CN107881951A - 一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统及方法，该系统包括事故检测装置，车辆检测装置、提示装置、预防装置、复位检测装置和中央处理器，事故检测装置置于隧道内，用于检测隧道内是否发生事故；预防装置置于所述隧道入口前方，车辆检测装置置于所述预防装置前方，用于判断是否有车欲驶进隧道，复位检测装置用于判断所述预防装置是否处于空闲状态；中央处理器和事故检测装置、车辆检测装置、提示装置、复位检测装置和预防装置相互通信，判断隧道内是否有事故发生，若有，控制预防装置和提示装置工作；当隧道有事故发生时，预防装置对欲驶入该隧道的车辆强制降速，有利于司机获取提示信息，有效降低了隧道再次事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及道路安全技术领域，尤其涉及一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统及方法。
背景技术
现代社会为了提高车辆流通效率和节约时间，常常会在山体中开挖隧道，车辆在隧道中通行，为人们提供了极大的方便。隧道一般都是挖成两车道的，较之隧道外道路车道减少，导致隧道内部车流量相对较大，且隧道内灯光与隧道外存在较大差异，以上种种原因导致隧道行车过程中，发生相撞、刮擦等交通事故的概率更高。因为隧道的特殊性，隧道内事故救援效率低下，一旦隧道内发生事故，造成的伤亡和损失更加惨重。同时，由于外界车辆往往不能第一时间获知隧道路况信息，这样就很容易使得后面的车撞上事故车辆导致二次事故，给人们带来更大的经济损失。现有技术中，通过在隧道口设置显示屏或者语音提示器，告知过往车辆隧道内的路况，但是这种提示没有针对性，且因为高速公路上，车辆行驶速度过快，导致司机往往没有足够的时间捕捉到提示信息。针对这样的问题，有必要设计一种针对性的、更为安全有效的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统及方法，当隧道内发生事故后，该系统在给出提示的同时，通过预防装置对欲驶入隧道内的车辆进行强制降速，从而使得司机能够准确捕捉到事故提示信息，其具体采用的技术方案如下：
一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，包括事故检测装置，车辆检测装置、提示装置、预防装置、复位检测装置和中央处理器，所述事故检测装置置于隧道内，用于检测所述隧道内是否发生事故；所述预防装置置于隧道入口前方，所述车辆检测装置置于所述预防装置前方，用于判断是否有车欲驶进所述隧道，所述复位检测装置用于判断所述预防装置是否处于空闲状态；
所述中央处理器和所述事故检测装置、所述车辆检测装置、所述提示装置、所述复位检测装置和所述预防装置相互通信，当所述隧道内发生事故且有车辆欲驶进隧道时，所述中央处理器控制所述预防装置和所述提示装置工作；当所述预防装置处于空闲状态时，所述中央处理器控制所述预防装置复位；
其中所述预防装置包括左滑动腔(32)、左距离传感器(33)、左滑动槽(34)、右滑动腔(36)、右距离传感器(37)、右滑动槽(38)、传动轴(904)、滚针轴承(905)、驱动齿轮(906)、减速板(907)、驱动齿条(908)、小铁块(909)、芯轴(910)、滚筒(911)、驱动电机(912)、主动齿轮(913)和从动齿轮(914)，所述左滑动腔(32)端面上设置有所述左距离传感器(33)，所述左滑动腔(32)两侧壁上设置有所述左滑动槽(34)，所述右滑动腔(36)的端面上设置有所述右距离传感器(37)，所述右滑动腔(36)两侧壁上设置有所述右滑动槽(38)，所述传动轴(904)通过所述滚针轴承(905)支撑，所述传动轴(904)两端设置有所述驱动齿轮(906)；所述减速板(907)下侧两端设置有所述驱动齿条(908)，所述驱动齿条(908)与所述驱动齿轮(906)相啮合，所述减速板(907)下侧设置有若干所述小铁块(909)，相对所述小铁块(909)之间的所述芯轴(910)上设置有所述滚筒(911)，所述驱动电机(912)输出轴上设置有所述主动齿轮(913)，所述传动轴(904)中部设置有所述从动齿轮(914)，所述主动齿轮(913)与所述从动齿轮(914)相啮合，所述减速板(907)设置在左滑动槽(34)和右滑动槽(38)内，滚筒(911)在左滑动腔(32)底面和右滑动腔(36)底面的运动形式为滚动形式。
