CN111882885A - 基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法 - Google Patents

基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，包括如下步骤：当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。通过实施本发明，对超载车辆进行分析，以路段最高限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆的行驶限速，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，提高了超载车辆行驶的安全性。

Description

基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法
技术领域
本发明涉及交通控制领域，具体涉及一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。
背景技术
道路运输一直是货物运输的重要组成部分，重型货车作为道路运输的运载工具，承担了繁重的货物运输任务。在利益最大化的驱使下，超载超限现象十分普遍，标准满载30吨的重型货车，经过改装后可超载至120吨。超载超限车辆改变了车辆的设计使用条件，尤其是在高速或超速行驶时，将严重危害公共交通安全，同时对国家的道路、桥梁安全也形成了较大的威胁。
相关技术中，针对载重车辆的超载超限研究大多停留在车辆载重的识别方法上，通过在加油站、收费站等地设卡检测车辆是否超载，或利用远程监控平台监测车辆的实时载重。这些载重识别方法仅仅实现对车辆是否超载的判断，并根据判断结果对超重车辆进行相应的处罚，并没有真正对超载车辆的行驶起到指导作用。故亟待提出一种车辆超载协同应急管控方法以提高超载车辆的行驶安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，以解决现有技术中仅对车辆是否超载进行识别，并没有真正对超载车辆的行驶起到指导作用，导致超载车辆的行驶安全性低的缺陷。
根据第一方面，本发明实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，包括如下步骤：当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
可选地，所述方法还包括：获取车辆行驶路段的路况数据，其中，所述车辆行驶路段的路况数据包括道路坡度数据、道路弯度数据、天气数据以及事故多发路段数据中的任意一种或多种；根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数；根据所述车辆的第一车速修正系数和所述车辆的第二车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到所述车辆行驶限速。
可选地，根据所述第一车速修正系数和所述车辆的第二车速修正系数，确定车辆行驶限速，包括：
Figure BDA0002580055630000021
其中，Vl为车辆行驶限速，V为路段的载重车辆最高限速值，a为所述车辆的第一车速修正系数，bi为第i种路况数据对应的第二车速修正系数。
可选地，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：当根据道路坡度数据确定所述车辆行驶路段为坡度路段，获取车辆在行驶方式上的重力分量；根据所述车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到所述车辆处于坡度路段的第二车速修正系数。
可选地，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数。
可选地，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：当根据天气数据确定所述车辆行驶路段为湿滑路段，获取湿滑路段对应的阻力系数补偿参数；根据所述阻力系数补偿参数对车轮转动阻力系数进行调整；根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数。
可选地，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：当根据事故多发路段数据确定所述车辆行驶路段为事故多发路段，则根据下述公式确定所述车辆的第二车速修正系数；
Figure BDA0002580055630000031
其中，b4为车辆在事故多发路段的第二车速修正系数，δ为路段安全冗余参数，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比。
可选地，所述根据所述车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到所述车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，所述坡度路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000032
其中，b1为车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，
Figure BDA0002580055630000033
可选地，所述当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数，所述转弯路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000034
其中，b2为车辆在转弯路段的第二车速修正系数，V为车辆满载状态下的最高限速，R为转弯路段的转弯半径。
可选地，根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数，所述湿滑路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000041
其中，b3为车辆在湿滑路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，γ为雨雪湿滑路段的阻力系数补偿参数。
可选地，根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数，第一车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000042
