CN103921719A - 驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法及系统，包括弯道侧翻危险预警和侧向姿态危险预警两方面；弯道侧翻危险预警是在获知前方道路由直道入弯道时，通过查询MAP表得到临界车速，判断车辆在未来弯道中行驶的侧翻倾向；侧向姿态危险预警是在任何路况下，利用驾驶员对转向盘的输入查询临界侧向加速度MAP表得到临界侧向加速度，判断当前车辆的侧翻倾向。系统包含信息采集系统、侧翻预警控制单元、侧翻预警显示单元。本发明通过综合考虑车辆状态信息与道路信息，判断车辆在未来道路条件下的侧翻危险程度，并通过恰当且易于理解的方式提前提示驾驶员，以便驾驶员及时采取措施，同时可以帮助驾驶员培养安全驾驶习惯，提高车辆行驶安全性。

Description

驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法和系统

技术领域

本发明属于汽车主动安全控制技术领域，主要涉及安全信息的获取与预警，尤指一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法和系统。

背景技术

汽车的普及给人们和社会带来了极大的便利，然而每年各类交通事故的频繁发生，也造成了巨大的损失。其中由于车辆侧翻引起的交通事故数量仅次于碰撞事故，而商用车辆由于其自身结构特点（如重心较高、高宽比较大、转弯半径大等），相比于其它类型车辆而言，更加容易发生侧翻事故。同时由于商用车的客运或货运功能，一旦发生侧翻事故就会造成严重的人员伤亡和财产损失，引起恶劣的社会影响。

国内外的公司和学者对侧翻预警进行了一些研究。其中大多数侧翻预警方法是基于侧向加速度或侧倾角的极限值，通过将当前汽车侧向加速度或侧倾角与其极限值进行比较，判断车辆侧翻的危险程度。但现有的这些预警措施都没有结合考虑到驾驶员的反应速度和路况等外在因素，即不与驾驶员进行信息交互，难以为驾驶员所用。

通过综合分析车辆的状态以及所行驶的道路条件来判断车辆未来的侧翻危险程度，并提前预留充足的时间以适当的方式提示驾驶员，从而为驾驶员的积极安全操作创造（时间和空间）条件。因此研究能为驾驶员所用的车辆侧翻预警方法对减少侧翻事故的发生有着积极的作用。

发明内容

为了解决驾驶员遇到突发情况能有足够的反应时间应对的问题，也为了培养驾驶员安全驾驶意识，本发明旨在提供一种驾驶员交互式的商用车辆侧翻预警方法和系统。通过综合道路信息、车辆当前状态信息，以及驾驶员的正常反应速度，对车辆侧翻危险进行预警，并及时提示驾驶员进行减速等操作，降低车辆的侧翻风险程度；同时，通过车辆侧向姿态危险程度的实时提示，训练驾驶员以培养驾驶员的安全操作意识。

本发明通过以下技术方案实现：一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，其特征在于：包括弯道侧翻危险预警和侧向姿态危险预警两方面；

所述弯道侧翻危险预警的具体步骤为：

1）通过信息采集系统获取车辆行驶前方弯道信息：包括弯道半径R_c、车辆当前位置到弯道入口的距离S_dis、路面附着系数，以及车辆状态信息：包括当前车速v、纵向加速度a_x、车辆载荷；

2）利用线性插值法查询侧翻临界车速MAP表，得到车辆在已知前方弯道中侧翻的临界车速

3）实时计算车辆到弯道所需要的时间TTC，TTC＝S_disv,单位秒，以此为依据在不同情况下进行判断，得到相应的预警等级信号：

①当TTC＞t₀，t₀＝1-3秒时，认为车辆仍然在弯道前的直道上行驶，此时以温和的加速度a_xb，a_xb＝-0.4g～0，计算车辆制动到临界车速所需要的时间NTB， $\mathrm{NTB}=(\hat{v}-v)/a_{\mathrm{xb}},$ 单位秒；

