车辆紧急呼叫系统的发展现状

郭 蓬，宋 洁，戎 辉，王文扬，高 嵩

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300300；2.天津职业技术师范大学，天津 300222；3.天津大学，天津 300072）

车辆紧急呼叫系统的发展现状

郭 蓬1，3，宋 洁2，戎 辉1，王文扬1，高 嵩1，3

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300300；2.天津职业技术师范大学，天津 300222；3.天津大学，天津 300072）

介绍车辆紧急呼叫系统（e-call）的3大系统，并分析其目前在国际上的现状，以俄罗斯和欧洲为主，分别阐述各个国家的标准以及测试情况；最后对e-call的发展趋势进行展望。

e-call；欧盟；俄罗斯

由于交通事故的频繁多发，造成严重的人员伤亡，各国政府及车辆制造商都希望通过建立紧急救援服务中心，并与车辆建立车辆紧急呼叫系统，来改进对突发交通事故的紧急救援。车辆紧急呼叫系统的主要作用是在发生交通事故时该系统自动或手动将事故发生的地点、时间、GPS坐标点等重要数据发送给紧急救援机构，减少救援时间，从而降低交通事故造成的人员及财产的损失。

据欧盟国家统计，由于交通事故产生的损失每年将近达到2 000亿欧元，其中因未及时施救而造成的死亡人数占了相当大的一个比例。为了改善道路安全，欧盟推出了一个方案，要求自2009年9月之后出厂的新车都需要具备e-call功能，希望每年有2 500人可以免于车祸死亡，降低有关人员受伤的程度，减少车祸造成的损失约260亿欧元。2012年11月，欧盟委员会提出要建立紧急呼叫系统，并将该系统的建立作为欧盟汽车行业的重点工作方向。

自2015年1月1日，所有在俄罗斯市场销售的新车型，根据俄罗斯联邦法规的规定，将强制安装有ERAGlONASS系统的车辆紧急呼叫系统；对于已经进入俄罗斯市场的车型，2017年1月1日起，也强制要求安装车辆紧急呼叫系统。

1 e-call系统组成及工作过程

e-call是一个智能电子系统，主要由车载系统、卫星定位系统、公共安全应答点（PSAP）及其系统通信网络组成。

车载系统是e-call系统的核心部分，其主要由以下部分组成，以满足自动获得事故发生的位置信息等功能。必须具有的模块有：①通信模块，基于蜂窝网络进行紧急呼叫；②卫星定位接收器，进行车辆定位；③碰撞传感器，监测事故发生；④话筒和扬声器，可供语音通话；⑤按钮，可供手动激活。

卫星定位系统的主要功能是获取事故发生的位置；蜂窝网络通信模块和本地公共安全应答点建立连接。

当发生交通事故，紧急呼叫信号被自动触发，或驾驶员出现状况但并未失去知觉的情况下，在装有e-call系统的车辆上，卫星定位接收器获得事故车辆的位置信息，通过专用的蜂窝网络，通信模块与公共安全应答点建立数据通信和语音呼叫。数据通信用来发送乘车人员、事故发生时间、撞击力度等一套最精简的车辆数据（Minimum Set of Data，MSD）给PSAP，目的是当驾驶员受伤严重或失去知觉的情况下仍然可以获得最快速的救援；而语音呼叫则是为了让车辆上的人员与PSAP进行语音通话。图1为车辆紧急呼叫系统报警及位置信息传送系统。

图1 车辆紧急呼叫系统报警及位置信息传送

2 欧洲e-call发展现状

按照欧盟的规定，截止到2015年，全部型号的家用车和全部型号的轻型乘用车都要求强制安装车载紧急呼叫系统，希望以此来加快救援时间从而减少事故的伤亡者。发生严重交通事故的时候，紧急呼叫系统可以自动或者驾驶员手动按动按钮，使车辆连接到欧盟紧急救援电话112。

2005年，欧盟委员会委托欧洲电信标准协会（European Telecommunication Standards Institute，ETSI）的移动标准组开始制定车辆紧急呼叫系统的相关标准，并于2008年完成了第1代车辆紧急呼叫系统的标准，此外3GPP也做了相关规定。2013年，ETSI组建专门的工作组，研讨下一代车载紧急呼叫系统的相关标准。另外，车辆紧急呼叫系统标准的测试评价工作也已完成。

