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呼气式酒精检测技术

2021-03-19 来源:步旅网
呼气式酒检技术及其防醉驾应用的发展综述

摘要:为解决酒后驾车这个世界性的道路交通安全难题,目前世界各国在警用酒精检测仪和车载防酒驾装置中普遍使用呼气式酒精检测技术。根据国外国内研究和发展情况,从呼气酒精检测标准和呼气气样采集方法、影响酒检结果准确性的因素、各种呼气式酒精检测技术优缺点及使用限制、防酒驾应用的若干实用措施、呼气式酒检产品使用维护和质量管理等方面,对呼气酒精检测技术及其便携式防醉驾产品应用做了综述,并给出了进一步发展建议。 关键词:防酒后驾车;酒精传感器;呼气式酒精检测仪;呼气式车载防酒驾装置 中图分类号:TP216 文献表识别码:A

Development Review of Breath-based Alcohol Detecting Technology and Its Applications

to Prevent Drunk Driving

Duan Fu-hai,Sun dan,Zhao kui-bing,Wang Cheng-rui,Mu gang

(Institute of Sensor Measurement and Control Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116023)

Abstract: In order to solve the road traffic safety worldwide challenge problem of alcohol-impaired driving,

breath-based alcohol detecting technology is widely used in police alcohol detector and in vehicle-mounted prevent alcohol-impaired driving device. According to the domestic and foreign development status, reviews on breath-based alcohol detecting technology and its applications to prevent drunk driving are given from breath alcohol testing standards, expiratory gas sample collection methods, influence the accuracy of alcohol detection factors, advantages and disadvantages and usage restrictions of various expiratory type alcohol testing technology, some practical application measures of prevent alcohol-impaired driving device, use maintenance and quality management of related products, et al. Finally, several suggestions on further development are given.

Key words: Prevent Alcohol-Impaired Driving;Alcohol Sensor;Breath Alcohol Detector;Breath In-vehicle

Prevent Alcohol-Impaired Driving Device

0 引言

据世界卫生组织(World Health Organization, WHO)预测,到2020年道路交通事故伤害(Road Traffic Injury, RTI)将成为全球第3位疾病,人、车、路三者在特定的环境里构成RTI的成因。世界有关RTI流行病学调查报告中无一例外指出人,尤其是驾驶员,是导致车祸的主要因素,而驾驶员酒后驾驶(Driving Under the Influence of Alcohol, DUI)是RTI重要危险因素[1]

。据2008年WHO事故调查显示,大约50%~60%的交通事故与DUI有关,DUI被WHO列为车祸致死的首要原因[2]。

DUI是造成道路交通事故的重大隐患和第一大“杀手”,其后果十分严重,其危害触目惊心,已成为全球高度关注急需解决的道路交通安全问题。防酒后驾车迫在眉睫,但解决起来非常困难,可谓任重道远。

DUI作为一个全人类的共性社会问题需要综合治理。一方面需要切实加强道路安全教育,增强驾驶员警觉意识和自我约束能力,如设立各种道路安全防DUI警示标志、加大防DUI危害性教育和公益宣传力度等;另一方面需要通过立法,用加大DUI查处和处罚力度、将醉酒驾驶作为危险驾驶罪追究驾驶人的刑事责任等法律手段,达到惩戒与预防DUI的目的。虽然人们在用宣传教育及执法监管等手段来预防DUI方面做了大量努力,但在过去几十年中,效果并不令人满意。于是人们不得不将关注的焦点放在技术层面,在汽车上推广使用主动防酒驾装置,防患于未然,让酒驾者寸步难行。因此只有宣传教育、执法监管和推广车载防酒驾装置三措并举,才有可能彻底杜绝DUI事件的发生。

不管是警用酒精检测仪,还是车载防酒驾装置,都是酒精检测技术的防醉驾应用,目前普遍

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使用呼气式便携型产品,其核心是呼气酒精检测技术。虽然呼气式酒精检测仪使用已有一段时间,呼气式防酒驾装置近年来已开始推广使用,但呼气酒精检测技术本身的发展还存在许多问题。本文根据国外国内研究和发展情况,从呼气酒精检测标准和呼气气样采集方法、影响酒检结果准确性的因素、各种呼气式酒精检测技术优缺点及使用限制、防酒驾应用的若干实用措施、呼气式酒检产品使用维护和质量管理等方面,对呼气酒精检测技术及其便携型防醉驾产品应用做了综述,并给出了进一步发展的几点建议。