其中，a为第一车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积。
可选地，所述方法还包括：显示所述车辆的行驶状况以及将所述车辆的车辆行驶限速发送至所述车辆。
根据第二方面，本发明实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，包括：第一数据采集终端，用于获取车辆运行位置、车辆载重数据；控制器，与所述第一数据采集终端连接，用于执行上述第一方面或第一方面任一实施方式所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。
可选地，所述基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，还包括：第二数据采集终端，与所述控制器连接，用于获取车辆行驶路段的路况数据。
可选地，所述基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统还包括：显示终端，用于显示所述车辆的行驶状况。
可选地，所述基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统还包括：通信设备，用于与车辆终端通信连接，将得到的车辆行驶限速发送至所述车辆。
根据第三方面，本发明实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置，包括：第一数据获取模块，用于当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；第一车速修正系数确定模块，用于根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；车辆最高限速确定模块，用于根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；车辆行驶限速确定模块，用于根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
根据第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第一方面任一实施方式所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法的步骤。
根据第五方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面或第一方面任一实施方式所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法的步骤。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法/系统/装置，通过对超载车辆进行分析，以路段最高限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆的行驶限速，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，提高了超载车辆行驶的安全性。
2.本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法/系统/装置，在对超载车辆进行分析得到基于超载车辆的限速值的基础上，进一步考虑超载车辆行驶的路面线型、天气影响等因素，以路段实际限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆在不同路段情况的最终限速值，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，进一步提高超载车辆行驶的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统的一个具体示例图；
图3为本发明实施例中基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置的一个具体示例原理框图；
图4为本发明实施例中电子设备的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，如图1所示，包括如下步骤：
S101，当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据。
示例性地，车辆载重数据包括发动机实际输出功率、机动车比功率。判断车辆是否处于超载状态的方式可以是将车辆实际载重数据和车辆的标准载重进行比较，当车辆的实际载重大于车辆的标准载重时，表示车辆处于超载状态。车辆载重数据的获取方式可以是根据车辆运行的实际数据，计算出车辆的发动机实际输出功率AOP和机动车比功率STP，根据实际输出功率AOP和机动车比功率STP计算出车辆载重。车辆运行位置可以由集成在车载设备或者与车辆关联的终端设备内的定位装置获取，比如GPS，本实施例对车辆运行位置的获取方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。通过车辆运行位置，可以得到车辆在该路段满载状态下的最高限速。
S102，根据车辆载重数据确定车辆的第一车速修正系数。
示例性地，根据车辆载重数据确定车辆的第一车速修正系数的方式可以是：
首先，根据制动过程中遵循的能量守恒定理建立能量守恒方程，制动过程中发动机不做功，车辆制动系统通过各种控制装置对车轮制动器形成的摩擦功、车轮与路面的阻力所做的功、车辆与空气的阻力所做的功，与车辆制动过程中的动能变化量、势能变化量相平衡：
WBrake+WRolling+WAerodynamic＝KE+PE
WRolling＝∫CR mgvdt＝CRmgL
Figure BDA0002580055630000081
Figure BDA0002580055630000082
PE＝mgΔh
综合可得：
Figure BDA0002580055630000083
其中，WBrake为制动系统摩擦力做功；WRolling为车轮与路面的阻力所做的功；WAerodynamic为车辆与空气所做的功；KE为车辆的动能变化；PE为车辆的势能变化；CR为车轮转动阻力系数；m为标准满载状态下的车辆质量；g为重力加速度；L为制动距离；ρA为空气密度；CD为风阻系数；S为车辆前沿面积；vD为风速；v为车辆的瞬时速度；V为车辆以标准满载状态在该路段的最高限速；V0为车辆制动结束时的末速度；Δh为车辆制动过程初末状态的高度差。
其次，根据能量守恒方程求得车辆的制动距离。以制动至车辆静止为例，即制动末速度V0为0，求解得标准满载状态下车辆的制动距离为：
