CN110239433A - 一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法,包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统;所述数据采集模块包括内部数据采集模块和外部数据采集模块,内部数据采集模块集成在车载终端上,外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接;所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号,得到相应的对策和预警信息,再将其提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温。本发明结构简单,操作方便,智能化水平高,灵活性好,在货车运行中全程实时监控,监测便捷性和准确性高,可以有效提高对货车运行状态的监控与管理,大大提高了货车行车安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法,属于车辆行车监测及预警技术领域。
背景技术
随着我国经济社会的持续发展,运输行业发展愈加迅猛,公路货物运输在我国综合货物运输体系中显得十分重要。在公路货物运输市场中,货车运输凭借其运量大、速度快等优势,在该市场中有着举足轻重的地位,是货物运输行业的重要组成部分。目前,货运市场正朝着大型化、重载化方向发展,大型货车数量不断增多。
近年来,货车参与的交通事故数量也在逐年上升,其中由货车超速、超载等违法行为导致的交通事故更是极为普遍。货车超速、超载等违法行为不但会降低大货车车辆操纵性能,影响货车运输效能,而且会严重扰乱公路运输市场秩序,极易引发大量特大交通事故,给人民的生命和财产安全带来不可估量的危害。
货车运行风险主要表现在以下几个方面:在弯道速度过快发生倾覆或侧滑,刹车鼓温度过高而发生刹车失灵,驾驶员长时间驾驶导致操作失误,与前车距离过近跟车不当造成碰撞事故。
目前,公路上用于保障货车行车安全的设施主要有标志标线,信息提示板,避险车道,车速检测器,视频监控设备等,但现有安全设施都是固定设置在某些特殊路段的设施,或固定于门架上,或固定于路侧立式支柱上,或布设在路面上。
这些固定式的货车安全保障措施主要存在以下弊端:
(1)现有设施的安全保障范围有限,在经济条件制约下,公路上很难实现货车运行安全保障设施的高密度安装,因此不能实现货车运行状态的全程监测,仅能在布设设施的小范围路段内实现对货车运行状态的监测与预警;
(2)现有设施对于突发事件的监测能力有限,对于因突发事件而导致的货车车速或刹车鼓温度突变的情况,只有当这些突发事件恰好发生在设施布置的路段,才能及时准确的被监控预警;
(3)现有的货车安全运行保障措施工程建设费用高,现有的固定式货车安全保障措施,除去设施本身以外,还需要配套建设门架支柱,机电设施,通讯设施,建设费用高,不适于广泛运用,因此覆盖范围有限,难以实现货车运行的全程监控;
(4)现有的货车运行安全保障措施提示信息比较固定,不能针对实际情况实时提示。现有货车安全保障措施中,标志标线的内容和设置位置固定,可变信息板也是滚动发布一些常规信息,这些措施不能有效地针对货车实际情况及时提出对应预警信息,不能适应货车实际的运行状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供本一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法,可以克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统,包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统;
所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号,得到相应的对策和预警信息,再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温;
所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数,其包括内部数据采集模块和外部数据采集模块,所述内部数据采集模块集成在车载终端上,所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接。
前述车载终端为智能手机,其上集成由无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块整合成的车载系统。
前述内部数据采集模块包括GPS模块和时间检测器;所述外部数据采集模块包括设置在货车轮毂上的红外温度传感器、设置在货车前方的测距传感器。
一种基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其包括以下步骤:
s1、建立车载终端与外部道路系统之间联系,获取行驶道路参数信息;
s2、分析道路参数信息,鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段,生成路况预警信息,并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员;
s3、数据采集模块采集货车实时运行参数,将其存储在车载系统的数据处理模块,再通过计算得到货车运行风险值,并划分风险值等级;
s4、判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值,超过则生成对策信息和预警信息;并及时将预警信息发布给驾驶员。
前述步骤1中,所述的道路参数信息包括道路平纵横设计参数,道路结构物信息,道路交通状态和道路事故历史数据。
前述步骤2中,所述的路况预警信息包括特殊路段和危险路段位置预警,路段特征、危险类型和历史事故状况提示。
前述步骤3中,所述货车实时运行参数包括货车运行速度,货车刹车鼓温度,驾驶员持续驾驶时间,前车运行速度,货车与前车距离;
其中,所述货车运行速度由车载终端内置GPS模块采集,货车刹车鼓温度由红外传感器采集,驾驶持续时间由车载终端内置时间检测器采集,货车与前车距离和前车运行速度由测距传感器采集。
前述步骤3中,所述货车运行风险值包括货车运行速度风险值,货车刹车鼓温度风险值,货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值;其中,
1)所述货车运行速度风险值为货车实际运行速度V实与货车安全临界速度V安之间的车速差值,
所述货车安全临界速度V安的算法表达式为:V安=min {V限,Vch,V qf };
其中,V限道路路段货车限速;
Vch为货车的抗侧滑安全临界车速:
式中,为道路横向附着系数,R为曲线半径,为曲线超高;
V qf 为货车的抗倾覆安全临界车速:
式中,b 为货车轮距,h 为货车重心距路面高度,R为曲线半径,为曲线超高;
2)所述货车刹车鼓温度风险值包括刹车鼓温度预测风险值和刹车鼓温度实时监测风险值,
所述刹车鼓温度预测风险值的算法表达式为:
式中:T i为初始刹车鼓温度;T a为外界环境温度;k1=1.23+ 0.0256*V, k2=0.1+0.00208*V;V为货车运行速度;P B为制动功率,P B = P G - P E - P F;其中,PG为重力作用在纵坡上对货车产生的功率, PE为车辆制动系统的功率, PF为摩擦力对货车作用的功率;
所述刹车鼓温度实时监测风险值通过红外温度传感器实时采集获取;
3)所述货车驾驶员长时间驾驶风险值为货车从启动到停止连续行驶段时间值,通过时间检测器获取;
4)所述货车跟车行驶风险值为货车与前车实际车头时距h s 与安全临界车头时距h min之间的距差值,
所述货车与前车实际车头时距h s 的算法表达式为:hs=3.6 L/ V前
所述安全临界车头时距h min的算法表达式为:
其中:V后为后车运行速度,即货车本身运行速度;V前为前车运行速度;为路面摩擦系数;i为道路纵坡;为视距条件良好情况下正常驾驶反应时间,取值范围为0.4~1.5s;为雾天驾驶反应延迟时间;Ls为实际测得的货车与前车间距;L为最短安全停车距离,取值为4~5m。
将前述货车运行速度风险值,货车刹车鼓温度风险值,货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值分别与对应的预设在数据处理模块内的标准值进行比较,划分风险等级。
前述步骤4中,信息发布模块的电子显示屏和语音系统直接向驾驶员发布预警信息和对策措施;并且,当货车刹车鼓温度风险值超过预设风险标准值时,由决策模块通过无线通讯直接操控刹车鼓上的智能淋水系统对货车刹车鼓进行降温直至刹车鼓温度低于风险值。
与现有技术比较,本发明公开了一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法,所述系统包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统;所述数据采集模块包括内部数据采集模块和外部数据采集模块;所述车载终端上集成了无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块;而外部数据采集模块和货车辅助淋水系统则通过无线通信模块与车载终端连接。所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号,得到相应的对策和预警信息,再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温。所述方法的具体步骤为:建立车载终端与外部道路系统之间联系,获取行驶道路参数信息;分析道路参数信息,鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段,生成路况预警信息,并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员;数据采集模块及时采集货车实时运行参数,将其存储在车载系统的数据处理模块,再通过计算得到货车运行风险值,并划分风险值等级;判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值,超过则生成对策信息和预警信息;并及时将预警信息发布给驾驶员。本发明可以弥补现有货车安全保障设施类型单一,监测范围有限,预警信息不能适应货车实时运行状态的不足,有效提高对货车运行状况的监测和运行风险的预警效果,提高货车运营安全水平和风险管理水平。