1 呼气酒精检测标准和气样采集方法 1.1 呼气酒精检测标准

由于人是一个复杂的生理体,人种、体质、精神状态和所处环境等不同,人对酒精的反映差异很大,造成目前世界各国对人饮酒和醉酒的判定标准并不统一。美国DUI定罪线为血液中酒精浓度 ( Blood Alcohol Concentration,BAC)大于 80mg/100ml。瑞典DUI非法线为20mg/100ml BAC,定罪线为100mg/100ml BAC。我国对血液和呼出气体酒精含量检测已有标准[3]。GB19522—2010规定的饮酒和醉酒判定标准是:

1) BAC小于20mg/100ml时,为“正常”值;

2) BAC大于或等于20mg/100ml、小于80mg/100ml时,为“饮酒”状态; 3) BAC大于或等于80mg/100ml,为“醉酒”状态。

判断是否酒后驾车理论上应该以驾驶员血液中的酒精浓度为标准。血液检测是客观测试酒精影响驾驶能力的最直接最准确方法,可得到判断饮酒驾驶与醉酒驾驶的有效指标。血液酒精浓度检测方法有生化法(酶法)、湿化学法和物化法(气相色谱分析测定)。《血液酒精含量的检验方法》(GA/T 842-2009)[4]标准规定了血液酒精含量的顶空气相色谱检验方法,适用于道路交通执法活动中对驾驶人员血液中酒精、正丙醇的定性和定量分析,但目前我国血液检测没有对血源作统一规定,从动脉、毛细血管或静脉取样,检测结果有差异。美国以静脉血源作为法院起诉标准。另外抽血方式只适用在医院、法医室等专业机构进行,且检测预处理时间较长,设备昂贵,检测费用也较高,对道路交通现场和车载使用可操作性不强,只有交通肇事进行处罚或量刑作为执法证据性检测时,才强制在专业机构进行有时效性的血液酒精检测。

早在1874年,人们就认识到人体内的酒精可以通过呼气来测量。药物代谢动力学研究表明[5]:肺部毛细血管血液与肺泡气能很快达到动力平衡,因此呼出气体中的酒精浓度( Breath Alcohol Concentration,BrAC)与BAC紧密相关。最新研究[6]表明:BrAC与动脉血源的BAC非常接近。因此通过检测呼出气体中的酒精浓度可以判断驾驶员的饮酒状况。自1950s呼气式酒精检测仪发明以来,呼气式酒精检测技术已经得到深入研究,呼气酒精浓度测试作为一种无创伤的测试方法,已发展成为交警执法和防酒驾采用的主要方法。目前在交通执法现场,交警普遍采用便携型呼气式酒精检测仪。20世纪70年代出现了几种呼出气体酒精浓度测试的新技术。瑞典在1990s后期开始在专业和商业运输中推广车载呼气式防酒驾装置,我国在2010年前后也有不少车载呼气式防酒驾装置专利出现。

驾驶员呼气酒精浓度检测方法,先检测BrAC,再将BrAC按一定比例系数转化为BAC,按BAC的标准评定驾驶员饮酒状况。BAC(单位mg/100ml)与BrAC (单位mg/L)的比例系数在1900∶1~3400∶1范围内变化,文献[7]给出了BAC与BrAC对照表。我国实际操作时行之有效的做法是测出呼气酒精浓度后,按血液、呼气酒精浓度比2200:1的比例计算出血液酒精浓度,即BAC=BrAC×2200[8]。

另外,国家标准《呼出气体酒精含量检测仪》(GB/T21254-2007)中对呼气酒精测试仪的工作温度、示值误差、重复性、抗干扰能力、吹气压力和吹气连续性监视等直接影响检测精度的指标作了定量规定,对呼气酒精检测仪的基准测试环境也做了明确的规定。因此,符合国家标准的呼气酒精检测仪在基准条件下的测试结果的准确性是比较高的。理论上讲,在我