Figure BDA0002580055630000091
求解车辆超载状态下的制动距离：
当超载车辆质量为m为原先的β倍，超载车辆在该路段的速度为V1，V1＝biV时，新的制动距离LO为：
Figure BDA0002580055630000092
为了达到超载状态下与标准满载状态下的车辆具有相同制动距离的目，即ΔL＝Lo-L＝0；车辆在超载状态下导致的附加制动距离ΔL为：
Figure BDA0002580055630000093
根据公式(1)，将车辆满载质量转化为车辆超载质量，即m为原先的β倍，车辆满载时的最高限速转化为车辆超载时的速度，则可得：
Figure BDA0002580055630000094
将公式(1)和公式(2)联立，使
Figure BDA0002580055630000101
以简化计算，可得：
Figure BDA0002580055630000102
其中，a为第一车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数(无量纲)，与路面材料和轮胎类型与压力有关，一般在0.0085～0.016之间，g为重力加速度，取为9.81m/s2，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，在20℃时为1.207kg/m3；CD为风阻系数，S为车辆前沿面积。
S103，根据车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度。根据车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限速的方式可以是在地理信息系统中查询车辆运行位置的最高限速。
S104，根据第一车速修正系数对车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
示例性地，根据第一车速修正系数对车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速的方式可以是：
Vl＝V·a
其中，Vl为车辆行驶限速，V为车辆在该路段的最高限速，a为车辆的第一车速修正系数。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，通过对超载车辆进行分析，以路段最高限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆的行驶限速，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，提高了超载车辆行驶的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，还包括：
首先，获取车辆行驶路段的路况数据，其中，车辆行驶路段的路况数据包括道路坡度数据、道路弯度数据、天气数据以及事故多发路段数据中的任意一种或多种。
示例性地，车辆行驶路段的路况数据中的道路坡度数据、道路弯度数据以及事故多发路段数据可以是通过安装在车辆上的定位装置得到车辆的位置信息，结合地理信息系统得到，地理信息系统是具有集中、存储、操作和显示地理参考信息的计算机系统，集成了计算机数据库技术和计算机图形处理技术，通过地理信息系统，可准确获得车辆行驶路段的路况数据中的坡度、经纬度、道路等级、路网分布、限速等信息；车辆行驶路段的路况数据中的天气数据可以直接通过位置信息结合互联网平台得到。本实施例对车辆载重数据和车辆行驶路段的路况数据的获取方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
其次，根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数。
示例性地，根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数的方式可以是根据不同的行驶路段情况，在数据库中查找相应路段的第二车速修正系数，数据库存储有与路段一一对应的第二车速修正系数；也可以是根据不同的行驶路段情况，获取车辆行驶路段中的路况数据中的道路坡度数据、道路弯度数据、天气数据以及事故多发路段数据，当根据车辆行驶路段中的路况数据判断出当前车辆行驶路段为道路坡度路段、道路弯度路段、雨雪湿滑路段以及事故多发路段中的任意一种或多种时，可以根据路况数据通过计算公式得到一个或多个第二车速修正系数，当不存在上述车辆行驶路段的路况数据时，第二车速修正系数可以设置为1。本实施例对根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数的方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
再次，根据车辆的第一车速修正系数和车辆的第二车速修正系数对车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
示例性地，以理想条件下、标准满载状态的车辆在特定路段的最高限制运行车速除以超载状态下在该路段的安全车速即可得到对应的修正系数，非满载状态下修正系数取1。修正系数的计算公式如下：
Figure BDA0002580055630000121
其中，bi为第i种路况数据对应的第二车速修正系数；mi为车辆实际载重质量；m为标准满载时的车辆质量；V为车辆以标准满载状态在该路段的最高限速；vi为特定条件下载重车辆的最高限速，vi可以是坡度路段、弯道路段、雨雪湿滑路段以及事故多发路段中的任意一种或者多种的组合。
车辆的实际运行中，本发明实施例通过多种路面线型、天气条件的组合，确定的超载车辆最终限速值，具体的公式可以是：
Figure BDA0002580055630000122
其中，Vl为车辆行驶限速，V为车辆以标准满载状态在该路段的最高限速，a为车辆的第一车速修正系数，bi为第i种路况数据对应的第二车速修正系数。
以超载车辆所处路段既为坡度路段，又为雨雪湿滑路段，且第一车速修正系数为0.8，坡度路段的第二车速修正系数为0.85，雨雪湿滑路段的第二车速修正系数为0.9，且车辆以标准满载状态在该路段的最高限速为100公里/小时为例进行说明，则在该路段的超载车辆最终限速值Vl为：
Figure BDA0002580055630000123