当TTC-NTB＞t，t＝2-6秒，且NTB＞0时，表示车速过高但距离弯道较远，有充足距离制动，驾驶员正常操作即可，输出0级预警信号；

当0＜TTC-NTB≤t且NTB＞0时，表示车速过高，距弯道距离与所需的制动距离相差较小，建议驾驶员采取缓慢减速，输出1级预警信号；

当TTC-NTB≤0且NTB＞0时，表示车速过高，且距弯道的距离过短，建议驾驶员立即采取减速操作，降低车速至临界车速以下，输出2级预警信号；

②当TTC≤t₀，t₀＝1-3秒时，表示车辆已经由直道过渡至弯道，在弯道中行驶；

当时，提示驾驶员应当立即开始减速，输出2级预警信号；

当时，则计算当前车速加速到临界车速所需要的时间AT,单位秒，其中a_x是纵向加速度传感器实时获取的车辆纵向加速度；

当0＜AT≤t时，t＝2-6秒，则提示驾驶员保持车速，不要加速行驶，输出1级预警信号；

当AT＞t时，则提示驾驶员当前车速安全，输出0级预警信号；

所述侧向姿态危险预警的具体步骤如下：

1）通过安装于接近车辆质心位置的侧向加速度传感器实时获取车辆的侧向加速度a_y，经控制单元滤波后输入到预警算法中；

2）通过线性插值的方法查询临界侧向加速度MAP表，得到当前转向盘操作时的临界侧向加速度

3）预警控制单元将当前车辆侧向加速度a_y与查询MAP表所得到的临界侧向加速度进行比较，得到实时的侧向姿态危险预警信号：

当时，输出0级预警信号；

当时，输出1级预警信号；

当时，输出2级预警信号；

当时，输出3级预警信号；

当时，输出4级预警信号。

所述侧翻临界车速MAP表和临界侧向加速度MAP表，是利用车辆动力学仿真软件，建立高精度仿真模型，通过仿真后制定的；在设定的车辆几何参数、空载质心位置、非簧载质量、簧载质量、悬架刚度和阻尼、轮胎参数的前提下，以不同的弯道半径、转弯方向、路面附着系数、车辆载荷作为工况条件输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同工况的侧翻临界车速MAP表；以不同的转向盘转角、转向盘转动角速度、路面附着系数、车辆载荷作为输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同转向工况的临界侧向加速度MAP表。

本发明为实现上述方法，还提供一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警系统，包含信息采集系统、侧翻预警控制单元、侧翻预警显示单元三大部分。

所述信息采集系统包括车辆CAN总线系统、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、横摆角速度传感器、悬架位移传感器、驾驶员控制开关；

所述侧翻预警控制单元包括存储有侧翻预警算法的微控制器及相应的处理电路；

所述侧翻预警显示单元包括系统工作指示灯、弯道侧翻危险预警灯、侧向姿态危险预警灯和蜂鸣器，其中弯道侧翻危险预警灯为至少拥有绿、黄、红三种颜色的多色灯，分别表示0、1、2三个等级的预警信号；侧向姿态危险预警灯分别利用绿、黄、红三种颜色的灯，分左、右对称两组以表示不同方向，每组各4列，由内向外依次排开；其中最内侧的2列灯采用绿灯，第3列采用黄灯，第4列采用红灯，且每列灯的数量也由1个渐次增多至4个，随着预警等级由0级到4级，预警灯也由全部熄灭变为渐次发亮，以表示不同程度的危险等级。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过综合考虑车辆状态信息与道路信息，判断车辆在未来道路条件下的侧翻危险程度，并通过恰当且易于理解的方式提前提示驾驶员，以便驾驶员及时采取措施，有利于减少商用车侧翻事故，同时可以帮助驾驶员培养安全的驾驶习惯。2、弯道侧翻危险预警方法在车辆由直道进入弯道行驶过程中发出弯道侧翻危险预警信号，从而可以在车辆进入弯道前的直道开始至弯道结束始终对驾驶员进行预警，提供驾驶员充足的反应时间采取制动减速的操作，从而减小车辆在弯道中行驶时的侧翻风险。3、侧向姿态危险预警方法发出的车辆侧向姿态危险预警信号，在预警系统工作时始终存在，实时地提示驾驶员当前车辆的侧向姿态危险程度，可以使驾驶员建立起不同的转向盘操作、车速条件下所对应的车辆危险状况，帮助驾驶员建立起在各种工况下采取相应安全操作的意识，提高车辆行驶安全性。