本发明结构简单,操作方便,智能化水平高,灵活性好,在货车运行中全程实时监控,监测便捷性和准确性高,可以弥补现有固定式货车行车安全预警系统的不足,有效提高对货车运行状态的监控与管理,大大提高了货车行车安全性。具体地,它有以下有益效果:
一、从预警功能上分析,本发明可以实现货车运行的全程监测,并能实时向驾驶员提供道路信息和货车运行信息,便于驾驶员做出正确的驾驶操作。利用该系统在货车运行信息采集方面的实时、全程、快速、准确的优势特点,能有效提高对货车运行中突发状况监测的实时性和准确性,并能通过内置对策决策模块,及时向驾驶员发布预警信息,使驾驶员及时采取相应措施,保障货车行车安全。
二、从系统特点分析,面向货车行车安全的车载式智能监测与预警系统属于车载式系统,其维修、更换设备方便,较之以往固定式预警监测系统,该系统不会对公路正常运营造成干扰,成本低,建设工程量小,监测范围更为广泛,对于突发事件的反应更为灵敏。
三、从社会经济效益上分析,随着面向货车行车安全的车载式智能监测与预警系统在未来的推广使用,一方面可以给系统各组成设备的相关厂商带来广阔的市场空间,另一方面,面向货车行车安全的车载式智能监测与预警系统可以显著提升货车的运行安全,有助于促进公路运输业货运的发展。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2是本发明的实物立体结构示意图。
图3是本发明所述车载终端的系统构成结构图。
图4是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述:
如图1~图3所示,一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统,包括车载终端1、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统3;所述车载终端1上集成了由数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块整合成的车载系统,所述数据采集模块和数据处理模块用于接收并处理货车运行的实时数据信号,得到相应的对策和预警信息,再由决策模块和信息发布模块将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统3完成车辆刹车鼓降温;所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数,其具体包括内部数据采集模块和外部数据采集模块,所述内部数据采集模块集成在车载终端1上,所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统3通过无线通信模块与车载终端1连接。
所述内部数据采集模块包括GPS模块和时间检测器;所述GPS模块用于采集货车行驶过程中的实时位置和运行速度;所述时间检测器用于采集货车的持续行驶时间。
所述外部数据采集模块包括红外温度传感器4和测距传感器2;所述红外温度传感器4的工作是完成货车行驶过程中刹车鼓温度的监测,红外温度传感器4安装在货车的轮毂位置,通过无线通讯模块与车载终端1相连接,及时将采集的刹车鼓温度数据传输至车载终端1;所述测距传感器2为光电测距传感器,用于完成货车行驶过程中对货车与前车间距离的检测,光电测距传感器安装在货车前方,通过无线通讯模块与车载终端1相连接,当货车前方设置的检测范围内有车辆行驶时,可以及时采集货车与前车间距离传输至车载终端1。
货车辅助淋水系统3用于当系统发出货车刹车鼓温度预警信息后,及时对刹车鼓淋水降温,保障行车安全。货车辅助淋水系统3安装在货车轮毂上方,通过无线通讯模块与车载终端1相连,由车载终端1中的决策模块和信息发布模块操控。
所述车载终端1安装在货车驾驶室内,由市面常见的智能手机,其上的车载系统具体包括无线通讯模块,内部数据采集模块,数据处理模块,决策模块和信息发布模块,上述模块均以软件或APP的形式内置于车载终端1上。车载终端1在货车行驶过程中,及时收集、处理采集得到的货车运行数据,及时处理得到预警信息,生成相应对策和预警信息发布给货车驾驶员。