Vl＝100＊0.8＊0.85＊0.9＝61.2公里/小时。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，在对超载车辆进行分析得到基于超载车辆的限速值的基础上，进一步考虑超载车辆行驶的路面线型、天气影响等因素，以路段实际限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆在不同路段情况的最终限速值，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，进一步提高超载车辆行驶的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，上述步骤S102中根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数，包括：
首先，当根据道路坡度数据确定车辆行驶路段为坡度路段，获取车辆在行驶方式上的重力分量。
示例性地，超载车辆行驶在坡度路段时，除了额外势能变化引起的制动系统压力增大外，车辆的受力分布前移，前轮制动器的负荷快速增加，将大于后轮制动器，因此本发明实施例考虑载重车辆的质量分布，提出将重力在行车方向上的分量换算到质量当量计算到前轮的质量分布中。
制动过程中高度变化Δh可以由制动距离和路面纵坡i确定。
Figure BDA0002580055630000131
ΔG＝mgsinα＝mgi
Figure BDA0002580055630000132
其中，ΔG为车辆重力在行车方向上的分量，Δm为车辆质量在行车方向上的分量。
其次，根据车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到车辆处于坡度路段的第二车速修正系数。
示例性地，在公式(3)中将m替换为m(1+i)，得到车辆处于坡度路段的修正系数c：
Figure BDA0002580055630000141
将修正系数作为分子，第一车速修正速度作为分母，得到第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000142
其中，b1为车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，
Figure BDA0002580055630000143
以标准满载30吨的载重汽车为例，CR取0.027，CD取0.88，S取8.55m2，ρA取标准大气压下的1.29kg/m2，L取100m，在超载15吨，通过坡度为0.5％，限速80Km/h的路段时，得到车辆处于坡度路段的第二车速修正系数计算为0.66。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，通过对坡度路段进行分析，得到坡度路段的第二车速修正系数，在因车辆超载对车速按照第一车速修正系数进行修正的基础上，增加第二车速修正系数作为安全冗余参数对车速进行进一步修正，保证了超载车辆在坡度路段的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，上述步骤S102中根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数，包括：当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数。
示例性地，载重车辆体积较大，自身重心较高，因此其侧倾稳定性较差，超载车辆以较高速度通过转弯路段时极容易发生侧翻。本发明实施例对转弯路段设置第二车速修正系数，以进一步防止超重车辆在转弯路段发生侧翻。
根据转弯路段半径确定第二车速修正系数的方式可以是通过以下公式得到：
Figure BDA0002580055630000151
其中，b2为车辆在转弯路段的第二车速修正系数，V为车辆满载状态下的最高限速，R为转弯路段的转弯半径。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，通过对转弯路段进行分析，得到转弯路段的第二车速修正系数，在因车辆超载对车速按照第一车速修正系数进行修正的基础上，增加第二车速修正系数作为安全冗余参数对车速进行进一步修正，保证了超载车辆在转弯路段的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，上述步骤S102中根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数，包括：
首先，当根据天气数据确定所述车辆行驶路段为湿滑路段，获取湿滑路段对应的阻力系数补偿参数。
示例性地，阻力系数补偿参数γ可根据实际路面和天气条件取值，高等级道路的雨雪天气条件下，γ一般可取0.8。本发明给出的各等级道路在一般条件下的γ值如表1所示。
表1不同道路等级下的γ参考值
道路等级 一级道路 二级道路 三级道路 四级道路
γ 0.8 0.8 0.76 0.73
道路等级的划分可以是通过地理信息系统得到，在地理信息系统的数据库中预先存储有对应位置的道路等级。
其次，根据所述阻力系数补偿参数对车轮转动阻力系数进行调整。
示例性地，在雨雪等湿滑天气条件下，驾驶员视线不清、道路路面摩擦系数降低，导致制动距离增大，因此本发明实施例对雨雪湿滑天气下的路段设置第二车速修正系数，以进一步防止雨雪湿滑天气时，车辆发生危险。
雨雪湿滑天气主要影响路面的摩擦系数，本发明实施例将其作为阻力系数补偿参数附加至车轮转动阻力系数CR中，调整在公式(3)中的车轮转动阻力系数CR为γCR。
再次，根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数。
示例性地，根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数的方式可以是将公式(3)中的车轮转动阻力系数CR调整为γCR，作为分子，将公式(3)作为分母，得到：
Figure BDA0002580055630000161
也即，
Figure BDA0002580055630000162
其中，b3为车辆在湿滑路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，γ为雨雪湿滑路段的阻力系数补偿参数。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，通过对雨雪湿滑路段进行分析，得到雨雪湿滑路段的第二车速修正系数，在因车辆超载对车速按照第一车速修正系数进行修正的基础上，增加第二车速修正系数作为安全冗余参数对车速进行进一步修正，保证了超载车辆在雨雪湿滑路段的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，上述步骤S102中根据车辆行驶路段的路况数据确定车辆的第二车速修正系数，包括：
当根据事故多发路段数据确定所述车辆行驶路段为事故多发路段，则根据下述公式确定所述车辆的第二车速修正系数；
Figure BDA0002580055630000171