优选的，根据权利要求1所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，还包括固定装置，所述固定装置包括第一支架(901)和第二支架(902)，所述第一支架(901)上设置有支撑块(903)，所述传动轴(904)置于所述支撑块(903)上端圆孔内，所述驱动电机(912)置于所述第二支架(902)上，所述第一支架(901)和第二支架(902)设置在安装坑(31)底面上。
优选的，所述左滑动腔(32)与所述右滑动腔(36)关于连接中垂线对称，所述减速板(907)与所述左滑动槽(34)和所述右滑动槽(38)形成滑动配合，所述减速板(907)上侧面设置有防滑凸纹(915)，减速板(907)上侧面与左滑动腔(32)上侧壁与右滑动腔(36)上侧壁均留有间隙。
优选的，所述复位检测装置包括置于所述预防装置上的压力传感器或者置于所述预防装置后方的第二传感器。
优选的，所述车辆检测装置包括车辆探测传感器和车速检测器，其中所述车辆探测传感器置于所述车速检测器前方。
优选的，所述事故检测装置包括图像采集器和/或声音采集器。
优选的，所述隧道入口前设置有多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置。
一种隧道再次事故预防的方法，适用于如上所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，包括以下步骤：
判断隧道中是否发生事故；
若发生事故，提示单元发出事故提示；
检测是否有车辆欲驶入隧道；
如有，控制所述预防装置工作；
判断所述预防装置是否处于空闲状态；
若是，控制所述预防装置复位。
优选的，还包括步骤：
检测欲驶入隧道车辆的当前车速；
判断所述当前车速和预设车速的大小；
当所述当前车速大于或等于所述预设车速时，控制多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置工作。
与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：本发明提供的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，通过事故检测装置对隧道内路况进行检测，判断隧道内是否发生了事故；当有事故发生后，利用车辆检测装置检测是否有车辆欲驶进隧道，若有，中央处理器控制预防装置工作，对欲驶进隧道的车辆进行强制降速，且通过提示装置发出事故提醒；相较于简单的提醒，本发明的事故提醒，针对性更强，且通过预防装置的强制降速，使得司机更加容易获取到事故提醒，大大降低了隧道二次事故发生的概率。
附图说明
图1是一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统的结构框图；
图2是一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统的预防装置的安装示意图；
图3是预防装置的一个结构示意图；
图4是预防装置的另一个结构示意图；
图5是预防装置的正视图；
图6是一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统的多级安装示意图。
1-中央处理器、2-提示装置、3-预防装置、4-事故检测装置、5-车辆检测装置、6-复位检测装置、7-隧道入口、31-安装坑、32-左滑动腔、33-左距离传感器、34-左滑动槽、35-左斜地面、36-右滑动腔、37-右距离传感器、38-右滑动槽、39-右斜地面、901-第一支架、902-第二支架、903-支撑块、904-传动轴、905-滚针轴承、906-驱动齿轮、907-减速板、908-驱动齿条、909-小铁块、910-芯轴、911-滚筒、912-驱动电机、913-主动齿轮、914-从动齿轮、915-防滑凸纹。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
请参考图1，本发明提供了一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，包括中央处理器1、提示装置2、预防装置3、事故检测装置4，车辆检测装置5和复位检测装置6，所述事故检测装置4置于隧道内，用于检测隧道内是否发生事故；所述预防装置3置于所述隧道入口前方，所述车辆检测装置5置于所述预防装置前方，用于判断是否有车欲驶进隧道，所述复位检测装置6用于判断所述预防装置是否处于空闲状态；
所述中央处理器1和所述事故检测装置4、所述车辆检测装置5、所述提示装置2、所述复位检测装置6和所述预防装置3相互通信，当所述隧道内发生事故且有车辆欲驶进隧道时，所述中央处理器1控制所述预防装置3和所述提示装置2工作；当所述预防装置3处于空闲状态时，所述中央处理器控制所述预防装置3复位；