无线通讯模块是实现车载终端1与外部数据采集模块和外部道路信息系统连接的桥梁,外部道路信息系统通过无线通讯模块将货车所在位置的道路参数传输给车载终端1的数据处理模块,同时,外部采集模块通过无线通讯模块将实时采集的货车运行数据传输给车载终端1的数据处理模块。
所述数据处理模块主要完成数据的临时储存和处理生成预警信息的工作。生成的预警信息包括道路路况信息预警,货车运行速度预警,货车刹车鼓温度预警,货车驾驶员长时间驾驶预警和货车跟车行驶预警。行驶道路参数和货车运行参数传输至数据处理模块后,会在数据处理模块暂时储存,通过内置的计算模型和预设的货车运行风险表中的风险标准值,得到货车各运行参数的运行风险值,并将计算风险值传输给决策模块。
所述决策模块的工作是根据数据处理模块计算得到的风险值处理得到相应的预警对策和信息。当决策模块获得货车各运行参数的风险值后,会与系统内预设的风险对策表进行比对,生成相应的预警对策和信息,并将预警信息传输给信息发布模块。
所述信息发布模块是向驾驶员及时提供车辆的实时运行状态和风险预警信息,以便驾驶员及时采取相应的措施,保障货车运行安全。信息发布模块由车载终端1电子显示屏,语音系统和内部软件构成。当预警信息传输至信息发布模块后,信息发布模块会同时以屏幕显示和语音提醒的方式,提示驾驶员货车目前的运行状态和建议采取的操作措施,保障货车运行安全。
数据采集模块将采集的各种参数送至数据处理模块进行处理后,由决策模块得到相应的对策和预警信息,由信息发布模块将预警信息提示货车驾驶员;同时,还可以通过无线通讯模块控制安装在轮毂的货车辅助淋水系统3,当系统发布货车刹车鼓温度预警后,车载终端1除了向驾驶员发布预警信息外,还会及时对辅助淋水系统发出指令,对刹车鼓进行淋水降温。
见图4,一种基于上述货车行车安全的车载智能监测预警系统的监测预警方法,其包括以下步骤:
步骤1、建立车载终端1与外部道路系统之间联系,获取行驶道路参数信息;
步骤2、分析道路参数信息,鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段,生成路况预警信息,并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员;
步骤3、数据采集模块采集货车实时运行参数,将其存储在车载系统的数据处理模块;通过计算得到货车运行风险值,并且划分货车运行风险值等级;
步骤4、判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值,超过则生成相应的对策信息和预警信息,并及时将预警信息发布给驾驶员。
步骤1中,所述车载终端1通过无线通讯模块,建立其车载系统与外部道路信息系统的联系,及时获得行驶道路的参数并储存在车载系统的数据处理模块;所述道路参数信息包括道路平纵横设计参数,道路结构物信息(如桥梁、隧道、立交、平交等),道路交通状态和道路事故历史数据;
所述道路结构物信息包括桥梁、隧道、立交、平交等。
步骤2中,通过数据处理模块分析道路参数,获取路况预警信息;所述的路况预警信息包括特殊路段和危险路段位置预警,路段特征、危险类型和历史事故状况提示。
步骤3中,通过所述内部数据采集模块和外部数据采集模块,实时采集货车实时运行参数,并将实时数据存储在车载系统的数据处理模块,通过数据处理模块上的货车运行安全风险计算模型,计算得到货车运行风险值。
所述货车实时运行参数包括货车运行速度,货车刹车鼓温度,驾驶员持续驾驶时间,前车运行速度,货车与前车距离;
其中,所述货车运行速度由车载终端1内置的GPS模块采集,货车刹车鼓温度由安装在货车轮毂的红外传感器采集,驾驶持续时间由车载终端1内置的时间检测器采集,货车与前车距离和前车运行速度由安装在车头的传感器采集。
所述数据处理模块内预设有货车运行速度风险表、货车刹车鼓温度风险表、货车连续行驶时间风险表和货车跟车行驶风险表;其分别预设了对应的风险分级标准范围,用于评定划分各风险值的等级。
所述货车运行风险值包括货车运行速度风险值,货车刹车鼓温度风险值,货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值;
其中,
(1)所述货车运行速度风险值是货车在弯道行驶时由于车速过快而发生侧滑或倾覆危险的可能性大小,其计算步骤如下:
Ⅰ、按下式计算货车的抗侧滑安全临界车速Vch:
其中,为道路横向附着系数,R为曲线半径,为曲线超高;
Ⅱ、按下式计算货车的抗倾覆安全临界车速V qf :
其中,b 为货车轮距,h 为货车重心距路面高度,R为曲线半径,为曲线超高;
Ⅲ、比较道路路段货车限速V限与货车抗侧滑安全临界速度Vch,货车抗倾覆安全临界速度V qf ,取三者的最小值表征货车运行位置的安全临界速度,即;V安=min {V限,Vch,V qf } ;
Ⅳ、将系统实时采集的货车实际运行速度V实与货车安全临界速度V安作比较,获得的货车车速差值即为货车运行速度风险值;
Ⅴ、将所述货车运行速度风险值与预设的货车运行速度风险表中的速度差值标准作比较,可以确定货车运行速度风险值的风险等级;
