CN109629470B - 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法 - Google Patents

山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109629470B
CN109629470B CN201811595565.3A CN201811595565A CN109629470B CN 109629470 B CN109629470 B CN 109629470B CN 201811595565 A CN201811595565 A CN 201811595565A CN 109629470 B CN109629470 B CN 109629470B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
frequency laser
early warning
host
outer side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811595565.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109629470A (zh
Inventor
管进超
滕敏
毛松纯
王文真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201811595565.3A priority Critical patent/CN109629470B/zh
Publication of CN109629470A publication Critical patent/CN109629470A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109629470B publication Critical patent/CN109629470B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/604—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs specially adapted for particular signalling purposes, e.g. for indicating curves, road works or pedestrian crossings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/04—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of longitudinal beams or rigid strips supported above ground at spaced points
    • E01F15/0407—Metal rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/604—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs specially adapted for particular signalling purposes, e.g. for indicating curves, road works or pedestrian crossings
    • E01F9/615—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs specially adapted for particular signalling purposes, e.g. for indicating curves, road works or pedestrian crossings illuminated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/658—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by means for fixing
    • E01F9/669—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by means for fixing for fastening to safety barriers or the like
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法，通过该防撞栏在山区弯道线形变化剧烈且视距不良的情况下，可以对双向两车道内车辆进行实时监控，监控所有车辆的动态位置变化，进而对可能发生的危险情况进行预警，包括提示对向车道车辆运行情况、预警前后车辆的追尾，通过声光系统进行提示预警；本发明能够全方位系统地对弯道内可能出现的主要交通危险进行提前预警，从而减少事故的发生，同时将主动预警与被动防撞设施一体化设计，行车安全得到双重保障。

Description

山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法
【技术领域】