其中，b4为车辆在事故多发路段的第二车速修正系数，δ为路段安全冗余参数，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比。
示例性地，事故多发路段可以是根据地理信息系统得到的某些连续弯道或道路条件设计不合理的道路，或者大数据分析得到的事故多发地段，在这些路段上车辆常常需要急减速或频繁减速，为了保证车辆行驶安全，超载车辆更需要合理降低车速。本发明实施例将此种路段情况统一归为事故多发路段，得到车辆在事故多发路段的第二车速修正系数。
其中，δ根据实际情况适当取值，一般条件下可取0.87。本发明实施例给出的各等级道路在一般条件下的δ值如表2所示。
表2不同道路等级下的δ参考值
道路等级 一级道路 二级道路 三级道路 四级道路
δ 0.87 0.83 0.70 0.70
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，通过对事故多发路段进行分析，得到事故多发路段的第二车速修正系数，在因车辆超载对车速按照第一车速修正系数进行修正的基础上，增加第二车速修正系数作为安全冗余参数对车速进行进一步修正，保证了超载车辆在事故多发路段的安全性。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，还包括：显示所述车辆的行驶状况以及将所述车辆的车辆行驶限速发送至所述车辆。
示例性地，一方面，监控平台安全预警系统显示车辆的行驶状况，以便提醒管理者对路网中的超载车辆进行重点监控和处置，另一方面，车载智能终端设备接收车辆的车辆行驶限速，以提醒车辆驾驶员采取安全限制车速。
本发明实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，如图2所示，包括：
第一数据采集终端201，用于获取车辆运行位置、车辆载重数据；
示例性地，数据采集终端可以是车载数据采集设备和车载智能终端设备，具体而言，车载数据采集设备可以采集车辆排放、功率等车辆载重数据，车载数据采集设备可以车载故障诊断系统(On Board Diagnostics，OBD)代替。车载故障诊断系统是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统。OBD实时监测车辆的发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统和EGR等系统和部件，可以获取车辆的氮氧化物排放值、排气烟度、尿素液位、发动机冷却液温度、发动机燃料流量、车速、发动机转速、故障指示灯状态、发动机实际扭矩百分比、大气压力等数据，然后通过相关部件联接到车辆电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，并通过无线传输发送至控制器202。
车载智能终端设备主要用于获取车辆运行位置，车载智能终端设备可以由集成GPS或北斗定位芯片的OBD系统或车载导航系统代替，也可以由输入车辆信息的手机APP代替。全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。我国自主研发、自主建设、独立运行的北斗定位系统也已完成卫星组网，将逐步应用于我国高精度的民用定位及导航系统。
控制器202，与所述第一数据采集终端201连接，用于执行上述实施例中任一基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。
示例性地，控制器202通过监测载重车辆的实时数据，可判断车辆是否超载，并计算车辆的实时载重矢量。具体内容参见上述实施例方法对应部分，在此不再赘述。
本实施例提供的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，通过对超载车辆进行分析，以路段最高限速值为基准值，建立针对车辆个体属性的动态限速模型，综合得到超载车辆的行驶限速，能够实现对超载车辆速度的管控，防止超载车辆出现安全事故，真正对超载车辆的行驶起到指导作用，提高了超载车辆行驶的安全性的同时本发明无需额外增添设备即可实时监控路网运行车辆的载重及运行情况，大大提高了监控系统应急管控的范围，提高了路网的整体安全水平，且本发明的数据处理和计算由远程控制器进行，不占用车载设备的内存资源。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统还包括：第二数据采集终端，与所述控制器连接，用于获取车辆行驶路段的路况数据。
示例性地，车辆行驶路段的路况数据包括路段的平纵线型、坡度信息以及天气情况。第二数据采集终端可以是任意终端设备，根据任意终端设备中集成的定位装置得到的车辆行驶位置，同时在地理信息系统中查询车辆行驶位置所处路段的平纵线型和坡度信息，利用互联网平台获取实时车辆行驶位置所处路段的天气信息。
通过本发明实施例提出的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，计算与载重车辆实际载重和道路条件相关的限制最高安全车速，从而保证超载车辆在不同路况下的安全性。具体内容参见上述实施例方法对应部分，在此不再赘述。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统还包括：显示终端，用于显示所述车辆的行驶状况。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，还包括：通信设备，用于与车辆终端通信连接，将车辆的车辆行驶限速发送至所述车辆。
示例性地，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统还具有通信设备，通信设备用于与车辆终端通信连接，具体通信方式可以是通信设备与车载智能终端设备连接，建立车辆与控制器202之间的数据通信，将车辆数据发送至显示终端进行显示的同时，发送车辆行驶限速，并以视觉、听觉等方式向驾驶员实时播报上述信息。
本发明实施例提供一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置，如图3所示，包括：
第一数据获取模块301，用于当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；
第一车速修正系数确定模块302，用于根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；
车辆最高限速确定模块303，用于根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；
车辆行驶限速确定模块304，用于根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置还包括：