2.1 第1代车载紧急呼叫系统

在发生严重交通事故时，若车辆装有第1代车辆紧急呼叫系统，在驾驶员失去知觉或意识时，仍然可以自动与紧急救援中心建立联系，或者在驾驶员可移动情况下手动报警。按照3GPP/ETSI的规定，最小传输信息包括车辆位置、乘车人数、车辆基本信息、车辆行驶方向等一套最精简的数据（Minimum Set of Data，MSD），并且建立了传输通路后，需要4 s内完成MSD数据的传送。

2.2 下一代车辆紧急呼叫系统

与第1代车辆紧急呼叫系统不同的是，新一代e-call系统是基于IP数据传输，应用4G蜂窝网络的VoLTE（Voice over LTE）技术，可在同一网络下，达到语音和数据业务的统一。其车载终端可在多种模式下自动切换，优先工作在IMS模式，IMS与接入无关，并且可以灵活、快速地提供各种业务应用 ，还可传输除MSD以外的其他必要信息而不需要进行复杂的网络改造；若在非IMS模式下，则与第1代车载紧急呼叫系统工作原理相同。该呼叫系统的标准目前仍在制定当中。

2.3 欧洲e-call的标准化及测试情况

第1代车辆紧急呼叫系统的标准EN15772中，3GGP和ETSI规定了MSD应包括的内容，包含车辆的VIN号、车牌号码、车辆版本号、信息标识、经纬度、自动或手动标识、紧急呼叫标识、位置信息可信度、动力系统、时间戳、方向等信息；EN16062和16072定义了车载系统的要求和较高层的应用协议。另外，ETSI TS124008与122101共同对通信模块进行了阐述；EN16454规定了测试的一致性。

欧盟的罗德与施瓦茨公司提出了一套有关e-call系统的可靠性的测试方案，主要模拟e-call系统的通信模块、卫星定位系统和公共安全应答点（PSAP）。用于模拟蜂窝网络的测试仪能够对语音呼叫功能和最小数据集（MSD）进行准确的测试；车载系统（IVS）的卫星接收器可以接受该卫星定位系统的信号，生成MSD的坐标信息，对IVS的功能进行验证；该公司的e-call测试系统中所提到的PSAP是专门开发的软件，模拟PSAP的功能，实现与IVS建立通信传输通路，完成MSD的数据传输。罗德与施瓦茨公司提出的测试方案遵循所有的标准，是一套较为理想的测试方案。

3 俄罗斯ERA-GLONASS发展现状

目前都是车辆制造商建立各自紧急呼叫系统的后台，互相之间不具备兼容性，而且也是自己品牌的救援中心。例如通用汽车公司的车载呼叫系统Onstar，以及丰田的G-BOOK系统都有紧急呼叫的功能，然而各厂商相互之间的不兼容性，造成了很大的局限性。

第1个基于国家层面的车辆紧急呼叫系统是由俄罗斯政府建立，所有的机动车都能被该系统覆盖，并能够迅速提供强有力的人员救援。2015～2018年，是车载紧急呼叫的安装过渡时期。俄罗斯成为首个用法律强制安装车载紧急呼叫系统的国家。

3.1 ERA-GLONASS简介

俄罗斯的e-call系统是利用ERA-GLONASS进行定位通信的。其硬件包括有音频模块、微处理器以及3G模块等，系统功能如图2所示。

图2 ERA-GLONASS系统功能图

当车辆发生碰撞时，车辆紧急呼叫系统将自动拨打俄罗斯统一的呼救专线112，或者驾驶员在有意识的情况下手动呼叫112。一旦通信传输通道建立，车辆ERA-GLONASS系统将会传输一套最精简的数据给紧急呼叫中心112，呼叫中心将分析具体情况进行调度，按照事发情况，调度员往不同的事发地点调配对应的紧急救援单位进行救助。

3.2 ERA-GLONASS的标准化及测试情况

2013年1月，TPTC018/2011的修正案经审核通过被发布，主要是车辆型式批准文件以及安全的技术规定。其中，GOST R 54618-2011定义了电磁兼容性能（EMC）测试的内容，以及耐气候和机械因素；GOST R 54619-2011主要是车载系统和遥控后台支持终端之间的通信协议；GOST R 54620-2011规定了车载系统IVS的一般要求。此外，GOST R 55530-2013是功能和测试的协议；GOST R 55531-2013和GOST R 55532-2013定义了车载扬声器和碰撞检测的相关内容；GOST R 55533-2013对通信模块和色调调制解调器的数据格式等进行了定义；GOST R 55534-2013规定了车载系统的定位接收器。

根据俄罗斯的法规要求，针对车辆紧急呼叫系统各个部分，提出了相应的电声性能测试方法。车载紧急呼叫的报警主要依赖于车载系统的音频模块，声信号通过功率放大器和扬声器，传给紧急呼叫专线112。由于车辆在行进中，可能会受到环境的干扰，所以测试时还需要模拟实际的环境。测试系统分为2个子系统，包含电声性能分析系统以及背景噪声和均衡系统。在测试时，需要采集IVS播放出的经解调的标准音频测试信号或通信模拟基站将接收到的被测信号解调后，并传输至电声分析仪，再通过性能分析软件分析，与标准数据库进行对比，得到测试结果。

4 结束语

在发生严重交通事故的时候，救援中心快速且准确地获取伤亡情况、车辆位置信息是相当重要的。从世界范围看欧盟和俄罗斯都在积极推行e-call紧急呼叫系统，通过与公共安全应答点（PSAP）建立传输通道，传送包含车辆位置信息、以及撞击力等一套最精简的数据，从而得到最迅速、最正确的救援，来减少车辆的伤亡损失。根据车祸发生的不同地点，e-call系统的目标是缩短40%～50%从紧急救援服务中心赶到事故发生现场的时间，减少人员的伤亡和降低财产的损失。

目前，有关车辆紧急呼叫系统的标准还在进一步制定和完善的过程中。车辆紧急呼叫系统得到越来越多国家和地区的重视，车辆安全的定义不仅限于主动安全与被动安全，也包括意外发生后的救援情况。发展和研究e-call系统，有利于减少道路交通伤亡的情况。

［1］ 童圣骁，童国庆，孙泽昌，等.俄罗斯市场ERAGLONASS紧急呼叫系统设计［J］.汽车电器，2015（2）：9-12.

［2］ 童国庆.适应中国欧盟俄罗斯市场的车身控制系统射频电路设计［J］.汽车电器，2010（3）：1-3.

［3］ 德国BOSCH公司. BOSCH汽车工程手册（中文第2版）［M］.顾柏良，等译.北京：北京理工大学出版社，2004.

［4］ 李佐昭，袁浩.车载紧急救援呼叫系统［J］.电信网技术，2016（2）：53-56.

［5］ 陈凌霄，梁军，肖中文.基于GIS/GPS/GSM技术的交通应急联动指挥系统［Z］.国家科技成果.

（编辑 凌 波）

The Development of E-call System for Vehicle

GUO Peng1，3， SONG Jie2， RONG Hui1， WANG Wen-yang1， GAO Song1，3
(1. China Automotive Technology Research Center， Tianjin 300300；2. Tianjin University of Technology and Education， Tianjin 300222；3. Tianjin University， Tianjin 300072， China)

This article mainly introduces three kinds of E-call system， and analyzes their current application among the world， focusing on Russia and Europe， which includes various national standards and test；finally，prospects the development trend of E-call.

e-call；EU；Russia

U463.67

A

1003-8639（2017）07-0032-03

2017-04-21

郭蓬（1983-），女，博士，主要研究方向为车辆的V2X通信以及智能网联车示范区场景道路规划，PEPS无钥匙进入启动系统；宋洁（1993-），女，主要从事汽车智能网联技术研究以及车联网标准体系的研究工作；戎辉（1981-），男，工程师，主要从事先进安全车辆技术研究；王文扬（1980-），男，工程师，硕士，主要从事汽车智能网联技术研究工作；高嵩（1988-），男，工程师，博士，目前从事智能车方向的博士后研究工作。