本发明属于山区弯道内车辆运行实时监测技术领域，具体涉及一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法。
【背景技术】
我国幅员辽阔，西部地形以丘陵、高地为主，山区道路较多，特别是低等级双车道道路。山区道路由于地形因素而导致弯道较多，且在山体的影响下，弯道区域路线线形方向变化剧烈且视距不良存在盲区。在山区弯道中，驾驶员往往不能正确判断路线情况、车辆位置、车速影响以及对向来车情况，导致交通事故率居高不下。在山区弯道中设置的防撞护栏虽然可以进行被动防护，但发生交通事故时也会造成重大损失，不能主动预防事故发生。
目前弯道内危险提示的技术主要有以下三种：通过传统标识标线和凸透镜来提示车辆前方路况以及消除部分盲区；通过弯道进出口预埋传感器(光电传感器、地磁感应器、车辆视频识别摄像头等)来采集弯道内车辆数据并通过显示屏提示进入弯道的车辆；通过车路协同技术在车辆和道路内安装电子设备来提示驾驶员弯道内路况。但是这些技术都有较大的技术缺陷：1.标识标线和凸透镜为传统静态提示装置，不能应对路况变化且受光线、天气影响大；2.进出口传感器监测弯道内车辆数量并通过显示屏显示的技术，仅能提示对向来车情况，不能实时监测车辆偏离路线、车速过快等危险情况，且驾驶员在驶入弯道前看路外显示屏易分散注意力造成危险，同时此类设备需要分体安装不能一体化。3.车路协同技术需要每辆车辆和每个弯道都加装电子设备，在目前情况下成本很高且不易实现。
综上所述，山区弯道交通安全问题突出，能综合实时监测弯道内车辆运行情况并预警的一体化设备亟待被提出。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法。该装置能实时采集弯道内车辆位置、速度信息，通过护栏内光声提示，使弯道内驾驶员在正常行驶道路时，能够接收到报警信号，了解到自己车辆与前车之间的距离，防止发生追尾事件。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，包括外侧防撞护栏和内侧防撞护栏；外侧防撞护栏包括沿道路设置的外侧立柱，相邻外侧立柱之间的距离相等均为d；所有的外侧立柱共同固定连接有外侧钢梁板，外侧钢梁板上沿长度方向固定设置有外侧嵌入式LED灯带；外侧钢梁板一端的地面上固定设置有外侧主机和外侧蓄电池，外侧主机和外侧蓄电池通过外侧电力传输线连通；外侧嵌入式LED灯带通过外侧输出数据总线和外侧主机连通；每根外侧立柱上固定安装有外侧高频激光测距仪，每个外侧高频激光测距仪与外侧主机通过外侧输入数据总线连通；
内侧防撞护栏包括沿道路设置的内侧立柱，相邻内侧立柱之间的距离相等均为d，所有的内侧立柱共同固定连接有内侧钢梁板，内侧钢梁板沿长度方向固定设置有内侧嵌入式LED灯带，内侧钢梁板一端的地面上固定设置有内侧主机和内侧蓄电池，内侧主机和内侧蓄电池通过内侧电力传输线连通；内侧嵌入式LED灯带通过内侧输出数据总线和内侧主机连通；每根内侧立柱上固定安装有内侧高频激光测距仪，每个内侧高频激光测距仪与内侧主机通过内侧输入数据总线连通；d≥3。
优选的，外侧钢梁板为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有外侧嵌入式LED灯带；内侧钢梁板为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有内侧嵌入式LED灯带。
优选的，每一个外侧立柱和外侧钢梁板通过外侧缓冲连接块固定连接；每一个内侧立柱和内侧钢梁板通过内侧缓冲连接块固定连接。
优选的，外侧钢梁板的斜上方，沿外侧钢梁板的长度方向固定设置有的外侧带状太阳能板，外侧钢梁板和外侧带状太阳能板之间通过外侧太阳能板支架固定连接；外侧带状太阳能板通过外侧电力传输线和外侧蓄电池连通；
内侧钢梁板的斜上方，沿内侧钢梁板的长度方向固定设置有的内侧带状太阳能板，内侧钢梁板和内侧带状太阳能板之间通过内侧太阳能板支架固定连接；内侧带状太阳能板通过内侧电力传输线和内侧蓄电池连通。
优选的，外侧高频激光测距仪安装在每根外侧立柱顶部距地面0.6m的位置；内侧高频激光测距仪安装在每根内侧立柱顶部距地面0.6m的位置；相邻的外侧立柱之间的距离为5m；相邻的内侧立柱之间的距离为5m。
优选的，外侧立柱上固定设置有外侧喇叭，每个外侧喇叭与外侧主机通过外侧输出数据总线连通；内侧立柱上固定设置有内侧喇叭，每个内侧喇叭与内侧主机通过内侧输出数据总线连通。
一种上述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏的追尾预警方法，
针对在弯道外侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤1.1，通过外侧高频激光测距仪测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤1.2，外侧主机计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤1.3，外侧主机判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤1.4，判断会发生追尾时，外侧主机通过外侧输出数据总线将预警信息传送至外侧嵌入式LED灯带，外侧嵌入式LED灯带闪烁报警；