其中所述预防装置包括左滑动腔(32)、左距离传感器(33)、左滑动槽(34)、右滑动腔(36)、右距离传感器(37)、右滑动槽(38)、传动轴(904)、滚针轴承(905)、驱动齿轮(906)、减速板(907)、驱动齿条(908)、小铁块(909)、芯轴(910)、滚筒(911)、驱动电机(912)、主动齿轮(913)和从动齿轮(914)，所述左滑动腔(32)端面上设置有所述左距离传感器(33)，所述左滑动腔(32)两侧壁上设置有所述左滑动槽(34)，所述右滑动腔(36)的端面上设置有所述右距离传感器(37)，所述右滑动腔(36)两侧壁上设置有所述右滑动槽(38)，所述传动轴(904)通过所述滚针轴承(905)支撑，所述传动轴(904)两端设置有所述驱动齿轮(906)；所述减速板(907)下侧两端设置有所述驱动齿条(908)，所述驱动齿条(908)与所述驱动齿轮(906)相啮合，所述减速板(907)下侧设置有若干所述小铁块(909)，相对所述小铁块(909)之间的所述芯轴(910)上设置有所述滚筒(911)，所述驱动电机(912)输出轴上设置有所述主动齿轮(913)，所述传动轴(904)中部设置有所述从动齿轮(914)，所述主动齿轮(913)与所述从动齿轮(914)相啮合，所述减速板(907)设置在左滑动槽(34)和右滑动槽(38)内，滚筒(911)在左滑动腔(32)底面和右滑动腔(36)底面的运动形式为滚动形式。
本发明提供的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统的工作过程为，事故检测装置4时刻监测隧道内的路况信息，并将路况信息发送至中央处理器1，中央处理器1对路况信息进行分析，当分析结果为事故发生时，控制提示装置2工作，向过往车辆司机发出事故信息，同时车辆检测装置5进行车辆检测，判断是否有车欲驶进隧道，如果检测到有车辆欲驶进隧道时，中央处理器1控制预防装置3的驱动电机912的主动齿轮913驱动从动齿轮914转动，驱动齿轮906转动使得驱动齿条908移动，从而使得减速板907从左滑动腔32移动到右滑动腔36(假设车辆行驶方向为从右到左)，安装坑31上方的减速板907对其上方车辆进行减速(以下称减速装置3对车辆进行减速的运动方向为反向运动),当右距离传感器37检测到减速板907时，驱动电机912停止转动，减速板907停止移动。减速后，留给司机更多的反应时间，有助于司机获取提示装置上的事故信息，从而避免进入事故隧道造成再次事故发生的风险。当复位检测装置6检测到车辆驶离减速板907即表示预防装置处于空闲状态时，表明车辆已经从预防装置3上经过，驱动电机912反转控制减速板907从右滑动腔36移动到左滑动腔32内，当左距离传感器33检测到减速板907时驱动电机912停止转动，完成预防装置3的复位(以下称减速装置复位时的运动方向为正向运动)。
本发明通过在减速板907下侧设置有若干小铁块909，相对小铁块909之间的芯轴910上设置有滚筒911，减少摩擦力，降低预防装置工作消耗的能量，减速板907与左滑动槽34形成滑动配合，减速板907与右滑动槽38形成滑动配合，保证了减速板907均匀的受力和良好的滑动状态；传动轴904两端设置有驱动齿轮906，预防装置3内的减速板907下侧两端设置有驱动齿条908，驱动齿条908与驱动齿轮906相啮合，减速板907的驱动力均匀，移动速度平稳；本发明结构简单，运行平稳可靠，可以进行广泛推广和应用。
在一个具体实施例中，预防装置3的具体安装方式如图2所示，安装坑31一侧壁上的左滑动腔32端面上设置有左距离传感器33，左滑动腔32两侧壁上设置有左滑动槽34，安装坑31另一侧的右滑动腔36的端面上设置有第四距离传感器37，右滑动腔36两侧壁上设置有右滑动槽38，左滑动腔32正上方的左斜地面35与右滑动腔36正上方的右斜地面39关于连接中垂线对称；所述预防装置3内的第一支架901和第二支架902设置在安装坑31底面上，第一支架901上的支撑块903上端圆孔内的传动轴904通过滚针轴承905支撑，传动轴904两端设置有驱动齿轮906；所述预防装置3内的减速板907下侧两端设置有驱动齿条908，驱动齿条908与驱动齿轮906相啮合，减速板907下侧设置有若干小铁块909，相对小铁块909之间的芯轴910上设置有滚筒911；所述第二支架902上的驱动电机912输出轴上设置有主动齿轮913，传动轴904中部设置有从动齿轮914，主动齿轮913与从动齿轮914相啮合；所述减速板907设置在左滑动槽34和右滑动槽38内，滚筒911在左滑动腔32底面和右滑动腔36底面为滚动形式；所述左斜地面35与水平面之间的夹角为2-4°，所述右斜地面39与水平面之间的夹角为2-4°；所述驱动齿条908侧面与减速板907侧面之间留有20-30mm的距离；所述左滑动槽34和右滑动槽38的宽度均与减速板907的厚度相等，减速板907与左滑动槽34形成滑动配合，减速板907与右滑动槽38形成滑动配合；所述减速板907上侧面设置有防滑凸纹915，减速板907上侧面与左滑动腔32上侧壁与右滑动腔36上侧壁均留有间隙。