(2)所述货车刹车鼓温度风险值是货车在下坡路段行驶时由于制动系统的频繁使用而发生刹车鼓温度上升过快导致刹车鼓失灵的可能性大小,具体包括刹车鼓温度预测值和刹车鼓温度实时监测值;
所述刹车鼓温度预测值用于计算货车刹车鼓温度风险值,确定货车易发生刹车失灵的风险位置,其确定步骤如下:
Ⅰ、将外部道路信息传输至系统的数据处理模块;
Ⅱ、按下式预测货车在下坡路段行驶时的刹车鼓温度变化:
式中:T i为初始刹车鼓温度;T a为外界环境温度;k1=1.23+ 0.0256*V, k2=0.1+0.00208*V;V为货车运行速度;P B为制动功率,P B= P G - P E - P F;其中,PG为重力作用在纵坡上对货车产生的功率,PE为车辆制动系统的功率,PF为摩擦力对货车作用的功率;
Ⅲ、将路段货车刹车鼓预测温度值与预设的货车刹车鼓温度风险表中的刹车鼓温度标准值进行比较,可以获取货车刹车鼓预测温度风险值等级;
并且,判断货车刹车鼓预测温度值是否超出标准范围外,若是,则向数据处理模块返回温度风险值较高的路段位置信息;
所述刹车鼓温度实时监测值通过安装在货车轮毂的红外温度传感器实时采集获取,并将采集的货车刹车鼓温度数据传输给系统的数据处理模块,使实测货车刹车鼓温度值与预设的货车刹车鼓温度风险表中的刹车鼓温度标准值进行比较,获取货车刹车鼓实测温度风险值等级;
(3)所述货车驾驶员长时间驾驶风险值是货车驾驶员长时间驾驶造成驾驶疲劳而导致操作失误的风险大小,其确定步骤如下:
Ⅰ、当货车运行速度由0 开始变化时,系统内置时间检测器开始记录货车行驶时间;
Ⅱ、当货车运行速度变为0 时,系统内置时间检测器停止记录货车行驶时间,并输出货车连续行驶时间T 至系统的数据处理模块;
Ⅲ、比较货车连续行驶时间T 与预设货车连续行驶时间风险表中的标准值,得到货车驾驶员长时间驾驶风险值等级;
(4)所述货车跟车行驶风险值是指货车在跟车行驶时,由于运行速度较快或与前车距离过小而与前车发生追尾碰撞的风险,其确定步骤如下:
Ⅰ、根据实时采集的货车运行速度和前车运行速度,按下式计算同一车道上货车与前车的临界安全车头时距:hmin
其中:V后为后车运行速度,即货车本身运行速度;V前为前车运行速度;为路面摩擦系数;i为道路纵坡;为视距条件良好情况下正常驾驶反应时间,取值范围为0.4~1.5s;为雾天驾驶反应延迟时间;L为最短安全停车距离,取值为4~5m,优选为5m;
Ⅱ、根据实际测得的货车与前车间距Ls,反算货车与前车间的实际车头时距hs,计算公式为;hs =3.6 Ls/ V前;
Ⅲ、比较货车与前车实际车头时距h s 与安全临界车头时距h min,获得车头时距差值即为货车跟车行驶风险值;
Ⅳ、将所述货车跟车行驶风险值与预设的货车跟车行驶风险表中的车头时距差值,得到货车跟车行驶风险值的风险等级。
步骤4中,根据货车运行风险值划分的风险值等级进行判断,如果其超过对应预设的风险标准值,数据处理模块将货车实际运行参数传输给决策模块,得到相应的预警信息,并将预警信息反馈给货车驾驶员。
所述决策模块内预设对策和预警信息库,预设有与货车实时运行参数所对应的对策措施信息,进而可以获取相应的预警信息。
所述信息发布模块的电子显示屏和语音系统直接向驾驶员发布预警信息和对策措施。并且,当货车刹车鼓温度风险值超过预设风险标准值时,除了向驾驶员提示预警信息外,车载终端内置的决策模块通过无线通讯直接操控刹车鼓上的智能淋水系统对货车刹车鼓进行降温直至刹车鼓温度低于风险值。
Claims (10)
1.一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统,其特征在于:包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统;
所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号,得到相应的对策和预警信息,再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温;
所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数,其包括内部数据采集模块和外部数据采集模块,所述内部数据采集模块集成在车载终端上,所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接。
2.根据权利要求1所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警系统,其特征在于:所述车载终端为智能手机,其上集成由无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块整合成的车载系统。
3.根据权利要求1所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警系统,其特征在于:所述内部数据采集模块包括GPS模块和时间检测器;所述外部数据采集模块包括设置在货车轮毂上的红外温度传感器、设置在货车前方的测距传感器。
