CN111488650A - 一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法 - Google Patents

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白子建
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申婵
宋洋
王蔚
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刘明林
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Abstract

本发明公开了一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法，包括以下步骤：建立高速公路长下坡路段车轮毂温升模型；通过安装在高速公路路侧的红外测温仪、温度仪、智能卡口采集车道内行驶的车辆轮毂温度、环境温度及车辆参数，所述的车辆参数包括速度、加速度、轴数和车牌号；所述的红外测温仪、温度仪和智能卡口将车辆轮毂温度、环境温度及车辆参数输出给控制系统主机，所述的控制系统主机通过读取的车辆轴数与车辆总质量的对应关系确定车辆总质量；然后调用轮毂温升模型计算测试车辆轮毂的理论温度，再将该理论温度与车辆轮毂实际温度进行对比，最后控制系统主机输出提示信息。本方法可以减少误报，增加系统可靠性。

Description

一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法
技术领域
本发明涉及交通运输安全预警方法，尤其涉及一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法。
背景技术
相关研究表明：大多数交通事故的发生与道路交通条件密切相关。尤其在高速公路长下坡路段，大货车失控引发的重大、恶性交通事故时有发生。由于在山区公路设 计和建设过程中,考虑到成本和环境因素,部分路段选用设计规范中的极限参数,使山 区过岭公路的坡度大且连续坡长，汽车在长下坡路段行驶时需要持续制动，根据能力 守恒定律，车辆在坡顶时的所有势能均会在下坡过程中通过滚动、机械、空气和刹车 灯综合阻力因素进行转化。车辆刹车系统通过摩擦将一部分势能转化为热能。因此， 长时间的制动会导致刹车毂温度升高、制动系统失效。
目前国内外关于高速公路长下坡路段与避险车道交通安全方面的研究主要集中在 交通安全标志设计与设置、车辆驶入避险车道内后的预警监测等。对于刹车温度监测仅限于设定温度上限进行报警的静态监测。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法，采用本方法可以实现对于刹车温度的动态监测与预警，车辆失控后的报警， 进一步保障高速公路行车安全。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：
一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法，包括以下步骤：
步骤一、建立高速公路长下坡路段车轮毂温升模型，公式如下：
T＝α+βln(L)+λln(G)+μln(VH)+θln(M)+T0
其中：T为测试车辆车轮毂理论温度；
L—纵坡坡长；
G—纵坡坡度；
VH—车辆行驶速度；
M—车辆总质量；
T0—环境温度；
步骤二、通过安装在高速公路长下坡路段的红外测温仪采集车道内行驶的车辆轮毂温度，通过安装在高速公路长下坡路段的温度仪采集环境温度，同时通过安装在高 速公路长下坡路段的智能卡口采集车辆参数，所述的车辆参数包括速度、加速度、轴 数和车牌号；
步骤三、所述的红外测温仪、智能卡口和温度仪分别将车辆轮毂温度、车辆参数以及环境温度输出给控制系统主机，所述的控制系统主机通过读取的车辆轴数与车辆 总质量的对应关系确定车辆总质量；然后所述的控制系统主机调用车轮毂温升模型计 算测试车辆车轮毂的理论温度，再将测试车辆车轮毂的理论温度与红外测温仪检测到 的车辆车轮毂温度进行对比，最后控制系统主机输出提示信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过引入刹车毂温升模型来计算车辆在行驶到路段检测位置时的正常温度值，对比之前的检测装置设置的固定温度值， 动态计算的结果更合理，减少误报，增加系统的可靠性；系统结构简单，可在现有卡 口处集成，易于实现。
附图说明
图1为温度监测对比模块流程图；
图2为报警系统模块流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细描述。
如附图所示本发明的一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法，包括以下步骤：
步骤一、建立高速公路长下坡路段车轮毂温升模型，公式如下：
T＝α+βln(L)+λln(G)+μln(VH)+θln(M)+T0
其中：T为测试车辆车轮毂理论温度；
L—纵坡坡长；
G—纵坡坡度；
VH—车辆行驶速度；
M—车辆总质量；
T0—环境温度；
系数α、β、λ、μ、θ采用标定的方法得到，标定方法采用现有方法即可，如通过 多台测试车辆在布设路段上正常行驶，分别采集测试车辆车轮毂温度，通过计算得到 模型中的α、β、λ、μ、θ各参数。
步骤二、通过安装在高速公路长下坡路段的红外测温仪采集车道内行驶的车辆轮毂温度，通过安装在高速公路长下坡路段的温度仪采集环境温度，同时通过安装在高 速公路长下坡路段的智能卡口采集车辆参数，所述的车辆参数包括速度、加速度、轴 数和车牌号；
步骤三、所述的红外测温仪、智能卡口和温度仪分别将车辆轮毂温度、车辆参数以及环境温度输出给控制系统主机，所述的控制系统主机通过读取的车辆轴数与车辆 总质量的对应关系确定车辆总质量，下表为高速公路上行驶的车辆轴数与载重量的对应关系。
轴数 载重量
2轴 17吨
3轴 25吨
4轴 35吨
5轴 43吨
6轴及以上 49吨
然后所述的控制系统主机调用车轮毂温升模型计算测试车辆车轮毂的理论温度，再将 测试车辆车轮毂的理论温度与红外测温仪检测到的车辆车轮毂温度进行对比，最后控 制系统主机输出提示信息。
所述的提示信息可以包括：若车辆车轮毂实际温度正常，控制系统主机发布常规信息；当车辆车轮毂实际温度高于理论温度0～30％时，提示“车牌信息+刹车温度异常”；若车辆车轮毂实际温度超过理论温度30％,且车辆加速度大于2m/s2时，提示“后车失 控，请驶离外侧车道”。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。 熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的 实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改 都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高速公路长下坡路段避险车道预警方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、建立高速公路长下坡路段车轮毂温升模型，公式如下：
T＝α+βln(L)+λln(G)+μln(VH)+θln(M)+T0
其中：T为测试车辆车轮毂理论温度；
L—纵坡坡长；
G—纵坡坡度；
VH—车辆行驶速度；
M—车辆总质量；
T0—环境温度；
步骤二、通过安装在高速公路长下坡路段的红外测温仪采集车道内行驶的车辆轮毂温度，通过安装在高速公路长下坡路段的温度仪采集环境温度，同时通过安装在高速公路长下坡路段的智能卡口采集车辆参数，所述的车辆参数包括速度、加速度、轴数和车牌号；
步骤三、所述的红外测温仪、智能卡口和温度仪分别将车辆轮毂温度、车辆参数以及环境温度输出给控制系统主机，所述的控制系统主机通过读取的车辆轴数与车辆总质量的对应关系确定车辆总质量；然后所述的控制系统主机调用车轮毂温升模型计算测试车辆车轮毂的理论温度，再将测试车辆车轮毂的理论温度与红外测温仪检测到的车辆车轮毂温度进行对比，最后控制系统主机输出提示信息。
2.根据权利要求1所述的高速公路长下坡路段避险车道预警方法，其特征在于：所述的提示信息包括：若车辆车轮毂实际温度正常，控制系统主机发布常规信息；当车辆车轮毂实际温度高于理论温度0～30％时，提示“车牌信息+刹车温度异常”；若车辆车轮毂实际温度超过理论温度30％,且车辆加速度大于2m/s2时，提示“后车失控，请驶离外侧车道”。
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