在一个实施例中，车辆检测装置5包括车辆探测传感器和车速检测器，其中所述车辆探测传感器置于所述车速检测器前方。本实施例中，车辆检测检测装置不仅对欲驶入事故隧道的车辆进行检测，还对其速度进行判断。显而易见的，如果隧道内事故较小，如若该系统对所有欲驶入事故隧道的车辆都进行强制降速，将会造成拥堵且增大预防装置的能量消耗，浪费资源，基于此，本实施例中，还对欲驶入事故隧道的车辆的车速进行判断，如果该车车速大于设定值，则认为该车以此速度进入隧道有可能发生二次事故，预防装置对其进行强制降速。如果该车本身速度就很低，且隧道内事故较小，为了避免不必要的拥堵，该系统不对该车进行强制降速，即预防装置不工作，该车低速通过事故隧道。
另一个实施例中，复位检测装置6包括置于预防装置3后方的第二传感器6，第二传感器用于判断车辆是否驶离预防装置3，第二传感器可以为地磁传感器，当第二传感器检测到车辆时，表示车辆已经驶离预防装置3后，中央处理器1接收到第二传感器输出的驶离信号，控制预防装置3进行复位，如图6所示(箭头方向表示车辆行驶方向)，即控制减速板907从右边运动到左边。另一个实施例中，复位检测装置6包括置于减速板907上的压力传感器，当压力传感器未检测到车辆时，表示车辆已经驶离预防装置3，控制预防装置3进行复位，如图6所示(箭头方向表示车辆行驶方向)，即控制减速板907从右边运动到左边。
进一步的，复位检测装置6还包括第一传感器，第一传感器置于预防装置2的前方，用于确保没有车辆欲驶入预防装置，换句话说，本实施例中，为了充分确保行车安全，预防装置进行复位的前提有，一、有追尾风险的车辆已经驶离减速板907；二、后方没有车辆欲驶入减速板907或者当后方有车辆欲驶入减速板907时，减速装置先暂停复位，保持不动，当该车辆也驶离减速装置后进行第二次复位，直至复位完成，图6中，减速板907从右滑动腔36移动到左滑动腔32内，左距离传感器33检测到减速板907。
以上实施例中，所述事故检测装置包括图像采集器和/或声音采集器，中央处理器对采集到的图像信息和/或声音信息进行事故判断，进一步的，可以将图像信息经过提示装置显示在隧道入口处。
进一步的，如图6所示，箭头方向表示车辆行驶方向，隧道入口7前设置有多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置，离隧道入口7由远而近实现多段逐级减速，离隧道入口7越远，预防装置3内部的减速板907越快，减速越多，离隧道入口7越近，预防装置3内部的减速板907越慢，减速越少，如此更好实现车辆的平稳减速，有效防止连续追尾事故发生。本实施例中，中央处理器可以仅为1个，即1个中央处理器控制多级相对应的车辆检测装置5、预防装置3和复位检测装置6工作。优选的，所述预防装置3至少为三个，相邻预防装置3之间的距离为1000m-1200m，预防装置3的路面为钢筋混泥土结构；本实施例中，提示装置2为显示屏且置于隧道入口7处。
基于上述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，本发明还提供了一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制方法，包括以下步骤：
判断隧道中是否发生事故；
若发生事故，提示单元发出事故提示；
检测是否有车辆欲驶入隧道；
如有，控制所述预防装置工作；
判断所述预防装置是否处于空闲状态；
若是，控制所述预防装置复位。
优选的，还包括步骤：
检测欲驶入隧道车辆的当前车速；
判断所述当前车速和预设车速的大小；
当所述当前车速大于或等于所述预设车速时，控制多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置工作。
进一步的，所述预防装置的反向运动速度与当前车速大小正相关，如果欲驶入事故隧道内的车辆车速越高，则预防装置的反向运动速度越大，从而增大车辆速度的降低差值，进一步提高安全系数。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，包括事故检测装置，车辆检测装置、提示装置、预防装置、复位检测装置和中央处理器，所述事故检测装置置于隧道内，用于检测所述隧道内是否发生事故；所述预防装置置于隧道入口前方，所述车辆检测装置置于所述预防装置前方，用于判断是否有车欲驶进所述隧道，所述复位检测装置用于判断所述预防装置是否处于空闲状态；