4.一种基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
s1、建立车载终端与外部道路系统之间联系,获取行驶道路参数信息;
s2、分析道路参数信息,鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段,生成路况预警信息,并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员;
s3、数据采集模块采集货车实时运行参数,将其存储在车载系统的数据处理模块,再通过计算得到货车运行风险值,并划分风险值等级;
s4、判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值,超过则生成对策信息和预警信息;并及时将预警信息发布给驾驶员。
5.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:步骤1中,所述的道路参数信息包括道路平纵横设计参数,道路结构物信息,道路交通状态和道路事故历史数据。
6.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:步骤2中,所述的路况预警信息包括特殊路段和危险路段位置预警,路段特征、危险类型和历史事故状况提示。
7.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:步骤3中,所述货车实时运行参数包括货车运行速度,货车刹车鼓温度,驾驶员持续驾驶时间,前车运行速度,货车与前车距离;
其中,所述货车运行速度由车载终端内置GPS模块采集,货车刹车鼓温度由红外传感器采集,驾驶持续时间由车载终端内置时间检测器采集,货车与前车距离和前车运行速度由测距传感器采集。
8.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:步骤3中,所述货车运行风险值包括货车运行速度风险值,货车刹车鼓温度风险值,货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值;其中,
1)所述货车运行速度风险值为货车实际运行速度V实与货车安全临界速度V安之间的车速差值,
所述货车安全临界速度V安的算法表达式为:V安=min {V限,Vch,V qf };
其中,V限道路路段货车限速;
Vch为货车的抗侧滑安全临界车速:
式中,为道路横向附着系数,R为曲线半径,为曲线超高;
V qf 为货车的抗倾覆安全临界车速:
式中,b 为货车轮距,h 为货车重心距路面高度,R为曲线半径,为曲线超高;
2)所述货车刹车鼓温度风险值包括刹车鼓温度预测风险值和刹车鼓温度实时监测风险值,
所述刹车鼓温度预测风险值的算法表达式为:
式中:T i为初始刹车鼓温度;T a为外界环境温度;k1=1.23+ 0.0256*V, k2=0.1+0.00208*V;V为货车运行速度;P B为制动功率,P B = P G - P E - P F;其中,PG为重力作用在纵坡上对货车产生的功率, PE为车辆制动系统的功率, PF为摩擦力对货车作用的功率;
所述刹车鼓温度实时监测风险值通过红外温度传感器实时采集获取;
3)所述货车驾驶员长时间驾驶风险值为货车从启动到停止连续行驶段时间值,通过时间检测器获取;
4)所述货车跟车行驶风险值为货车与前车实际车头时距h s 与安全临界车头时距h min之间的距差值,
所述货车与前车实际车头时距h s 的算法表达式为:hs=3.6 L/ V前
所述安全临界车头时距h min的算法表达式为:
其中:V后为后车运行速度,即货车本身运行速度;V前为前车运行速度;为路面摩擦系数;i为道路纵坡;为视距条件良好情况下正常驾驶反应时间,取值范围为0.4~1.5s;为雾天驾驶反应延迟时间;Ls为实际测得的货车与前车间距;L为最短安全停车距离,取值为4~5m。
9.根据权利要求8所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:将所述货车运行速度风险值,货车刹车鼓温度风险值,货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值分别与对应的预设在数据处理模块内的标准值进行比较,划分风险等级。
10.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法,其特征在于:步骤4中,所述信息发布模块的电子显示屏和语音系统直接向驾驶员发布预警信息和对策措施;并且,当货车刹车鼓温度风险值超过预设风险标准值时,由决策模块通过无线通讯直接操控刹车鼓上的智能淋水系统对货车刹车鼓进行降温直至刹车鼓温度低于风险值。
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