针对在弯道内侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤2.1，通过内侧高频激光测距仪测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤2.2，内侧主机计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤2.3，内侧主机判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤2.4，判断会发生追尾时，内侧主机通过内侧输出数据总线将预警信息传送至内侧嵌入式LED灯带，内侧嵌入式LED灯带闪烁报警。
优选的，步骤1.1中和步骤2.1中，测量弯道行驶的前车辆与后车辆之间的距离通过高频激光测距仪测量；所述高频激光测距仪在步骤1.1中为外侧高频激光测距仪，在步骤2.1中为内侧高频激光测距仪；
测量前车辆和后车辆之间的距离L的具体过程为：从弯道入口第一个高频激光测距仪开始计数，检测到前车辆的高频激光测距仪为第n个，检测到后车辆的高频激光测距仪为第k个，n>k，则前车辆和后车辆间的实际运行间距为L，计算公式为：
L＝n×d-k×d＝d×(n-k) (1)
式中，d为相邻外侧立柱或相邻内侧立柱之间的距离，单位为m。
优选的，步骤1.2和步骤2.2中，内侧主机通过高速激光测距仪传回的数据计算前车辆和后车辆各自的车速；所述高频激光测距仪在步骤1.2中为外侧高频激光测距仪，在步骤2.2中为内侧高频激光测距仪；
前车辆的车速V1计算式为：
Figure BDA0001921269460000041
式中，V1为前车辆的车速，单位为m/s；n为前车辆经过的第n个高频激光测距仪，n-1为前车辆经过的第n-1个高频激光测距仪；d为相邻外侧立柱或相邻内侧立柱之间的距离，单位为m；t1为车辆驶过第n-1个和第n个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s；
后车辆的车速V2计算式为：
Figure BDA0001921269460000051
式中，V2为后车辆的车速，单位为m/s；k为后车辆经过的第k个高频激光测距仪，k-1为后车辆经过的第k-1个高频激光测距仪；d为相邻外侧立柱或相邻内侧立柱之间的距离，单位为m；t2为后车辆驶过第k-1个和第k个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s。
优选的，步骤1.3和步骤2.3中判断前车辆和后车辆是否会追尾，包括以下步骤，
假设前车辆和后车辆的制动性能相同，减速度均为a，单位为m/s2；设定驾驶员制动反应时间t为0.6秒；临界极限情况是当前车辆开始制动，后车辆及时发现并开始采取制动措施，因此0.6秒后，后车辆开始制动；设定两车制动停止后为极限停车间距LS，单位为m；l为车身长度，单位为m；ls为心里安全距离，单位为m；LS为车身长度l与心理安全距离ls之和，单位为m；设定临界运行最小间距为LC，单位为m；计算式分别如下所示：
Figure BDA0001921269460000052
Figure BDA0001921269460000053
Figure BDA0001921269460000054
当前车辆和后车辆之间的距离≤LC时，判断会追尾。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，通过该防撞栏在山区弯道线形变化剧烈且视距不良的情况下，可以对双向两车道内车辆进行实时监控，监控所有车辆的动态位置变化，进而对可能发生的危险情况进行预警，包括提示对向车道车辆运行情况、预警前后车辆的追尾，通过声光系统进行提示预警；本发明能够全方位系统地对弯道内可能出现的主要交通危险进行提前预警，从而减少事故的发生，同时将主动预警与被动防撞设施一体化设计，行车安全得到双重保障。
进一步的，钢梁板选用波纹板，波纹板上固定设置有LED灯带，增设视觉报警，强化双向车辆的警示作用。
进一步的，立柱和钢梁板之间通过连接块固定连接，起到一定的缓冲作用。
进一步的，在钢梁板的斜上方设定太阳能板，利用太阳能为整个装置提供能量。
进一步的，整个装置增设有喇叭报警，增加声音报警，强化报警效果。
本发明还公开了一种基于上述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏的追尾预警方法，通过该方法能够对双向两车道的车辆进行实时监控，当主机判断前后车辆超过安全距离时，由主机将报警信号传输至LED灯带，LED灯带闪烁报警，通过高频激光测距仪实现主动预警的功能。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部图；
图3为本发明的纵断面图；
图4为本发明的横断面图；
图5为本发明的追尾预警模型；
其中：1-外侧嵌入式LED灯带，2-外侧钢梁板，3-外侧带状太阳能板，4-外侧太阳能板支架，6-外侧主机，7-外侧蓄电池，8-外侧喇叭，9-外侧立柱，10-外侧高频激光测距仪，11-外侧缓冲连接块，13-外侧输入数据总线，14-外侧输出数据总线，15-外侧电力传输线，16-内侧嵌入式LED灯带，17-内侧钢梁板，18-内侧带状太阳能板，19-内侧太阳能板支架，21-内侧主机，22-内侧蓄电池，23-内侧喇叭，24-内侧立柱，25-内侧高频激光测距仪，26-内侧缓冲连接块，28-内侧输入数据总线，29-内侧输出数据总线，30-内侧电力传输线，31-高频激光测距仪护板，32-固定螺栓。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1和图2，山区双车道弯道主动预警式防撞护栏包括：外侧嵌入式LED灯带1、外侧钢梁板2、外侧带状太阳能板3、外侧太阳能板支架4、外侧主机6、外侧蓄电池7、外侧喇叭8(每个立柱安装1个)、外侧立柱9(每隔5米安装1个)、外侧高频激光测距仪10(每个立柱安装1个)、外侧缓冲连接块11(每个立柱安装1个)、外侧输入数据总线13、外侧输出数据总线14、外侧电力传输线15、内侧嵌入式LED灯带16、内侧钢梁板17、内侧带状太阳能板18、内侧太阳能板支架19、内侧主机21、内侧蓄电池22、内侧喇叭23(每个立柱安装1个)、内侧立柱24(每隔5米安装1个)、内侧高频激光测距仪25(每个立柱安装1个)、内侧缓冲连接块26(每个立柱安装1个)、内侧输入数据总线28、内侧输出数据总线29、内侧电力传输线30、高频激光测距仪护板31和固定螺栓32。