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国符合GB/T21254-2007的酒精测试仪就可以作为证据性检测设备,但呼气酒精含量检测还不能完全作为法庭饮酒判定的证明使用。实际操作时,为提供更充分的法庭证据,针对酒后驾车肇事者还强制在认可的专业机构进行有时效性的血液酒精检测。 1.2呼气气样采集方法

呼出气体酒精含量检测仪是在规定的温度、湿度和气压条件下,分析测量呼出的肺深部气体中乙醇含量的仪器。国家标准《呼出气体酒精含量检测仪》(GB/T21254-2007)对被检人的

呼气连续性和最小呼气量给出了明确的要求[8]:酒检仪应在呼出气体体积大于1L时开始采样,采样时呼出气体的持续时间应大于2.5s;若呼气过程中出现中断,酒检仪应发出报警信号;呼气流速小于0.10L/s时,应视为呼气中断。酒检仪必须使用适宜的吹管,当吹气流速为0.17L/s时,气压应不超过25hPa。只有达到这些要求,才能保证采样气体为国家标准所要求的“肺深部气体”,从而确保量值的准确性和执法的公正性。 2 影响酒检结果准确性的因素

在标准执行过程中,影响酒检结果的不确定因素较多:

 因为呼气式酒精检测技术要求采集人体由肺部深处呼出来的气体,所以呼气的方

式、时间长短、气流量的大小、呼气在空气中的扩散程度等都会影响检测的准确性。  由于呼气酒精检测仪需要用力长达2.5秒进行深度呼气,在实际操作时不好掌握。  为防止呼出气体被空气稀释,必须采用一个吹管。但从卫生健康和实用方便的角度

出发,不建议使用吹管,强制使用是带冒犯性的。

 呼吸过程中呼吸道的冷热程度和BrAC息息相关。因此在做呼出气体的酒精定量测

试时,呼出气体的湿度和温度因受环境温度和湿度影响较大,要重点考虑。任何时候只要有可能,最好在恒温恒湿环境下进行呼出气体酒精浓度测试。这一点对酒精检测仪使用是个挑战。

 在呼吸测试前过度换气或高频的深呼吸,会使BrAC降低20%。如果在测试前屏住

呼吸20 秒钟,会使BrAC提高15%。因此,驾车者的呼吸方式也会影响BrAC。 3各种呼气式酒精检测技术优缺点及使用限制

目前可对气体中酒精含量进行检测的设备基本分为五种类型,即半导体型、电化学燃料电池型、红外线光谱型、比色型和气体色谱分析型,这些技术在测试环境要求、准确度、灵敏度、选择性、稳定性、抗干扰性、校准特性等方面都有差别。下面分析五种酒精检测技术原理、优缺点及使用限制。

(1)半导体酒精检测技术

半导体酒精传感器是利用半导体气敏元件同含酒精的气体接触后,使半导体性质发生变化,从而检测气体中酒精的浓度。该传感器对酒精的灵敏度高和选择性好,具有快速、灵敏、简便、价格低等突出优点。但半导体酒精传感器存在一些固有缺陷:

 由于传感器的敏感电阻与酒精浓度是非线性关系,近似于双对数线性关系,造成传感器线性度不好;

 由于现在普遍采用氧化锌或氧化锡等金属氧化物作为敏感材料,预热数分钟之后才可以使用,不同材料预热时间不同,是否达到材料最佳温度状态也难以恒定,这就使整个测试时间难以确定,影响测试进度;

 由于不同的工作温度,气体的敏感程度不同,仅在特定的温度,才对酒精具有较高的敏感度,造成测试准确性受环境影响大;

 半导体酒精传感器的抗干扰能力差,而且易受湿度、温度以及其它非酒精气体干扰,使得结果不精确,难以达到特定的要求;

 半导体酒精传感器功率大、功耗大,造成其有线应用可以,无线应用受限制。 以上这些缺陷使半导体酒精传感器通常只用在要求不高的场合,作为自我检测、或定性

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测量、或一般性定量检测、或初步测试可以,作为证据性测试其测量精度不一定能满足标准(GB/T21254-2007)规定。