所述中央处理器和所述事故检测装置、所述车辆检测装置、所述提示装置、所述复位检测装置和所述预防装置相互通信，当所述隧道内发生事故且有车辆欲驶进所述隧道时，所述中央处理器控制所述预防装置和所述提示装置工作；当所述预防装置处于空闲状态时，所述中央处理器控制所述预防装置复位；
其中所述预防装置包括左滑动腔(32)、左距离传感器(33)、左滑动槽(34)、右滑动腔(36)、右距离传感器(37)、右滑动槽(38)、传动轴(904)、滚针轴承(905)、驱动齿轮(906)、减速板(907)、驱动齿条(908)、小铁块(909)、芯轴(910)、滚筒(911)、驱动电机(912)、主动齿轮(913)和从动齿轮(914)，所述左滑动腔(32)端面上设置有所述左距离传感器(33)，所述左滑动腔(32)两侧壁上设置有所述左滑动槽(34)，所述右滑动腔(36)的端面上设置有所述右距离传感器(37)，所述右滑动腔(36)两侧壁上设置有所述右滑动槽(38)，所述传动轴(904)通过所述滚针轴承(905)支撑，所述传动轴(904)两端设置有所述驱动齿轮(906)；所述减速板(907)下侧两端设置有所述驱动齿条(908)，所述驱动齿条(908)与所述驱动齿轮(906)相啮合，所述减速板(907)下侧设置有若干所述小铁块(909)，相对所述小铁块(909)之间的所述芯轴(910)上设置有所述滚筒(911)，所述驱动电机(912)输出轴上设置有所述主动齿轮(913)，所述传动轴(904)中部设置有所述从动齿轮(914)，所述主动齿轮(913)与所述从动齿轮(914)相啮合，所述减速板(907)设置在左滑动槽(34)和右滑动槽(38)内，滚筒(911)在左滑动腔(32)底面和右滑动腔(36)底面的运动形式为滚动形式。
2.根据权利要求1所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，还包括固定装置，所述固定装置包括第一支架(901)和第二支架(902)，所述第一支架(901)上设置有支撑块(903)，所述传动轴(904)置于所述支撑块(903)上端圆孔内，所述驱动电机(912)置于所述第二支架(902)上，所述第一支架(901)和第二支架(902)设置在安装坑(31)底面上。
3.根据权利要求2所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，所述左滑动腔(32)与所述右滑动腔(36)关于连接中垂线对称，所述减速板(907)与所述左滑动槽(34)和所述右滑动槽(38)形成滑动配合，所述减速板(907)上侧面设置有防滑凸纹(915)，减速板(907)上侧面与左滑动腔(32)上侧壁与右滑动腔(36)上侧壁均留有间隙。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，所述复位检测装置包括置于所述预防装置上的压力传感器或者置于所述预防装置后方的第二传感器。
5.根据权利要求4所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，所述车辆检测装置包括车辆探测传感器和车速检测器，其中所述车辆探测传感器置于所述车速检测器前方。
6.根据权利要求5所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，所述事故检测装置包括图像采集器和/或声音采集器。
7.根据权利要求6任一项所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，所述隧道入口前设置有多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置。
8.一种高速公路隧道防止汽车二次事故控制方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
判断隧道中是否发生事故；
若发生事故，提示单元发出事故提示；
检测是否有车辆欲驶入隧道；
如有，控制所述预防装置工作；
判断所述预防装置是否处于空闲状态；
若是，控制所述预防装置复位。
9.根据权利要求8所述的高速公路隧道防止汽车二次事故控制方法，其特征在于，还包括步骤：
检测欲驶入隧道车辆的当前车速；
判断所述当前车速和预设车速的大小；
当所述当前车速大于或等于所述预设车速时，控制多级相对应的车辆检测装置、预防装置和复位检测装置工作。
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