参见图2，图3和图4；外侧立柱9沿弯道外侧路肩每隔5米安置，外侧嵌入式LED灯带1沿着外侧钢梁板2的长度方向固定在外侧钢梁板2上，所有的外侧立柱9与嵌入有LED灯带的外侧钢梁板2通过外侧缓冲连接块11连接固定，每一个外侧立柱9和外侧钢梁板2通过一个固定螺栓32固定连接；外侧主机6、外侧蓄电池7安装在弯道的任意端部的地面上；外侧蓄电池7通过外侧电力传输线15与外侧主机6连接；外侧嵌入式LED灯带1与外侧主机6通过外侧输出数据总线14连接；每根外侧立柱9顶部距地面0.6米处固定安装有外侧高频激光测距仪10，每个外侧高频激光测距仪10与外侧主机6通过外侧输入数据总线13连接，每个外侧高频激光测距仪10的上部固定安装有高频激光测距仪护板31，防止下雨天气的雨水影响高频激光测距仪的测量精度；每根外侧立柱9下部距地面0.25米处固定有外侧喇叭8，每个外侧喇叭8与外侧主机6通过外侧输出数据总线14连接；外侧带状太阳能板3通过外侧太阳能板支架4与外侧立柱9固定连接，外侧带状太阳能板3在外侧钢梁板2的斜上方；外侧带状太阳能板3通过外侧电力传输线15与外侧蓄电池7连接，为外侧蓄电池7提供电能，外侧蓄电池7将存储电能并为外侧主机6供电；
与外侧的预警系统同理，内侧立柱24沿弯道内侧路肩每隔5米安置，内侧嵌入式LED灯带16沿着内侧钢梁板17的长度方向固定在内侧钢梁板17上，所有的内侧立柱24与嵌入有LED灯带的内侧钢梁板17通过内侧缓冲连接块26连接固定；内侧主机21和内侧蓄电池22安装在弯道的任意端部的地面上，但是内侧主机21和外侧主机6必须在弯道的同一端；内侧嵌入式LED灯带16与内侧主机21通过内侧输出数据总线29连接；每根内侧立柱24顶部距地面0.6米处固定有内侧高频激光测距仪25，每个内侧高频激光测距仪25与内侧主机21通过内侧输入数据总线28连接，每个内侧高频激光测距仪25的上部固定安装有高频激光测距仪护板31，防止下雨天气的雨水影响高频激光测距仪的测量精度；每根内侧立柱24下部距地面0.25米处固定有内侧喇叭23，每个内侧喇叭23与内侧主机21通过内侧输出数据总线29连接；内侧带状太阳能板18通过内侧太阳能板支架19与立柱固定24，通过内侧电力传输线30与内侧蓄电池22连接，内侧蓄电池22通过内侧电力传输线30与内侧主机21连接；
外侧钢梁板2和内侧钢梁板17均为波纹板，内侧嵌入式LED灯带16集成在内侧钢梁板17中部内凹处，外侧嵌入式LED灯带1集成在外侧钢梁板2中部内凹处。
上述主动预警式防护栏具有以下预警功能：
预警1，对来向车进行预警的方法，具体包括以下步骤：
本发明的弯道外侧入口第一个立柱9上高频激光测距仪10用于检测外侧车道是否有车辆进入，当弯道外侧进入车辆时，外侧第一个高频激光测距仪10测得距离小于外侧车道宽度，信息通过外侧输入数据总线13传入外侧主机6，外侧主机6数据处理后通过外侧输出数据总线14将信号传送给外侧嵌入式LED灯带1，通过外侧嵌入LED灯带1发出的橙色光，提示内侧即将进入弯道车辆外侧有车辆运行，同时外侧护栏嵌入的连续橙色LED光带对驾驶者起到路线诱导作用。
本发明的弯道内侧入口第一个立柱24上高频激光测距仪25用于检测内侧车道是否有车辆进入，当弯道内侧进入车辆时，内侧第一个高频激光测距仪25测得距离小于内侧车道宽度，信息通过内侧输入数据总线28传入内侧主机21，内侧主机21数据处理后通过内侧输出数据总线29将信号传送给内侧嵌入式LED灯带16，通过内侧护栏嵌入的内侧嵌入式LED灯带16发出的橙色光，提示外侧即将进入弯道车辆内侧有车辆运行，同时内侧护栏嵌入的连续橙色LED光带对驾驶者起到路线诱导作用。
预警2，追尾预警
本发明在弯道外侧每隔5米设置的一系列的外侧高频激光测距仪10，用于当有多辆车辆在弯道外侧行驶时，各车辆同一时间会被不同位置的外侧高频激光测距仪10检测到，此时车辆与车辆之间的距离就是检测到车辆的各外侧高频激光测距仪的间距；通过每个车辆被上一位置激光测距仪检测到的时刻，可以计算出每个车辆的车速；外侧输入数据总线13将各外侧高频激光测距仪10的信息传送到外侧主机6，外侧主机6计算出车辆的间距和速度；通过车辆和车辆间的车速差和距离，通过主机6的程序，可以判断是否会发生追尾。若有追尾发生的可能，外侧主机6将通过外侧输出数据总线14，将预警信息传送给外侧LED灯带1和喇叭8，通过外侧护栏嵌入式LED灯带1发出的闪烁红色光和喇叭8提示，警示前、后方车辆，防止追尾。
本发明在弯道内侧每隔5米设置的一系列的内侧高频激光测距仪25，用于当有多辆车辆在弯道内侧行驶时，各车辆同一时间会被不同位置的内侧高频激光测距仪25检测到，此时车辆与车辆之间的距离就是检测到车辆的各内侧高频激光测距仪的间距；通过每个车辆被上一位置激光测距仪检测到的时刻，可以计算出每个车辆的车速；内侧输入数据总线28将各内侧高频激光测距仪25的信息传送到内侧主机21，内侧主机21计算出车辆的间距和速度；通过车辆和车辆间的车速差和距离，通过内侧主机21的程序，可以判断是否会发生追尾。若有追尾发生的可能，内侧主机21将通过内侧输出数据总线29，将预警信息传送给内侧嵌入式LED灯带16和喇叭内侧23，通过内侧嵌入式LED灯带16发出的闪烁红色光和内侧喇叭23提示，警示前、后方车辆，防止追尾。