半导体型酒精测试仪的最大优点是价格低廉,只有燃料电池型的十几分之一,但性能比燃料电池型的要差。半导体型酒精测试仪至今还没有在美国交通部公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)的证据性认可产品清单 (Evidential CPL) 中出现过。美国道路交通安全管理局的研究报告[9]指出,因检测精度、易受到环境温度的限制和抗干扰性差等原因,不推荐使用呼气半导体酒精检测技术。但由于燃料电池型酒精测试仪也有一些固有缺陷,在没有更完美的技术出现前,半导体酒精检测技术作为一种辅助性检测手段,还有长期存在的必要性,如韩国HDTC公司生产的AlcoHawk半导体酒精测试仪准确性较高,已经被NHTSA认可作为初步呼气酒精测试设备。

(2)电化学酒精检测技术

电化学燃料电池型酒精传感器,利用Nation膜作固体电解质,Pt、Pd等贵金属作电催化剂,用酒精做燃料,空气中氧做氧化剂。酒精气体与传感器内部电解材料发生电化学反应,可以直接把可燃酒精气体的化学能转变成电能, 且不产生污染。在一定酒精浓度范围内,传感器的输出电压变化值与酒精浓度成正比关系,通过测定电压的大小就可以确定待测气体的酒精浓度。

燃料电池型酒精传感器具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强的特点。作为执法或者处罚依据的人体酒精含量检测,应该使用完全符合国家标准GB/T21254-2007的燃料电池型酒精测试仪,否则被执法或被处罚者如果提出异议,将会造成不必要的法律麻烦。因此现在几乎所有的警用酒精检测仪,都包括燃料电池酒精传感器,有些还包含呼气温度、压力或呼气流速传感器来满足气样采集的要求,并配合完成呼气确认。燃料电池型酒精测试仪存在一些固有缺陷:

 燃料电池型酒精测试仪能产生时间漂移和温度漂移,当环境温度高时,检测时间仅仅需要30秒,当环境温度低时,检测时间长达3分钟,严重影响检测结果的准确性。为保证测量精度,燃料电池必须加热到呼气温度,这就需要安装一个加热器,并有足够的热量;

 由于燃料电池酒精传感器的漂移较大(每月约1%),使用时需要定期校准或更换传感器,影响产品寿命和使用的便利性;  传感器加工成本高,价格昂贵。

目前多数警用呼气式酒精检测仪采用燃料电池酒精传感器,虽然精度可以满足使用要求,但电化学酒精传感器的以上固有缺陷限制了其进一步推广应用,因此可得出如下结论:

 对一些要求不是很高的场合,可采用半导体酒精传感器代替电化学酒精传感器;  燃料电池型酒精测试仪作为警用可以,但使用维护成本高;

 由于成本高,维护不方便,需要吹管,且带有强制冒犯性,不推荐在公众日常使用的车载防酒驾装置中应用[9]。 (3)红外光谱酒精检测技术

红外光谱酒精检测技术采用红外光谱学原理测试呼出气体中酒精含量。当呼出气体通过测试装置时,红外线从发射器射向检测气样,气样酒精浓度不同对红外线吸收程度不同,接收器接收检测气样反射波,根据反射波中被检测气样的吸收光谱,通过光学电路和电子电路进行定量分析,最终得出呼出气体酒精浓度的大小。

红外光谱呼出气体酒精检测仪精度较高,专利的红外光学器件能使红外线在有限空间内多次反射,从而使酒精浓度计算分辨率很高。与传统的燃料电池技术相比,红外光谱传感技术有两大优势:一是基于红外的传感器在整个产品生命周期都是稳定的,不需要定期鉴定;二是对周围空气的温度和湿度变化不像燃料电池传感器敏感。因此红外光谱酒精检测技术具有较好的应用前

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景。在20世纪90时年代以来,随着红外线光谱技术的迅猛发展,出现了单波长酒精含量分析仪和多波长酒精含量分析仪。

红外光谱呼出气体酒精检测仪可作为酒后驾驶的最终证据型判定依据,也是推荐的适合车

载防酒驾装置使用的有前景技术。

(4)比色型呼气酒精检测技术

比色型呼气酒精检测技术是利用酒精在重铬酸钾的酸性溶液中发生氧化反应时会导致溶液从黄色到绿色变化的原理,根据这些变化计量酒精浓度。该类型的呼气酒精检测仪由于测试精度不够,仅能作为定性判断和初步判定依据。