路况数据获取模块，用于获取车辆行驶路段的路况数据，其中，所述车辆行驶路段的路况数据包括道路坡度数据、道路弯度数据、天气数据以及事故多发路段数据中的任意一种或多种；
第二车速修正系数确定模块，用于根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数；
车辆行驶限速确定子模块，用于根据所述车辆的第一车速修正系数和所述车辆的第二车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到所述车辆行驶限速。
作为本实施例一种可选的实施方式，车辆行驶限速确定模块304，包括：车辆行驶限速确定子模块，用于根据下述公式得到车辆行驶限速；
Figure BDA0002580055630000211
其中，Vl为车辆行驶限速，V为路段的载重车辆最高限速值，a为所述车辆的第一车速修正系数，bi为第i种路况数据对应的第二车速修正系数。
作为本实施例一种可选的实施方式，车速修正系数确定模块302，包括：
重力分量获取模块，用于当根据道路坡度数据确定所述车辆行驶路段为坡度路段，获取车辆在行驶方式上的重力分量；
坡度路段第二车速修正系数确定模块，用于根据所述车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到所述车辆处于坡度路段的第二车速修正系数。
作为本实施例一种可选的实施方式，车速修正系数确定模块302，包括：
转弯路段第二车速修正系数确定模块，用于当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数。
作为本实施例一种可选的实施方式，车速修正系数确定模块302，包括：
阻力系数补偿参数获取模块，用于当根据天气数据确定所述车辆行驶路段为湿滑路段，获取湿滑路段对应的阻力系数补偿参数；
系数调整模块，用于根据所述阻力系数补偿参数对车轮转动阻力系数进行调整；
湿滑路段第二车速修正系数确定模块，用于根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数。
作为本实施例一种可选的实施方式，车速修正系数确定模块302，包括：
事故多发路段第二车速修正系数确定模块，用于当根据事故多发路段数据确定所述车辆行驶路段为事故多发路段，则根据下述公式确定所述车辆的第二车速修正系数；
Figure BDA0002580055630000221
其中，b4为车辆在事故多发路段的第二车速修正系数，δ为路段安全冗余参数，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比。
作为本实施例一种可选的实施方式，所述坡度路段第二车速修正系数确定模块得到的坡度路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000231
其中，b1为车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，
Figure BDA0002580055630000232
作为本实施例一种可选的实施方式，转弯路段第二车速修正系数确定模块得到的转弯路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000233
其中，b2为车辆在转弯路段的第二车速修正系数，V为车辆满载状态下的最高限速，R为转弯路段的转弯半径。
作为本实施例一种可选的实施方式，湿滑路段第二车速修正系数确定模块得到的湿滑路段的第二车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000234
其中，b3为车辆在湿滑路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，γ为雨雪湿滑路段的阻力系数补偿参数。
作为本实施例一种可选的实施方式，车速修正系数确定模块302中得到的第一车速修正系数为：
Figure BDA0002580055630000241
其中，a为第一车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积。
作为本实施例一种可选的实施方式，基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置还包括：显示模块，用于显示车辆的行驶状况以及将车辆的车辆行驶限速至所述车辆。
本申请实施例还提供一种电子设备，如图4所示，处理器410和存储器420，其中处理器410和存储器420可以通过总线或者其他方式连接。
处理器410可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器410还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器420作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理。
存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器420中，当被所述处理器410执行时，执行如图1所示实施例中的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。
上述电子设备的具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例1中基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (19)

1.一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法，其特征在于，包括如下步骤：
当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；
根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；
根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；
根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取车辆行驶路段的路况数据，其中，所述车辆行驶路段的路况数据包括道路坡度数据、道路弯度数据、天气数据以及事故多发路段数据中的任意一种或多种；
根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数；