参见图5，山区双车道道路弯道主动预警式防撞护栏追尾预警的预判方法，包括以下步骤：
在弯道一侧车道上相邻行驶的车辆C1和C2间的实际运行间距为L(C1在C2前)，从弯道入口第一个高频激光测距仪开始计数，检测到车辆C1的高频激光测距仪为第n个，检测到车辆C2的高频激光测距仪为第k个(n>k)，则车辆C1和C2间的实际运行间距为L可以通过下式计算：
L＝n×d-k×d＝d×(n-k) (1)
本实施例中，d＝5m，则式(1)为；
L＝n×5-k×5＝5×(n-k) (2)
车辆C1在经过第n个高频激光测距仪的速度V1，可以由车辆驶过第n-1和第n个高频激光测距仪所经过距离和所用时间t1之差得出，车辆C2在经过第k个高频激光测距仪的速度V2，可以由车辆驶过第k-1和第k个高频激光测距仪所经过距离和所用时间t2之比得出，则车辆C1和C2的速度可以通过下式计算：
Figure BDA0001921269460000111
Figure BDA0001921269460000112
式中，d为相邻外侧立柱9或相邻内侧立柱24之间的距离，单位为m。
本实施例中，d＝5m，则式(3)和式(4)为：
Figure BDA0001921269460000113
Figure BDA0001921269460000114
进一步考虑临界极限情况，计算临界运行最小间距LC；假设车辆C1和C2的制动性能相同，即减速度都为a(一般取0.6g)，且一般取驾驶员制动反应时间t为0.6秒；临界极限情况是当车辆C1开始制动，车辆C2及时发现并开始采取制动措施，0.6秒后，C2开始制动，两车制动停止后为极限停车间距LS，LS为车身长度l与心理安全距离ls之和；则可以推算出临界运行最小间距LC，计算式如下：
Figure BDA0001921269460000121
Figure BDA0001921269460000122
Figure BDA0001921269460000123
本实施例中，d＝5m，则上式为：
Figure BDA0001921269460000124
Figure BDA0001921269460000125
Figure BDA0001921269460000126
式中，V1为前车辆的车速，V2为后车辆的车速，单位为m/s；a为减速度，单位为m/s2；n为前车辆经过的第n个高频激光测距仪，n-1为前车辆经过的第n-1个高频激光测距仪；t1为车辆驶过第n-1个和第n个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s；k为后车辆经过的第k个高频激光测距仪，k-1为后车辆经过的第k-1个高频激光测距仪；t2为车辆驶过第k-1个和第k个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s；d为相邻外侧立柱9或相邻内侧立柱24之间的距离，单位为m；
通过高频激光测距仪实时监测车辆C1和C2，可以得到车辆驶过相邻高频激光测距仪的时间间隔t1和t2，知道两车车速，进而通过车速可以求得临界运行最小间距LC；通过高频激光测距仪实时监测车辆C1和C2，可以得到检测到相邻两车高频激光测距仪位置参数n和k，进而知道两车的实际运行间距L；若实际运行间距L小于或等于临界运行最小间距LC，则判断有追尾可能，此时护栏进行追尾预警。
上述的高频激光测距仪为外侧高频激光测距仪10或内侧高频激光测距仪25。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，包括外侧防撞护栏和内侧防撞护栏；外侧防撞护栏包括沿道路设置的外侧立柱(9)，相邻外侧立柱(9)之间的距离相等均为d；所有的外侧立柱(9)共同固定连接有外侧钢梁板(2)，外侧钢梁板(2)上沿长度方向固定设置有外侧嵌入式LED灯带(1)；外侧钢梁板(2)一端的地面上固定设置有外侧主机(6)和外侧蓄电池(7)，外侧主机(6)和外侧蓄电池(7)通过外侧电力传输线(15)连通；外侧嵌入式LED灯带(1)通过外侧输出数据总线(14)和外侧主机(6)连通；每根外侧立柱(9)上固定安装有外侧高频激光测距仪(10)，每个外侧高频激光测距仪(10)与外侧主机(6)通过外侧输入数据总线(13)连通；
内侧防撞护栏包括沿道路设置的内侧立柱(24)，相邻内侧立柱(24)之间的距离相等均为d，所有的内侧立柱(24)共同固定连接有内侧钢梁板(17)，内侧钢梁板(17)沿长度方向固定设置有内侧嵌入式LED灯带(16)，内侧钢梁板(17)一端的地面上固定设置有内侧主机(21)和内侧蓄电池(22)，内侧主机(21)和内侧蓄电池(22)通过内侧电力传输线(30)连通；内侧嵌入式LED灯带(16)通过内侧输出数据总线(29)和内侧主机(21)连通；每根内侧立柱(24)上固定安装有内侧高频激光测距仪(25)，每个内侧高频激光测距仪(25)与内侧主机(21)通过内侧输入数据总线(28)连通；d≥3；
