輪胎氣壓過低。
主要安全配置設計
1、制動系
隨著人們對汽車安全性能要求的不斷提高，ABS逐漸成為汽車主動安全系統的一個標準件。目前歐、美汽車發達國家已將該系統普遍用于轎車、客車和重型載貨車。目前，我國生產的絕大部分轎車均安裝ABS系統，但是在客車上安裝該系統的技術還剛剛起步。ABS的最大優點是制動時仍然能實現前輪轉向，避開障礙物，從而有效地避免降低車禍發生概率。ABS系統附加于原來的制動系統之上，所以即使發生故障不能工作，原來的普通制動系統仍能照常工作。
經試驗證明，在客車突然出現緊急情況時，駕駛員都會緊急制動，在短時間內大力踩下制動踏板；但是從開始制動到達到最大制動力需一定時間，而且可能在初次碰撞平息后駕駛員會過早地松動制動踏板，這樣很容易出現制動距離加長的現象。為解決這些問題，國外汽車上安裝了輔助制動系統（BAS）。該系統起作用的車速是8km/h，當現出緊急制動時，BAS系統會認知這種緊急狀況而在短時間達到最大制動力。當駕駛員的腳離開制動踏板、車速降到3km/h以下或者BAS持續工作20s以上時，該系統停止工作，從而大大改善了客車的制動性能。
2、轉向系
轉向系統設計是大型客車底盤設計中很重要的環節之一。它不僅影響安全性、操縱舒適性和可靠性，而且還影響使用經濟性。大型客車的轉向系統結構復雜，涉及面廣，對零部件的可靠性要求較高，也是大型客車底盤設計中難度大、技術含量較高的部分。汽車轉向系統包括轉向盤、轉向柱、轉向器、轉向搖臂和轉向橫拉桿等。其中涉及到安全性的研究主要集中在轉向柱和轉向盤領域。
（1）轉向柱的設計
通過對大量事故的調查發現，在正面碰撞發生時，客車前部變形往往會影響到轉向系統，使轉向柱和轉向盤向駕駛員方向移動。這種運動是相當危險的，于是出現了安全轉向柱的概念。在沖擊力大于某一值時，安全轉向柱結構會發生軸向壓縮變形，從而減小對駕駛員的沖擊。
新型安全轉向柱以小球式轉向柱的出現為標志，并作為一種較成熟的技術一直沿用至今。其結構是在套筒之間放置幾排小球，其直徑稍大于放置空間。當轉向柱軸向壓縮時，金屬球引起套筒的塑性變形，吸收能量。這種安全轉向柱可以安裝到不同的車型上，而整個轉向系統的外形幾乎無需作任何調整。通過小球位置的排列，可以加強轉向柱縱向抗彎剛性，避免"彎曲"的出現，這在安全柱的設計中是十分重要的。
（2）轉向盤的設計
近年來，通過大量的試驗和事故分析，研究人員發現駕駛員的受傷程度與碰撞方向、碰撞嚴重程度、駕駛員與轉向盤的位置對正程度以及身體各部位的不同承受能力有關。國外研究人員在對轉向盤研究過程中提出"自對正轉向盤"的概念，從一系列的臺架試驗中發現，自對正方向盤對駕駛員的保護性能相對最好。
（3）安全氣囊的設計
客車正面碰撞安全氣囊一般藏于轉向盤內、副駕駛員正前方或車門內側。如安裝到轉向盤內，則對轉向盤的結構提出了新的要求，應優化考慮轉向盤、轉向柱的力學特性如何與安全氣囊匹配，以及轉向系統如何與安全帶及座椅共同設計的問題。
改善客車操縱性能的設計及安全保護裝置
1、改善客車操縱性能的設計
根據統計，高速公路上50%的傷亡事故是由駕駛員過度疲勞或注意力不集中而造成的。為解決這一問題．可設計監視系統如用監視儀輸入車輛位置的辦法，檢查駕駛員是否打瞌睡或者注意力不集中并通過"刺激"方法給予駕駛員警告，以便及時糾正。
戴－克公司為客車和載貨車設計了一種防困系統，其計算機能夠識別行車道上的標記，并通過儀器監視車輛行駛路線。如果瞌睡中的駕駛員要把車駛向路溝，警報系統就會發出響聲來喚醒駕駛員。現在法國的一些研究機構在聯手研制一種監測駕駛員注意力下降的系統，它可以通過聲音或光信號提醒駕駛員。負責這項技術開發的法國圖盧茲西門子VDO汽車公司希望能在2006年底給汽車安裝上這套裝置。其中的一個視頻傳感器用來不斷測量并分析汽車與旁側車道白線間的距離，另外幾個傳感器提供關于轉向盤的活動情況等。因此，設計的監測系統富有個性化，能夠根據每位駕駛員的特性作出反應，并將這些信息存儲起來，當更換汽車駕駛員的時候，個性化的發送器或者一個形象識別系統就可以根據駕駛員的情況發出相應的信息。
2、安全保護裝置
（1）車距警報系統此系統傳送跟蹤車輛到前導車輛距離信號，同時使跟蹤車輛自動地向制動和轉向系統輸入信號，以避免車輛接觸。日本豐田大發等公司利用激光雷達作傳感器，并利用風窗玻璃顯示器上的蜂鳴器警告駕駛員。美國為了使車輛之間保持合適距離，其雷達系統每秒鐘可發出
50個脈沖信號探測前面信息。為了控制橫向距離，自動化公路上每隔1m設有一磁性傳感器。汽車導航系統可利用這些裝置防止汽車過于偏向道路的某一側。
（2）行駛路線偏離警報系統由于某種原因，在駕駛員未操作轉向的情況下車輛開始偏離自己的路線，系統使用聲音信號警告駕駛員。日本三菱公司利用錄像機檢測白色路線標記，如駕駛員無意識偏離自己的原來路線，系統使用聲音信號警告駕駛員。日本馬自達公司利用CCD攝像機識別道路白線，當用直觀信號發出警報后，駕駛員沒有使車回到原來行駛路線，系統便自動地使車回到原來路線。
（3）行人保護系統首先，應該采取主動措施盡量避免車撞行人。 然而碰撞有時也是不可避免的，一旦發生，則設法降低人的傷害程度。豐田公司在發動機罩內設置了氣囊，當碰撞傳感器確認車輛同行人發生碰撞時．該氣囊便在車前張開，以減少行人同車碰撞后頭部傷害程度。
（4）緊急門鎖釋放機構當車輛發生碰撞后，為使乘員易從被撞車輛中出來，車門應容易打開。豐田和三菱公司開發的感受碰撞的自動門鎖釋放系統特點是當碰撞傳感器確認已發生碰撞時，系統立即自動地釋放門鎖。
（5）乘員逃逸系統。客車安全門是一道雖不常用但卻至關重要的生命之門；而在實際設計中，由于安全門平時不使用，加之為了外形美觀，因此設計人員對安全門設計不夠重視，乃至忽視。就目前國產客車來看，有的安全門前座椅擋道，且不能迅速翻移，致使通道狹窄；有的安全門沒有方便開啟的手柄，安全門開啟后無警報裝置，最大開啟角度不能保持，出口沒有臺階等；有的甚至未按規定設安全門，而用側窗兼做安全出口等。這些客車設計中的安全隱患，一旦遇到緊急情況，如撞車、火災或傾翻等，乘客很難安全迅速地撤離，極有可能造成嚴重后果。因此在設計中應按照標準設計客車安全門。
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