附图说明

图1驾驶员交互式商用车辆侧翻预警系统示意图。

图2驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警系统，如图1所示，包括信息采集系统1、侧翻预警控制单元2、侧翻预警显示单元3三大部分。

信息采集系统1用于采集各传感器以及整车CAN信号，从而为侧翻预警控制单元2（单片机）提供所需的车辆状态信息和道路信息。所需的传感器信号来自于安装于车辆质心位置的侧向加速度传感器12、纵向加速度传感器13、横摆角速度传感器14和位于悬架的悬架位移传感器15。从车辆CAN总线系统11可以获得车辆状态信息：车速、转向盘转角、转向盘转动角速度，以及道路信息：前方弯道曲率半径、转弯方向、车辆到弯道入口距离、天气和道路情况。通过车辆CAN总线系统11获得的道路信息是由车载系统如定位导航系统得到的。驾驶员显示控制开关16与侧翻预警控制单元2的一个I/O口相连并作为输入，通过在侧翻预警控制单元2中编写相应程序，使其具备开关预警信号显示的作用。

侧翻预警控制单元2包括存储有侧翻预警算法的芯片21及相应的处理电路22，此处控制单元实际上是一款单片机，目前采用飞思卡尔单片机，预警算法通过C代码的形式保存于单片机中，预警算法对各个输入量分析处理，得到可以进行运算的数字信号，通过单片机运行计算，从而发出预警信号。

侧翻预警显示单元3包括系统工作指示灯31、弯道侧翻危险预警灯32、侧向姿态危险预警灯33和蜂鸣器34。其中弯道侧翻危险预警灯32为至少拥有绿、黄、红三种颜色的多色灯，用于提示不同程度的弯道侧翻风险。侧向姿态危险预警灯33利用绿、黄、红三种颜色的LED灯，左、右对称两组，每组各4列，由内向外依次排开，其中最内侧的绿灯占据2列，每列灯的数量渐次增多，通过灯的方位、颜色和数量表示不同方向和不同程度的侧向姿态危险，同时辅以蜂鸣器提示驾驶员。

本发明的侧翻预警是这样实现的：

一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，概括讲包括以下步骤，其流程如图2所示：

第一步：设置装于车上的侧翻预警系统，系统具有获取车辆状态和道路信息的能力、车辆侧翻预警的能力、显示预警信号的能力，包括信息采集系统、侧翻预警控制单元、侧翻预警显示单元，同时设置了显示控制开关。当驾驶员需要显示预警信号时，开启显示控制开关，否则不开启。显示控制开关只对侧翻预警显示单元有效，无论开启与否，都不会影响侧翻预警控制单元的工作，保证预警控制单元正常工作。

第二步：侧翻预警系统开始工作，采集系统获取当前车辆信息和前方道路信息。

获取的当前车辆信息有车速、纵/侧向加速度、转向盘转角及其角速度、横摆角速度、车辆载荷；所涉及的信号来自纵/侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、悬架位移传感器、车辆CAN总线系统。获取的前方道路信息有前方弯道半径、转弯方向、车辆当前位置到弯道入口距离、天气和道路情况等，这些信息通过车辆CAN总线系统获取。

第三步：侧翻预警控制单元分析处理这些信息，判断车辆未来的侧翻危险程度，发出预警信号。

侧翻预警控制单元通过侧翻预警算法分析这些处理信息，根据不同的条件产生两种不同的预警结果，发出不同等级的预警信号：

第一种预警，弯道侧翻危险预警：在获知前方道路由直道入弯道时，预警算法综合分析当前车速、纵向加速度以及车辆到弯道入口距离、弯道曲率半径，路面附着系数判断车辆在未来弯道中行驶的侧翻危险程度，并进行预警提示。

第二种预警，侧向姿态危险预警：不论道路如何，预警算法实时地比较当前车辆侧向加速度与其危险阈值，判断当前车辆侧向姿态的安全性，并提出预警。

弯道侧翻危险预警发生在直道入弯道的路段，完全是直道的情况，无需开启这一预警算法。侧向姿态危险预警则可以发生在任何路段，预警工作始终存在。在遇到直道入弯道的路段时，两种算法都起作用，各自发出预警。

第一种，弯道侧翻危险预警方法，其具体内容如下：

1、通过整车CAN系统获得所需道路信息：弯道半径R_c、转弯方向、路面附着系数、车辆当前位置到弯道入口的距离S_dis；以及车辆状态信息：当前车速v、纵向加速度a_x、车辆载荷。

所述弯道半径、转弯方向、车辆当前位置到弯道入口距离是由其它车载系统如定位导航系统在车辆行驶至弯道前（如500米距离）由内置于其中的成熟算法根据实际道路情况计算得到。通过获得的天气和道路情况，预警控制单元在预先制定的路面附着系数基础上进行加权运算得到相应接近的路面附着系数。所述车辆载荷是利用悬架位移传感器所测得悬架位移的变化间接获得的。

2、查询软件代码中已制定好的侧翻临界车速MAP表，在MAP表中通过线性插值方法得到车辆在前方弯道中侧翻的临界车速

代码中的MAP表输入为弯道半径、转弯方向、路面附着系数、车辆载荷，输出为临界车速，利用已知的商业化车辆动力学仿真软件TruckSim进行大量的仿真得到，得到车辆在不同行驶条件下发生侧翻的临界车速，从而产生所述的MAP表。在MAP表中通过线性插值方法就可以得到不同输入所对应的输出。

仿真方法建立MAP表具体如下：

1）采集TruckSim建立车辆仿真模型所需要的车辆参数，包括：车辆几何参数、重心位置、非簧载质量、簧载质量、悬架刚度和阻尼、轮胎参数等；

2）将采集的车辆参数输入到软件中建立车辆仿真模型；

3）在TruckSim中建立仿真工况：设置不同的弯道半径、转弯方向、路面附着系数、车辆载荷；

4）在TruckSim中进行闭环仿真：设置车辆以期望的车速匀速进入弯道，不断增大车速进行仿真，直至在弯道中车辆的状态达到侧翻临界状态，得到对应于不同行驶条件的侧翻临界车速；

5）记录仿真时输入和输出的数据，从而得到车辆在各种不同行驶条件下对应的侧翻临界车速MAP表。

MAP表中存储着大量车辆在不同的弯道和车辆状态条件下行驶时发生侧翻的临界车速，实际应用中预警算法计算时再通过线性插值的方法得到车辆在前方已知的弯道中行驶的侧翻临界车速。

3、侧翻预警控制单元分析处理信息，得到并输出弯道侧翻危险预警信号。

侧翻预警控制单元实时计算车辆到弯道所需要的时间TTC（Time To Curve，TTC＝S_disv，单位秒）。理论上当TTC＝0时，车辆才开始进入弯道中行驶，而实际上车辆通过GPS定位并计算到弯道入口的距离存在系统误差，同时弯道中预警信号的发生条件更加严格，因此将车辆入弯时间人为提前是为了能获得更好的预警效果。因此，一般取TTC＞2秒时（此数值不宜过大或过小，可在[1,3]之间选取），认为车辆在弯道前的直道上行驶，同时计算车辆以较温和的加速度a_xb（如设定a_xb＝-0.2g，此数值可在（-0.4g，0）之间选取）制动到临界车速所需要的时间NTB（Needed Time for Brake，单位秒），通过分析处理得到预警信号。具体方法是：

当TTC-NTB＞5（此数值可在[2,6]之间选取）且TTC＞2、NTB＞0时，输出0级预警信号,表示车速过高但距离弯道较远，有充足距离制动，驾驶员正常操作即可；

当0＜TTC-NTB≤5且TTC＞2、NTB＞0时，输出1级预警信号，表示车速过高，距弯道距离与所需的制动距离相差较小，建议驾驶员采取缓慢减速；

当TTC-NTB≤0且TTC＞2、NTB＞0时，输出2级预警信号，表示车速过高，且距弯道的距离过短，建议驾驶员立即采取减速操作，降低车速至临界车速以下。

当TTC≤2时，表示车辆开始由直道过渡至弯道，在弯道中行驶：

当车速时，则发出2级预警信号，提示驾驶员应当立即开始减速；

当则计算当前车速加速到临界车速所需要的时间AT（AccelerationTime，单位秒），ax是纵向加速度传感器实时获取的加速度值：

当0＜AT≤5时（此数值可在[2,6]之间选取），则发出1级预警信号，提示驾驶员保持车速，不要加速行驶；

当AT＞5时，则发出0级预警信号，提示驾驶员当前车速安全。

预警信号从0级开始逐渐升高，级数越高，表明预警程度越需加强。

第二种，侧向姿态危险预警方法，其具体内容如下：

1、通过安装于接近车辆质心位置的侧向加速度传感器实时获取车辆的侧向加速度，经过滤波后输入到控制单元中。

2、通过查询代码中制定好的临界侧向加速度MAP表，并通过线性插值的方法得到当前转向盘操作的临界侧向加速度

所述的临界侧向加速度MAP表输入为转向盘转角、转向盘转动角速度、横摆角速度、路面附着系数、车辆载荷；输出为临界侧向加速度。制定MAP表的方法同上面侧翻临界车速MAP表一样，只是所采用的仿真工况因MAP表的输入不同而有所不同。

3、预警控制单元将当前车辆侧向加速度a_y与查询MAP表所得到的临界侧向加速度进行比较，得到实时的侧向姿态危险预警信号：

当时，输出0级预警信号；

当时，输出1级预警信号；

当时，输出2级预警信号；

当时，输出3级预警信号；

当时，输出4级预警信号。

也就是说，侧向姿态危险预警信号可以根据当前侧向加速度与临界侧向加速度的比例而确定的。预警信号在左、右两个侧方向上分别有0、1、2、3、4五个等级，等级越高，侧向加速度越靠近临界侧向加速度，表示越危险。等级所对应的当前侧向加速度与临界侧向加速度的比例是通过实车试验得到参考性数据以后划分的，具体地，可以分别对应于40%，60%，70%，80%。分级显示的意义在于实时地显示当前的车辆姿态的危险程度，从而使驾驶员能够清楚什么样的操作可能会引起车辆危险的状况，从而培养驾驶员在各种工况下采取相应安全操作的意识和习惯。

第四步：通过侧翻预警显示单元实时地向驾驶员提示预警信号。

侧翻预警控制单元根据预警信号向侧翻预警显示单元发送控制指令，将其以恰当的形式实时地提示给驾驶员，从而使驾驶员能够有充足的时间采取必要的措施，降低车辆未来侧翻的可能性。侧翻预警显示单元通过指示灯、声音的方式将侧翻预警控制单元发出的预警信号实时地提示给驾驶员。侧翻预警显示单元通过弯道侧翻危险预警灯和侧向姿态危险预警灯分别显示侧翻预警控制单元发出的两种预警信号。具体地可以为，弯道侧翻危险预警信号通过能显示绿黄红三种颜色的弯道侧翻危险预警灯显示：绿色对应0级，黄色对应1级，红色对应2级；侧向姿态危险预警信号通过左右渐次排开的LED灯显示，以左侧为例：从内向外第一列绿灯对应1级，第二列绿灯对应2级，第三列黄灯对应3级，第四列红灯对应4级；级别越高表示危险程度越高。

同时在行驶过程中，驾驶员可以把自身的感受与实际提示的车辆侧向姿态联系在一起，长此以往，驾驶员便能养成习惯，在不同行驶路况时采取相应的安全操作。

第五步：系统根据驾驶员的操纵所带来的新的车辆状态以及当前的道路信息，循环计算，进一步决定是否提高预警等级或者解除预警。

Claims (3)

1.一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，其特征在于：包括弯道侧翻危险预警和侧向姿态危险预警两方面；

所述弯道侧翻危险预警的具体步骤为：

1）通过信息采集系统获取车辆行驶前方弯道信息：包括弯道半径R_c、车辆当前位置到弯道入口的距离S_dis、路面附着系数，以及车辆状态信息：包括当前车速v、纵向加速度a_x、车辆载荷；

2）利用线性插值法查询侧翻临界车速MAP表，得到车辆在已知前方弯道中侧翻的临界车速

3）实时计算车辆到弯道所需要的时间TTC，TTC＝S_disv,单位秒，以此为依据在不同情况下进行判断，得到相应的预警等级信号：

①当TTC＞t₀，t₀＝1-3秒时，认为车辆仍然在弯道前的直道上行驶，此时以温和的加速度a_xb，a_xb＝-0.4g～0，计算车辆制动到临界车速所需要的时间NTB， $\mathrm{NTB}=(\hat{v}-v)/a_{\mathrm{xb}},$ 单位秒；

当TTC-NTB＞t，t＝2-6秒，且NTB＞0时，表示车速过高但距离弯道较远，有充足距离制动，驾驶员正常操作即可，输出0级预警信号；

当0＜TTC-NTB≤t且NTB＞0时，表示车速过高，距弯道距离与所需的制动距离相差较小，建议驾驶员采取缓慢减速，输出1级预警信号；

当TTC-NTB≤0且NTB＞0时，表示车速过高，且距弯道的距离过短，提示驾驶员立即采取减速操作，降低车速至临界车速以下，输出2级预警信号；

②当TTC≤t₀，t₀＝1-3秒时，表示车辆已经由直道过渡至弯道，在弯道中行驶；

当时，提示驾驶员应当立即开始减速，输出2级预警信号；

当时，则计算当前车速加速到临界车速所需要的时间AT,单位秒，其中a_x是纵向加速度传感器实时获取的车辆纵向加速度；

当0＜AT≤t时，t＝2-6秒，则提示驾驶员保持车速，不要加速行驶，输出1级预警信号；

当AT＞t时，则提示驾驶员当前车速安全，输出0级预警信号；

所述侧向姿态危险预警的具体步骤如下：

1）通过安装于接近车辆质心位置的侧向加速度传感器实时获取车辆的侧向加速度a_y，经控制单元滤波后输入到预警算法中；

2）通过线性插值的方法查询临界侧向加速度MAP表，得到当前转向盘操作时的临界侧向加速度

3）预警控制单元将当前车辆侧向加速度a_y与查询MAP表所得到的临界侧向加速度进行比较，得到实时的侧向姿态危险预警信号：

当时，输出0级预警信号；

当时，输出1级预警信号；

当时，输出2级预警信号；

当时，输出3级预警信号；

当时，输出4级预警信号。

2.根据权利要求1所述的驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，其特征在于：所述侧翻临界车速MAP表和临界侧向加速度MAP表，是利用车辆动力学仿真软件，建立高精度仿真模型，通过仿真后制定的；在设定的车辆几何参数、空载质心位置、非簧载质量、簧载质量、悬架刚度和阻尼、轮胎参数的前提下，以不同的弯道半径、转弯方向、路面附着系数、车辆载荷作为工况条件输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同工况的侧翻临界车速MAP表；以不同的转向盘转角、转向盘转动角速度、路面附着系数、车辆载荷作为输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同转向工况的临界侧向加速度MAP表。

3.一种实现驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法的系统，其特征在于：包含信息采集系统、侧翻预警控制单元、侧翻预警显示单元三部分；

所述信息采集系统包括车辆CAN总线系统、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、横摆角速度传感器、悬架位移传感器、驾驶员控制开关；

所述侧翻预警控制单元包括存储有侧翻预警算法的微控制器及相应的处理电路；

所述侧翻预警显示单元包括系统工作指示灯、弯道侧翻危险预警灯、侧向姿态危险预警灯和蜂鸣器，其中弯道侧翻危险预警灯为至少拥有绿、黄、红三种颜色的多色灯，分别表示0、1、2三个等级的预警信号；侧向姿态危险预警灯分别利用绿、黄、红三种颜色的灯，分左、右对称两组以表示不同方向，每组各4列，由内向外依次排开；其中最内侧的2列灯采用绿灯，第3列采用黄灯，第4列采用红灯，且每列灯的数量也由1个渐次增多至4个，随着预警等级由0级到4级，预警灯也由全部熄灭变为渐次发亮，以表示不同程度的危险等级。