针对在弯道外侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤1.1，通过外侧高频激光测距仪(10)测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤1.2，外侧主机(6)计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤1.3，外侧主机(6)判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤1.4，判断会发生追尾时，外侧主机(6)通过外侧输出数据总线(14)将预警信息传送至外侧嵌入式LED灯带(1)，外侧嵌入式LED灯带(1)闪烁报警；
针对在弯道内侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤2.1，通过内侧高频激光测距仪(25)测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤2.2，内侧主机(21)计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤2.3，内侧主机(21)判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤2.4，判断会发生追尾时，内侧主机(21)通过内侧输出数据总线(29)将预警信息传送至内侧嵌入式LED灯带(16)，内侧嵌入式LED灯带(16)闪烁报警；
步骤1.2和步骤2.2中，内侧主机(21)通过高速激光测距仪传回的数据计算前车辆和后车辆各自的车速；所述高频激光测距仪在步骤1.2中为外侧高频激光测距仪(10)，在步骤2.2中为内侧高频激光测距仪(25)；
前车辆的车速V1计算式为：
Figure FDA0002947394960000021
式中，V1为前车辆的车速，单位为m/s；n为前车辆经过的第n个高频激光测距仪，n-1为前车辆经过的第n-1个高频激光测距仪；d为相邻外侧立柱(9)或相邻内侧立柱(24)之间的距离，单位为m；t1为车辆驶过第n-1个和第n个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s；
后车辆的车速V2计算式为：
Figure FDA0002947394960000031
式中，V2为后车辆的车速，单位为m/s；k为后车辆经过的第k个高频激光测距仪，k-1为后车辆经过的第k-1个高频激光测距仪；d为相邻外侧立柱(9)或相邻内侧立柱(24)之间的距离，单位为m；t2为后车辆驶过第k-1个和第k个高频激光测距仪之间的时间差，单位为s；
步骤1.3和步骤2.3中判断前车辆和后车辆是否会追尾，包括以下步骤，
假设前车辆和后车辆的制动性能相同，减速度均为a，单位为m/s2；设定驾驶员制动反应时间t为0.6秒；临界极限情况是当前车辆开始制动，后车辆及时发现并开始采取制动措施，因此0.6秒后，后车辆开始制动；设定两车制动停止后为极限停车间距LS，单位为m；l为车身长度，单位为m；ls为心里安全距离，单位为m；LS为车身长度l与心理安全距离ls之和，单位为m；设定临界运行最小间距为LC，单位为m；计算式分别如下所示：
Figure FDA0002947394960000032
Figure FDA0002947394960000033
Figure FDA0002947394960000034
当前车辆和后车辆之间的距离≤LC时，判断会追尾。
2.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧钢梁板(2)为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有外侧嵌入式LED灯带(1)；内侧钢梁板(17)为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有内侧嵌入式LED灯带(16)。
3.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，每一个外侧立柱(9)和外侧钢梁板(2)通过外侧缓冲连接块(11)固定连接；每一个内侧立柱(24)和内侧钢梁板(17)通过内侧缓冲连接块(26)固定连接。
4.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧钢梁板(2)的斜上方，沿外侧钢梁板(2)的长度方向固定设置有的外侧带状太阳能板(3)，外侧钢梁板(2)和外侧带状太阳能板(3)之间通过外侧太阳能板支架(4)固定连接；外侧带状太阳能板(3)通过外侧电力传输线(15)和外侧蓄电池(7)连通；
内侧钢梁板(17)的斜上方，沿内侧钢梁板(17)的长度方向固定设置有的内侧带状太阳能板(18)，内侧钢梁板(17)和内侧带状太阳能板(18)之间通过内侧太阳能板支架(19)固定连接；内侧带状太阳能板(18)通过内侧电力传输线(30)和内侧蓄电池(22)连通。
5.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧高频激光测距仪(10)安装在每根外侧立柱(9)顶部距地面0.6m的位置；内侧高频激光测距仪(25)安装在每根内侧立柱(24)顶部距地面0.6m的位置；相邻的外侧立柱(9)之间的距离为5m；相邻的内侧立柱(24)之间的距离为5m。
6.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧立柱(9)上固定设置有外侧喇叭(8)，每个外侧喇叭(8)与外侧主机(6)通过外侧输出数据总线(14)连通；内侧立柱(24)上固定设置有内侧喇叭(23)，每个内侧喇叭(23)与内侧主机(21)通过内侧输出数据总线(29)连通。
