CN112746571B - 一种下沉式道路综合减速预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下沉式道路综合减速预警系统，包括：包括：侧向旋转轴、承重板、中心轴、蓄电池、电动卡座、支撑杆、弹簧、复位卡口、横向排水管、集水池、进水口、固定滑道、锯齿状传动器、发电机、速度传感器、控制器。通过本发明，能够有效缓解和控制道路减速带不能识别通过车辆车速，夜间不能有效警示通过车辆，影响路面横断面过水能力的问题，能够人性化识别通过车辆行驶速度，并能够提供减速带预警信息，增加道路横断面过水能力，经济适用性好、自动化程度高、施工工艺简单，能够彻底解决道路减速带不够人性化智能化的问题。

Description

一种下沉式道路综合减速预警系统

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体是一种下沉式道路综合减速预警系统。

背景技术

随着城市发展进程的不断加快，行车安全性和舒适性要求也越来越高，减速带常设置于人流密集，安全性能要求较高的区域和位置，如学校，小区、交叉口、工矿入口等重要位置，传统减速带装置无法识别车辆通过速度，对减速到限行速度以下的车辆同样实行减速措施，夜间光线较差，驾驶员通常无法注意到路面的减速设施，减速策略简单粗暴，不利于驾驶员行车安全，对车辆损害较大，同时减速带使用寿命较短，严重降低了路段服务水平和通行能力。同时作为道路全宽横向布设的交通安全设施，减少了路面径流过水断面，极端天气下影响道路排水能力，严重制约了城市排水设施的运行效率和过水能力，导致路面积水等现象时有发生。

鉴于此，为有效缓解和控制道路减速带不能识别通过车辆车速，夜间不能有效警示通过车辆，影响路面横断面过水能力的问题。目前亟待发明一种能够人性化识别通过车辆行驶速度，并能够提供减速带预警信息，增加道路横断面过水能力的下沉式道路综合减速预警系统。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种下沉式道路综合减速预警系统。

本发明采取以下技术方案：一种下沉式道路综合减速预警系统，包括：侧向旋转轴、承重板、中心轴、蓄电池、电动卡座、支撑杆、弹簧、复位卡口、横向排水管、集水池、进水口、固定滑道、锯齿状传动器、发电机、速度传感器、控制器；

其中，承重板作为承重结构，分车道两侧独立设置，两边通过侧向旋转轴固定于路面，中间通过中心轴相连接，侧向旋转轴嵌入在路面结构层内部，承重板外侧设置横向进水口，进水口下方为集水池，集水池中部设置横向排水管，中心轴两侧的路面结构层分别设置控制器和蓄电池；中心轴下方设置支撑杆，支撑杆嵌套在固定滑道中间，下方设置复位卡口，固定滑道下方设置弹簧，上方设置电动卡座，发电机嵌入在路面结构层内部，通过齿轮与锯齿状传动器相连接，速度传感器设置于承重板上方，以感应通过承重板的车辆速度；

控制器设置于承重板下侧，与速度传感器相连接，通过车辆低于路段限速时，控制电动卡座弹出，反之电动卡座保持初始位置；锯齿状传动器上部与支撑杆和中心轴连接，随中心轴的运动做上下往复运动，进而带动发电机动力齿轮转动；在车辆通过时，锯齿状传动器带动发电机齿轮转动，做切割磁感线运动，产生感应电流，并将电能通过导线储存在蓄电池中。

其中，承重板采用厚度为3cm厚钢板作为承重结构，表面有防滑纹路，并设置供警示灯表面嵌入的开槽。

其中，承重板警示灯镶嵌于承重板表面，采用半径为1-2cm的LED圆形灯源，布设间距为1.5cm，可根据控制器指令显示红色和绿色警示标志，速度大于路段限速值时，显示红色警示灯标志并闪烁，速度低于路段限速值时，显示安全通行的绿色指示灯标志。

其中，旋转轴设置于两块承重板外侧，直径为3cm不锈钢材质，使承重板绕其旋转，旋转角度范围为0-60°。

其中，中心轴位于两块承重板中间，将两块承重板连接，并可在车辆荷载作用下向下运动0-15cm。

其中，支撑杆设置于中心轴下方，上部与中心轴连接，下部与弹簧连接，可在固定滑道中做上下往复运动，下部开槽设置卡口，垂直行车方向间隔0.5-0.7m布置一处。

其中，卡口位于支撑杆底部5cm处，为直径2cm的圆孔，深度为3cm用于复位时将承重板固定在路面结构层相同高度处。

其中，速度传感器为雷达测速仪或者激光测速仪的一种，可连续实时采集路段车辆行驶速度。

其中，弹簧设置于支撑杆底部的固定滑道内，松弛状态为40cm，弹性系数为30-120kn/m，路段小客车比例大于0.9时取低值，0.9-0.7时取中值，低于0.7时取高值，在车辆通过减速装置后及时使承重板回弹至初始位置。

其中，电动卡座内部设置弹性装置，根据控制器指令复位或弹出，超速车辆驶过承重板后，控制器向电动卡座发出指令使其弹出，卡座与卡口相结合将支撑杆固定在指定位置，实现本系统的复位功能。

与传统道路工程减速带相比，本发明在提高车辆驾驶员行车舒适性和安全性等方面有着显著优势，具体可分为以下3点：

(1)在车辆靠近时传感器实时采集通行车辆的车速信息，与路段车速限定值对比后，控制选择本减速系统处于激活或者抑制状态，低速车辆通过时系统处于抑制状态，承重板保持与路面平齐，可避免对低速车辆产生不利影响。

(2)通过车辆车速超过限速值时，承重板表面镶嵌的警示灯闪烁红色警示标志，可警示超速车辆驾驶员主动采取减速措施，改变了传统减速带被动减速的弊病，使本系统更加人性化和智能化，同时也大大提高了减速带使用寿命。

(3)下沉式设计理念提高了城市道路路幅的美观整洁度，增强了行车安全性和舒适性，同时在强降雨导致路面雨水径流过大时，增加了纵向过水断面，并将路面径流引入城市雨水管道，有效避免了城市内涝和路面积水现象。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供的一种下沉式道路综合减速预警系统的结构示意图。

图2是本发明提供的一种下沉式道路综合减速预警系统的总体布置示意图。

其中1为路面结构层、2为侧向旋转轴、3为承重板、4为警示灯、5为中心轴、6为蓄电池、7为电动卡座、8为支撑杆、9为弹簧、10为复位卡口、11为横向排水管、12为集水池、13为进水口、14为固定滑道、15为速度传感器、16为控制器。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参阅图1，本发明提供了一种下沉式道路综合减速预警系统，包括侧向旋转轴2、承重板3、中心轴5、蓄电池6、电动卡座7、支撑杆8、弹簧9、复位卡口10、横向排水管11、集水池12、进水口13、固定滑道14、锯齿状传动器、发电机、速度传感器15、控制器16；

其中，承重板3作为承重结构，分车道两侧独立设置，两边通过侧向旋转轴2固定于路面，中间通过中心轴5相连接，侧向旋转轴2嵌入在路面结构层1内部，承重板3外侧设置横向进水口13，进水口13下方为集水池12，集水池12中部设置横向排水管11，中心轴5两侧的路面结构层1分别设置控制器16和蓄电池6；中心轴5下方设置支撑杆8，支撑杆8嵌套在固定滑道14中间，下方设置复位卡口10，固定滑道14下方设置弹簧9，上方设置电动卡座7，发电机嵌入在路面结构层1内部，通过齿轮与锯齿状传动器相连接，速度传感器15设置于承重板3上方，以感应通过承重板3的车辆速度；

控制器16设置于承重板下侧，与速度传感器15相连接，通过车辆低于路段限速时，控制电动卡座弹出，反之电动卡座保持初始位置；锯齿状传动器上部与支撑杆8和中心轴5连接，随中心轴5的运动做上下往复运动，进而带动发电机动力齿轮转动；在车辆通过时，锯齿状传动器带动发电机齿轮转动，做切割磁感线运动，产生感应电流，并将电能通过导线储存在蓄电池6中。

其中，承重板3采用厚度为3cm厚钢板作为承重结构，表面有防滑纹路，并设置供警示灯4表面嵌入的开槽。

其中，承重板3警示灯4镶嵌于承重板3表面，采用半径为1-2cm的LED圆形灯源，布设间距为1.5cm，可根据控制器16指令显示红色和绿色警示标志，速度大于路段限速值时，显示红色警示灯4标志并闪烁，速度低于路段限速值时，显示安全通行的绿色指示灯标志。

其中，旋转轴设置于两块承重板3外侧，直径为3cm不锈钢材质，使承重板3绕其旋转，旋转角度范围为0-60°。

其中，中心轴5位于两块承重板3中间，将两块承重板3连接，并可在车辆荷载作用下向下运动0-15cm。

其中，支撑杆8设置于中心轴5下方，上部与中心轴5连接，下部与弹簧9连接，可在固定滑道14中做上下往复运动，下部开槽设置卡口，垂直行车方向间隔0.5-0.7m布置一处。

其中，卡口位于支撑杆8底部5cm处，为直径2cm的圆孔，深度为3cm用于复位时将承重板3固定在路面结构层1相同高度处。

其中，速度传感器15为雷达测速仪或者激光测速仪的一种，可连续实时采集路段车辆行驶速度。

其中，弹簧9设置于支撑杆8底部的固定滑道14内，松弛状态为40cm，弹性系数为30-120kn/m，路段小客车比例大于0.9时取低值，0.9-0.7时取中值，低于0.7时取高值，在车辆通过减速装置后及时使承重板回弹至初始位置。

其中，电动卡座7内部设置弹性装置，根据控制器16指令复位或弹出，超速车辆驶过承重板3后，控制器16向电动卡座发出指令使其弹出，卡座与卡口相结合将支撑杆8固定在指定位置，实现本系统的复位功能。

本发明的工作过程为：车辆通过本系统设置路段时，设置于道路侧方的速度传感器15获取车辆车速参数，将其与路段限速值对比，根据对比结果，控制器16控制承重板3表面警示灯4显示红色，用于提示驾驶员提前减速以安全通过本系统，当通过车速超过路段限速值而且驾驶员未采取刹车进行减速时，控制器16控制电动卡座7复位，车辆通过时承重板3被压下，部分重力势能转化为弹性势能和动能，带动电动机齿轮顺时针转动进而驱动发电机发电，与此同时复位弹簧9压缩，车辆通过后，承重板3在弹簧9弹力作用下复位，帮助承重板3回到初始位置，并将带动电动机齿轮逆时针转动进而驱动发电机发电，将弹簧9部分弹性势能转化为电能；当通过车速低于路段限速值时，控制器16向承重板3表面警示灯4发出指令使其显示绿色，并控制电动卡座7弹出，承重板3保持与路面平齐，车辆可以平稳安全通过本系统。综上，本发明可以实现对路段车辆驾驶员的减速预警和超速处罚，增加道路纵向过水断面防止城市内涝，具有显著的技术优势和实际意义。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，包括：侧向旋转轴、承重板、中心轴、蓄电池、电动卡座、支撑杆、弹簧、复位卡口、横向排水管、集水池、进水口、固定滑道、锯齿状传动器、发电机、速度传感器、控制器；

其中，承重板作为承重结构，分车道两侧独立设置，两边通过侧向旋转轴固定于路面，中间通过中心轴相连接，侧向旋转轴嵌入在路面结构层内部，承重板外侧设置横向进水口，进水口下方为集水池，集水池中部设置横向排水管，中心轴两侧的路面结构层分别设置控制器和蓄电池；中心轴下方设置支撑杆，支撑杆嵌套在固定滑道中间，下方设置复位卡口，固定滑道下方设置弹簧，上方设置电动卡座，发电机嵌入在路面结构层内部，通过齿轮与锯齿状传动器相连接，速度传感器设置于承重板上方，以感应通过承重板的车辆速度；

控制器设置于承重板下侧，与速度传感器相连接，通过车辆低于路段限速时，控制电动卡座弹出，电动卡座插入复位卡口将支撑杆锁定，反之电动卡座保持初始位置，电动卡座与复位卡口分离将支撑杆解锁；锯齿状传动器上部与支撑杆和中心轴连接，随中心轴的运动做上下往复运动，进而带动发电机动力齿轮转动；在车辆通过时，锯齿状传动器带动发电机齿轮转动，做切割磁感线运动，产生感应电流，并将电能通过导线储存在蓄电池中。

2.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，所述承重板采用厚度为3cm厚钢板作为承重结构，表面有防滑纹路，并设置供警示灯表面嵌入的开槽。

3.根据权利要求2所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，所述承重板警示灯镶嵌于承重板表面，采用半径为1-2cm的LED圆形灯源，布设间距为1.5cm，可根据控制器指令显示红色和绿色警示标志，速度大于路段限速值时，显示红色警示灯标志并闪烁，速度低于路段限速值时，显示安全通行的绿色指示灯标志。

4.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，旋转轴设置于两块承重板外侧，直径为3cm不锈钢材质，可使承重板绕其旋转，旋转角度范围为0-60°。

5.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，中心轴位于两块承重板中间，将两块承重板连接，并可在车辆荷载作用下向下运动0-15cm。

6.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，支撑杆设置于中心轴下方，上部与中心轴连接，下部与弹簧连接，可在固定滑道中做上下往复运动，下部开槽设置卡口，垂直行车方向间隔0.5-0.7m布置一处。

7.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，卡口位于支撑杆底部5cm处，为直径2cm的圆孔，深度为3cm用于复位时将承重板固定在路面结构层相同高度处。

8.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，速度传感器为雷达测速仪或者激光测速仪的一种，可连续实时采集路段车辆行驶速度。

9.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，弹簧设置于支撑杆底部的固定滑道内，松弛状态为40cm，弹性系数为30-120kn/m，路段小客车比例大于0.9时取低值，0.9-0.7时取中值，低于0.7时取高值，在车辆通过减速装置后及时使承重板回弹至初始位置。

10.根据权利要求1所述的下沉式道路综合减速预警系统，其特征在于，电动卡座内部设置弹性装置，根据控制器指令复位或弹出，超速车辆驶过承重板后，控制器向电动卡座发出指令使其弹出，电动卡座与复位卡口相结合将支撑杆固定在指定位置，实现本系统的复位功能。

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