根据所述车辆的第一车速修正系数和所述车辆的第二车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到所述车辆行驶限速。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一车速修正系数和所述车辆的第二车速修正系数，确定车辆行驶限速，包括：
Figure FDA0002580055620000011
其中，Vl为车辆行驶限速，V为路段最高限速值，a为车辆的第一车速修正系数，bi为第i种路况数据对应的第二车速修正系数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：
当根据道路坡度数据确定所述车辆行驶路段为坡度路段，获取车辆在行驶方式上的重力分量；
根据所述车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到所述车辆处于坡度路段的第二车速修正系数。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：
当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：
当根据天气数据确定所述车辆行驶路段为湿滑路段，获取湿滑路段对应的阻力系数补偿参数；
根据所述阻力系数补偿参数对车轮转动阻力系数进行调整；
根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述车辆行驶路段的路况数据确定所述车辆的第二车速修正系数，包括：
当根据事故多发路段数据确定所述车辆行驶路段为事故多发路段，则根据下述公式确定所述车辆的第二车速修正系数；
Figure FDA0002580055620000021
其中，b4为车辆在事故多发路段的第二车速修正系数，δ为路段安全冗余参数，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆自重以及所述车辆在行驶方式上的重力分量，得到所述车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，所述坡度路段的第二车速修正系数为：
Figure FDA0002580055620000031
其中，b1为车辆处于坡度路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，
Figure FDA0002580055620000032
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当根据所述道路弯度数据确定所述车辆行驶路段为转弯路段，根据转弯路段半径确定第二车速修正系数，所述转弯路段的第二车速修正系数为：
Figure FDA0002580055620000033
其中，b2为车辆在转弯路段的第二车速修正系数，V为车辆满载状态下的最高限速，R为转弯路段的转弯半径。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据调整后的车轮转动阻力系数确定第二车速修正系数，所述湿滑路段的第二车速修正系数为：
Figure FDA0002580055620000034
其中，b3为车辆在湿滑路段的第二车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积，γ为雨雪湿滑路段阻力系数补偿参数。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数，第一车速修正系数为：
Figure FDA0002580055620000041
其中，a为第一车速修正系数，m为标准满载状态下的车辆质量，V为车辆满载状态下的最高限速，β为车辆当前质量与车辆满载状态下的质量之比，CR为车轮转动阻力系数，g为重力加速度，L为制动距离，Δh为车辆制动过程始末状态的高度差，ρA为空气密度，CD为风阻系数，S为车辆前沿面积。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：显示所述车辆的行驶状况以及将所述车辆的车辆行驶限速发送至所述车辆。
13.一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，其特征在于，包括：
第一数据采集终端，用于获取车辆运行位置、车辆载重数据；
控制器，与所述第一数据采集终端连接，用于执行上述权利要求1－12任一所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法。
14.根据权利要求13所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，其特征在于，所述重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，还包括：
第二数据采集终端，与所述控制器连接，用于获取车辆行驶路段的路况数据。
15.根据权利要求13所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，其特征在于，还包括：显示终端，用于显示所述车辆的行驶状况。
16.根据权利要求13所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控系统，其特征在于，还包括：通信设备，用于与车辆终端通信连接，将得到的车辆行驶限速发送至所述车辆。
17.一种基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控装置，其特征在于，包括：
第一数据获取模块，用于当车辆处于超载状态，获取车辆运行位置以及车辆载重数据；
第一车速修正系数确定模块，用于根据所述车辆载重数据确定所述车辆的第一车速修正系数；
车辆最高限速确定模块，用于根据所述车辆运行位置，确定车辆行驶路段最高限度；
车辆行驶限速确定模块，用于根据所述第一车速修正系数对所述车辆行驶路段最高限速进行修正，得到车辆行驶限速。
18.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1－12任一所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法的步骤。
19.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1－12任一所述的基于重型车排放远程在线监控的超载协同应急管控方法的步骤。
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