7.一种基于权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏的追尾预警方法，其特征在于，
针对在弯道外侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤1.1，通过外侧高频激光测距仪(10)测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤1.2，外侧主机(6)计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤1.3，外侧主机(6)判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤1.4，判断会发生追尾时，外侧主机(6)通过外侧输出数据总线(14)将预警信息传送至外侧嵌入式LED灯带(1)，外侧嵌入式LED灯带(1)闪烁报警；
针对在弯道内侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：
步骤2.1，通过内侧高频激光测距仪(25)测量前车辆与后车辆之间的距离；
步骤2.2，内侧主机(21)计算前车辆的车速和后车辆的车速；
步骤2.3，内侧主机(21)判断前车辆和后车辆是否发生追尾；
步骤2.4，判断会发生追尾时，内侧主机(21)通过内侧输出数据总线(29)将预警信息传送至内侧嵌入式LED灯带(16)，内侧嵌入式LED灯带(16)闪烁报警；
步骤1.1中和步骤2.1中，测量弯道行驶的前车辆与后车辆之间的距离通过高频激光测距仪测量；所述高频激光测距仪在步骤1.1中为外侧高频激光测距仪(10)，在步骤2.1中为内侧高频激光测距仪(25)；
测量前车辆和后车辆之间的距离L的具体过程为：从弯道入口第一个高频激光测距仪开始计数，检测到前车辆的高频激光测距仪为第n个，检测到后车辆的高频激光测距仪为第k个，n>k，则前车辆和后车辆间的实际运行间距为L，计算公式为：
L＝n×d-k×d＝d×(n-k) (1)
式中，d为相邻外侧立柱(9)或相邻内侧立柱(24)之间的距离，单位为m。
CN201811595565.3A 2018-12-25 2018-12-25 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法 Active CN109629470B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811595565.3A CN109629470B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811595565.3A CN109629470B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109629470A CN109629470A (zh) 2019-04-16
CN109629470B true CN109629470B (zh) 2021-05-04

Family

ID=66077564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811595565.3A Active CN109629470B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109629470B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110070756A (zh) * 2019-04-19 2019-07-30 重庆邮电大学 一种道路智能预警嵌入式路边护栏装置
CN111223307A (zh) * 2019-11-26 2020-06-02 长安大学 一种高速公路车辆智能提示诱导系统及方法
CN113205703B (zh) * 2020-02-03 2023-04-14 奥迪股份公司 道路隔离带防撞的驾驶辅助系统和方法
CN112482267B (zh) * 2020-11-27 2022-06-14 江苏快而立智能科技有限公司 一种升降路桩系统
CN114596720A (zh) * 2021-12-09 2022-06-07 浙江华东工程建设管理有限公司 一种适用于野外道路的智能交通预警装置及方法
CN116884250B (zh) * 2023-07-12 2024-01-26 凉山州交通运输应急指挥中心 一种基于激光雷达的预警方法及高速公路预警系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001283393A (ja) * 2000-03-29 2001-10-12 Matsushita Electric Works Ltd ガイドライトシステム
CN1141676C (zh) * 2002-05-14 2004-03-10 刘曙阳 防止高速公路追尾撞车的预警系统及其预警方法
JP2011227686A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Okumura Corp 工事用車輌の制限高さ警告装置
CN202047386U (zh) * 2011-02-14 2011-11-23 陈文进 具有主动光源的护栏