(5)气体色谱酒精检测技术

气体色谱酒精检测技术是当呼气进入色谱柱,利用被测定的各组分在气液两相中具有不同的分配系数,在柱内形成迁移速度的差异而得到分离。分离后的组分先后流出色谱柱,进入氢火焰离子化检测器,根据色谱图上各组分的保留时间与混合标样相对照进行定性,利用峰面积以内标法定量。气相色谱酒精检测仪精度较高,可以满足要求,检测结果具有法庭证据效力。

由于价格、使用场所和是否方便等决定性因素,目前比色型和气体色谱不适合在道路交通现场和车载普遍使用。半导体型、电化学型和红外光谱型三种传感器能够制造成便携型呼气酒精检测仪结构简单,且检测快速,可在防酒驾中应用,应用情况可归纳为表1。

表1 三种酒精检测传感技术的防酒驾应用

酒精传感器

主要优点 快速、灵敏、 简便、价格低 精度高、稳定性好、 抗干扰能力强 精度高、稳定性好、

红外光谱 抗干扰能力强、

无需吹管

乘客饮酒需采用其它措施。

主要缺点

线性度不好,开机需要预热,环境温度和湿度影响检测精度,抗干扰能力差。 时间漂移和温度漂移,定期校准或更换传感器,加工成本高,价格昂贵。

警察酒检仪 可以, 一般测试 可以, 证据测试 可以, 证据测试

车载防酒驾装置

半导体 不推荐使用

燃料电池 不推荐使用

推荐使用

4 防酒驾应用的若干实用措施 4.1 防驾驶员假吹气问题

为防驾驶员假吹气,要做到呼气量太小时不做呼气确认,且酒检仪呼气有效、吸气无效。主要技术措施有:

 吹气嘴后使用活塞产生位移驱动叶片开关,可以保证呼气的单向性,并具有一定的

压力和流速,从而完成人呼气确认,满足呼气连续性和最小呼气量要求;  使用湿度传感器(人呼气湿度相对恒定,且一般高于驾驶员环境空气湿度)、麦克

风(测呼气压力和流速)、氧气传感器(人呼气氧气含量明显小于驾驶员环境空气氧气含量)、温度传感器(人呼气温度一般高于的驾驶员环境空气温度)等的不同组合,提高酒精测试精度和完成人呼气确认。如为防驾驶员逃避检测,酒检仪设置一个话筒及一个温度传感器作为呼气检测模块。呼气时,话筒电流会发生变化,同时口腔呼出的气体应该比环境温度高,温度传感器会检测到温度上升。只有这两个条件全部满足,才可被视为呼气确认。

4.2 提高半导体传感器酒检精度的实用性措施

为了提高使用便利性和提高呼气半导体酒精检测精度,人们针对第2节影响因素做了许

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多改进尝试。

文献[10]研究了一种新颖的带吸气泵和湿度传感器的无接触半导体酒精探测车载防酒驾装置。吸气管口设在方向盘中间,吸气管中安装酒精传感器和湿度传感器,后面安装一个吸气泵。因采用吸气泵通过吸气管将呼气吸向传感器,可防止呼气被周围空气稀释,保证有足量的呼出气体流入酒精传感器,达到传感器充分敏感的目的,可以显著提高测量精度,故可不带吹管;使用湿度传感器来对酒精浓度进行湿度补偿校准,减少了由司机呼气被稀释或湿度引起的酒精传感器输出波动带来的影响,且测量快速,测量时间为2~3秒。

文献[11]研究了一种不带吹管的无接触酒精检测防酒驾装置,设计了一种具有呼气通道的立方金属外壳酒精传感单元,由电动风扇、半导体酒精传感器和氧气传感器三部分组成。在呼气通道酒精传感器和氧气传感器后面安装小型电动风扇,呼气样本被电扇通过呼气道导向传感器,所以没必要使用吹管。在测量呼气酒精浓度的同时,对呼气氧气浓度也进行测量,并用其对酒精浓度进行校准,这样大大减少了由司机呼气被稀释引起的酒精传感器输出波动带来的影响,达到提高测量精度和快速性的目的。文献[11]将新装置与安捷伦科技的6890GC气相色谱分析测试仪和使用一个带吹管的电化学燃料电池型测试仪进行了对比精度测试研究,结论是新装置的精度比现在通用的燃料电池型测试仪略低,但这个检测器能够迅速地检测酒精浓度,不需要被测人通过呼气嘴大力长时间呼气,可作为一种简捷的呼气酒精检测装置使用。

为解决半导体酒精传感器预热时间不同问题,人们最近研究发现一种新型材料多孔硅[12]

,多孔硅材料表面吸附酒精分子后,其电阻值发生变化,通过测量电阻值就可获得被测试驾驶员体内的酒精浓度。多孔硅制作的酒精传感器具有无需预热、良好的灵敏度、响应恢复时间短、工艺简单、成本较低等优点,目前仍处于研究阶段,尚未投入使用。

通过采用上述改进措施,可使半导体酒精检测装置向实用迈出了一步。 4.3 提高红外传感器酒检精度的实用性措施

呼气式燃料电池酒精检测技术需要直接用没有冲淡的肺部深处气体,因此需要吹管。瑞典公路管理局资助开发的无接触红外呼气酒精测量技术[13],旨在远距测量呼出气体的酒精浓度,传感器或在驾驶室内或在驾驶员脸附近,不要求驾驶员用吹管提供肺部深出呼出气样。

测量驾驶员脸附近或驾驶室内呼气酒精含量的挑战是呼气被驾驶室内空气冲谈了。新型的红外光谱呼出气体酒精检测仪测量原理是测量气体中二氧化碳(CO2)含量来分析呼气酒精被冲淡程度。正常周围空气CO2含量接近零,而肺泡气体CO2含量是已知的且为常数。测试同一点的CO2和酒精含量,利用CO2含量分析呼气酒精被冲淡程度,利用数学算法对呼气酒精补偿。因此利用肺泡气体CO2含量固定、测量的气体CO2含量和酒精含量比值,就可以得到肺泡气体酒精准确值。

该检测仪需要驾驶员保持10-15cm将呼气吹向传感器,能够区分口腔气和肺深部气体。 可将多个传感器合理布置在驾驶员周围的驾驶室内,需要研究的是如何确定传感器的个数和位置,以便在已知驾驶室内空气动力的情况下快速准确地测量酒精含量。挑战是在有饮酒乘客时,如何保证驾驶员酒检结果无潜在偏差。

5 呼气式酒检产品使用维护和质量管理

5.1 呼气式酒精检测产品的使用维护

酒精检测仪使用维护问题包括装置寿命、酒精传感器的定期检定和更换等问题。在酒精检测仪中影响产品寿命的主要是酒精传感器,而目前流行酒精传感器的可靠性数据不多,器件生产商给出的传感器寿命一般只有2~3年。因此根据目前呼气式酒精传感器的漂移特性寿和命情况,必须定期对传感器进行检定或更换,这增加了使用的不便利性。

警用的酒精测试仪作为执法计量器具,每一台酒精测试仪在投入使用前和投入使用一定

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时间( 或次数) 后都必须进行检定,以确保其测量的准确性和稳定性,从而保证执法取证的科学性和权威性。在我国使用的呼出气体酒精含量探测器,要求每6个月就必须到计量行政部门指定的检定机构送检一次,检定合格后方可使用,而未经检定合格的酒精测试仪出具的数据不能作为交管执法人员行使处罚权的依据。

车载防酒驾装置是人们日常用的,原则上要求免维护或少维护,采用半导体传感器和电化学传感器不能满足此要求,目前红外光谱酒精传感器有希望满足此要求。 5.2 呼气式酒精检测产品的质量管理

国际法制计量委员会( OIML) 于1998 年修订出版了编号为OIML R126- 98 的推荐性条例:证据用呼气分析仪 (Evidential Breath Analyzers) ,具体规定了酒精测试仪的性能要求和检测方法。在美国,呼气酒精含量检测分为“证据性呼气酒精测试( Evidential Breath Alcohol Testing) ”和“初步呼气酒精测试( Preliminary Breath Alcohol Testing) ”二类。前者又称为“确认性测试(Confirmatory Test)”,后者又称为“初试性测试或筛选性测试(Screening Test)”。前者的测试结果可以作为法庭证据,而后者的测试结果法庭不予承认。美国国家交通安全管理局NHTSA负责对各种手持型呼气酒精测试仪进行测试,分别列出符合以上二种测试要求的设备认可清单(Confirming Products Lists, CPL)。《英国道路交通法》规定初步呼气酒精测试和证据型呼气酒精测试的仪器都必须由英国国务大臣(the Secretary of State)批准。符合英国警察使用的呼吸酒精检测设备类型都必须符合《英国用于执法的呼气酒精检测设备类型审批程序指南》的规定,并严格按照指南规定的方法使用操作。在我国,虽然许多地区的交管部门使用酒精测试仪作为酒后驾车的取证工具,但酒精测试仪还尚未进入中国强制性产品认证(China Compulsory Certification,CCC或3C认证) 的范围,目前只被列入中国安全技术防范认证中心的自愿性认证(GA认证)范围内。

6 几点建议

(1)作为查处酒后驾驶有效快捷定量检测的主要手段,警用呼气酒精检测仪的合法性需要制度上的保障。目前我国呼气酒精检测仪类型繁多,许多地方还使用国外产品,影响测试结果的因素不同程度存在。因此建议实行全国交通警察执法用呼气酒精检测仪的统一测试和认证制度,建立“初试呼气测试”和“证据性呼气测试”执法装备目录,发布国家认可清单。

(2)建议我国从国家层面上启动车载防酒驾装置的国家开发与推广计划,原因如下: 

警察使用便携型呼气式酒精检测仪在交通现场进行DUI检测是一种被动安全工作方式。对大多数正常行驶没有发生违章和交通事故的车辆,存在扰民和冒犯性嫌疑,存在交警执法权的争议;对于交通事故处理或酒后驾车,存在当事人不配合和交警执法标准的问题;而对交警来讲在某一路段设卡,抽查过往车辆,存在浪费警力资源等问题。另外近几十年来虽然警察在查酒驾上付出的努力很多,但防酒驾效果并不理想。 

鉴于美国、瑞典、日本等国研制和推广车载防酒驾装置已有十几年时间了,已有一些可以借鉴的成果和经验。2007年瑞典政府出台了防酒驾装置的政策性文件,瑞典研究结果显示[13]:从社会经济观点防驾装置是有效的,能够减少40%~90%的经常性酒后驾驶。美国NHTSA和美国汽车制造商汽车安全联盟(The Automotive Coalition for Traffic Safety,ACTS)联合启动了驾驶员酒精检测系统安全计划(the Driver Alcohol Detection System for Safety,DADSS),研究表明装上防酒驾装置,能减少2/3的再犯率。 

我国已有一些车载防酒驾装置专利出现

[15]-[18]

[14]

:给有酒驾记录的驾驶员的汽车

,但由于我国车载防酒驾产品的标准

还没有出台,没有技术标准对产品进行质量监督检查,汽车安全产品车载使用的合法性得不到许可,因此这些专利产品不能得到推广应用。

(3)呼气式车载防酒驾装置是包含呼气式酒精检测仪的高一层次汽车安全电子产品,

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其推广和应用必须解决必要的技术问题,还必须有公众接受度、政策文件和法律制度保障。因此车载防酒驾装置的国家开发与推广计划,在技术层面内容应包括:酒精检测精度和检测时间、防酒驾装置的安装、驾驶员的规范使用、产品车载维护、安全可靠性评估等,应制订产品技术标准来规范其使用。

(4)作为涉及道路安全的汽车电子产品,车载防酒驾装置必须满足一些关键性技术需求[19],如装置必须和驾驶员是无缝的、友好的,不能干涉驾驶任务,装置应能无侵害性地快速准确测量驾驶员的BAC,产品必须价格合理,适合大批量生产,必须耐用,具有较高的可靠性,小量或无需进行使用维护。只有满足这些需求,此项技术才能被广泛的推广。

(5)国外呼气酒精检测技术研究结果表明,只有红外光谱呼气酒精检测技术有可能满足车载防酒驾装置关键性技术需求,因此车载防酒驾装置中只推荐这种酒精检测技术,这对半导体和燃料电池呼气酒精检测技术提出了新挑战。

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