US20130113618A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-09 Qualcomm Incorporated Multipath transport data and control signaling
CN102747696B (zh) * 2012-03-09 2014-09-10 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种智能路标及其应用方法
CN104200705A (zh) * 2014-08-20 2014-12-10 南京理工大学 一种车辆追尾预警方法与预警系统
CN104361768A (zh) * 2014-11-26 2015-02-18 吉林大学 一种智能l形弯道交通警示装置
CN105575181A (zh) * 2015-12-21 2016-05-11 南京理工大学 雾霾污染下预防城市道路车辆追尾监测及预警装置与方法
US9849911B2 (en) * 2016-02-26 2017-12-26 GM Global Technology Operations LLC Enhanced vehicle lateral control (lane following/lane keeping/lane changing control) for trailering vehicles
CN106023648A (zh) * 2016-05-31 2016-10-12 深圳市元征科技股份有限公司 一种弯道提醒的方法及装置
CN206210119U (zh) * 2016-11-08 2017-05-31 高榜正 一种高速公路行车安全警示装置
CN206721748U (zh) * 2017-01-23 2017-12-08 山东中海达金属科技有限公司 一种环山公路安全护栏
CN106981220B (zh) * 2017-04-24 2019-09-10 河海大学 大型车右转弯安全预警系统
CN206849286U (zh) * 2017-06-27 2018-01-05 济南卓伦智能交通技术有限公司 会车提前预警系统
CN207760770U (zh) * 2018-01-18 2018-08-24 山西交通职业技术学院 一种智能交通安全护栏
CN108682183A (zh) * 2018-01-31 2018-10-19 云南交投集团公路建设有限公司 行车诱导装置、方法及系统
CN108109436A (zh) * 2018-02-07 2018-06-01 肖孟 车辆高速安全预警装置和方法
CN108269425A (zh) * 2018-03-27 2018-07-10 辽宁科技大学 高速公路窄带物联网防止行车连撞管理系统及使用方法
CN108922164A (zh) * 2018-06-22 2018-11-30 南京慧尔视智能科技有限公司 一种快速发现高速公路追尾事故的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109629470A (zh) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109629470B (zh) 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及追尾预警方法
CN108682173B (zh) 道路交通事件检测预警方法及系统
CN109518630B (zh) 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法
CN106652561A (zh) 车辆低速行驶预警的隧道灯系统、车辆行驶预警系统和隧道灯控制方法
CN102747696B (zh) 一种智能路标及其应用方法
CN102785660A (zh) 车辆防碰撞预警装置
CN107798916A (zh) 车‑路‑人协同的高速公路行车安全智能预警系统及方法
CN207317740U (zh) 一种车辆长度测量装置
CN216110866U (zh) 一种基于rssi的隧道车辆事故检测及预警装置
CN104200705A (zh) 一种车辆追尾预警方法与预警系统
CN106383347A (zh) 雾天车辆行车预警装置
CN110992688A (zh) 一种交通智能诱导系统
CN106428003A (zh) 不良天气下高速公路车辆偏离车道的预警装置及方法
CN111882884A (zh) 一种智能交通监控系统
CN116543542B (zh) 一种隧道入口运行风险定向预警设备布设方法
CN209456943U (zh) 山区双车道弯道主动预警式防撞护栏
CN112435502A (zh) 一种多路段车辆高度实时检测及超高预警系统及方法
CN110009932B (zh) 一种公路连续长陡坡路段车辆失控处理系统及方法
CN110565553A (zh) 立交桥限高限重预警与防撞系统与方法
CN106585662A (zh) 一种机车轮对冲角检测系统及其检测方法
KR20170084666A (ko) 교차로에서의 차량 진입 알람 발생 장치 및 방법
CN105346495A (zh) 一种车辆跟驰安全距离报警系统
CN109398286A (zh) 一种基于微波雷达的高速公路团雾雾区路况可视化装置
CN211237114U (zh) 一种交通智能诱导系统
CN112164246B (zh) 防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant