CN114541201A - 一种安全性能好的自适应公路避险车道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全性能好的自适应公路避险车道，包括第一减速段、第二减速段、拦挡装置和减速装置，第一减速段的起始端与主线车道相连，第二减速段的起始端连接于第一减速段的末端，拦挡装置固定在第二减速段的末端，减速装置放置在第一减速段的起始端并可在被汽车碰撞后沿着第一减速段和第二减速段移动，第一减速段、第二减速段与减速装置的滑动摩擦系数依次增大，且主线车道、第一减速段、第二减速段与汽车轮胎的摩擦系数依次增大。本发明可达到汽车减速的目的，主线车道、第一减速段和第二减速段的摩擦系数依次增大，使得汽车平稳减速，防止汽车侧翻甩尾，保护汽车安全、保护人员安全，避免造成人员伤亡和货物损失的情况，提高了安全性能。

Description

一种安全性能好的自适应公路避险车道

技术领域

本发明属于公路安全防护技术，尤其涉及一种安全性能好的自适应公路避险车道。

背景技术

汽车特别是重载汽车在连续长大下坡路段行驶时速度增加会较快，制动次数相应增加，易使得汽车制动器温度上升较快而发生制动失效，从而易导致汽车发生侧翻、冲出路基、撞击前方汽车的恶性交通事故，甚至造成车毁人亡。

现有解决上述问题的方案通常是设置避险车道。目前，避险车道主要有以下三种形式：

(1)传统制动床避险车道：这类避险车道通常采用一定厚度的砂石等松散性材料作为制动床的铺面材料，目的是提高陷入深度，增加滚动摩擦系数，但是这种避险车道存在着汽车易被砂石损坏、汽车无法自行驶出、减速距离难以控制及制动床需要定期松动维护等缺点。

(2)新型材料避险车道：其原理是在避险车道上依次设置摩擦系数逐渐增大的高阻尼材料，从而使得汽车平稳减速，既不损坏汽车也无需定期维护避险车道，但其缺点是：即使很好的阻尼材料，其滚动摩擦系数也是很低的，导致避险车道过长，造价高，且汽车紧急制动后由于在斜坡面上使得其易发生“倒车现象”。

(3)拦截网避险车道：其原理是汽车撞击拦截网的网绳，从而牵引设置于车道两侧的阻尼器使汽车停下，但其缺点是：汽车易被网绳损坏，且拦截网被撞后不易被修复。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、造价低、维护容易、提高安全性能的安全性能好的自适应公路避险车道。

本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于，它包括第一减速段、第二减速段、拦挡装置和减速装置，所述第一减速段的起始端与主线车道相连，所述第二减速段的起始端连接于第一减速段的末端，所述拦挡装置固定在第二减速段的末端，所述减速装置放置在第一减速段的起始端并可在被汽车碰撞后沿着第一减速段和第二减速段移动，所述第一减速段、第二减速段与所述减速装置的滑动摩擦系数依次增大，且所述主线车道、所述第一减速段、所述第二减速段与汽车轮胎的摩擦系数依次增大。

本发明利用相同物体间滚动摩擦力小于滑动摩擦力、摩擦耗能的基本原理，将汽车动能转化为摩擦能，从而达到汽车减速的目的。当失控汽车进入本发明避险车道后，汽车前端与减速装置发生碰撞，然后汽车推动减速装置向前克服滑动摩擦力做功，最终汽车动能消耗殆尽而停止。另外，主线车道、第一减速段和第二减速段的摩擦系数依次逐渐增大，从而使得汽车平稳减速，防止汽车侧翻甩尾，保护汽车本身安全、保护人员安全，避免造成人员伤亡和货物损失的情况，提高了安全性能。

本发明所述第一减速段和第二减速段的坡度均为0°，可以防止汽车制动后的“倒车”。

本发明所述减速装置包括箱体、设于箱体前壁面上的缓冲气囊、储存在箱体内的水体以及设置在箱体底部可与避险车道路面接触的摩擦板，所述箱体的顶部设有注水口，所述注水口上安装有注水阀门，在所述箱体的底部设有排水口，所述排水口上安装有排水阀门。缓冲气囊结构简单，缓冲性能好，易于实施，便于保护汽车。水体可通过注水阀门注入。根据计算公式：滑动摩擦能＝摩擦系数×正压力×滑行距离，通过调整水体的重量，从而调节避险车道长度，使整个避险车道能够自适应地形。水体可通过排水阀门排出，方便减速装置复位，复位后，可通过注水阀门重新注入水体。

当失控汽车与减速装置发生碰撞时，是直接碰撞在缓冲气囊上，在汽车动能消耗殆尽而停止的过程中，汽车的动能转化为水体的内能、减速装置与路面的摩擦能、汽车与路面的摩擦能，汽车停止后，缓冲气囊恢复变形。

本发明所述箱体的底部安装有滚轮，所述摩擦板上设有竖向贯通的滚轮收纳孔，所述滚轮可收折于所述滚轮收纳孔中，并可在展开后伸出以支撑在路面上，当减速装置与汽车碰撞时，滚轮可收折，不影响减速装置的摩擦减速效果，当减速装置与汽车碰撞完成后，展开滚轮，使之向下伸出摩擦板的下表面，滚轮与路面接触，通过滚轮滚动很容易将减速装置拖动回到第一减速段的起始端。

本发明在所述第一减速段和第二减速段的两侧设有护栏，所述箱体的侧面与护栏之间设有横向的固定轴，所述护栏上设有沿其长度方向开设的滑槽，所述固定轴的一端与所述箱体的侧面连接固定，另一端位于所述滑槽中并可沿所述滑槽滑动，可以防止减速装置在被汽车推行时翻倒。

本发明所述摩擦板为橡胶垫块，所述橡胶垫块的底面有凹凸纹路，可进一步增大减速装置与路面的摩擦系数，橡胶垫块的厚度一般为20～25cm。

本发明所述拦挡装置是防止汽车冲出避险车道末端的最终措施，所述拦挡装置是混凝土护栏或波形护栏。

本发明在所述减速装置的箱体顶面上设有检测到碰撞而发出警报的报警装置，减速装置在被汽车碰撞后，报警装置会发出警报，提醒周边车辆注意安全。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明可实现汽车减速的目的，且主线车道、第一减速段和第二减速段的摩擦系数依次逐渐增大，从而使得汽车平稳减速，防止汽车侧翻甩尾，保护汽车本身安全、保护人员安全，避免造成人员伤亡和货物损失的情况，提高了安全性能。

⑵本发明的减速装置上设有缓冲气囊，结构简单，缓冲性能好，易于实施，便于保护汽车，避免汽车车头损坏。

⑶本发明可以通过调整箱体内水体的重量，从而调节避险车道长度，避免避险车道过长，使整个避险车道能够自适应地形。

⑷本发明的第一减速段和第二减速段的坡度均为0°，可以防止汽车制动后的“倒车”。

⑸本发明结构简单、工程造价低，适于广泛推广和使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的结构示意图之一(减速装置位于第一减速段的起始端且滚轮收折于摩擦板内)；

图2是本发明的结构示意图之二(减速装置位于第一减速段的起始端且滚轮展开向下伸出摩擦板)；

图3是本发明减速装置的结构示意图；

图4是本发明使用过程的示意图之一(汽车碰撞减速装置使其从第一减速段的起始端朝向末端移动)；

图5是本发明使用过程的示意图之二(汽车碰撞减速装置使其继续从第二减速段的起始端朝向末端移动)。

具体实施方式

如图1～5所示，是本发明一种安全性能好的自适应公路避险车道，它包括第一减速段1、第二减速段2、拦挡装置4和减速装置3，第一减速段1的起始端与主线车道5相连，第二减速段2的起始端连接于第一减速段1的末端，第一减速段1和第二减速段2的坡度均为0°，可以防止汽车制动后的“倒车”。拦挡装置4是防止汽车冲出避险车道末端的最终措施，拦挡装置4可以是混凝土护栏或波形护栏等，它固定在第二减速段2的末端。减速装置3放置在第一减速段1的起始端并可在被汽车6碰撞后沿着第一减速段1和第二减速段2移动，第一减速段1、第二减速段2与减速装置3的滑动摩擦系数依次增大，且主线车道5、第一减速段1、第二减速段2与汽车轮胎的摩擦系数依次增大，可使汽车平稳减速。

在本实施例中，减速装置3包括箱体31、设于箱体31前壁面上的缓冲气囊32、储存在箱体31内的水体33、滚轮311以及设置在箱体31底部可与避险车道路面接触的摩擦板34，箱体31的顶部设有注水口，注水口上安装有注水阀门313，在箱体31的底部设有排水口，排水口上安装有排水阀门314。

缓冲气囊结构简单，缓冲性能好，易于实施，便于保护汽车，避免汽车车头损坏。水体可通过注水阀门注入。根据计算公式：滑动摩擦能＝摩擦系数×正压力×滑行距离，通过调整水体的重量，从而调节避险车道长度，使整个避险车道能够自适应地形。水体可通过排水阀门排出，方便减速装置复位，复位后，可通过注水阀门重新注入水体。

摩擦板34为橡胶垫块，橡胶垫块的厚度一般为20～25cm，橡胶垫块的底面有凹凸纹路，可进一步增大减速装置与路面的摩擦系数。

滚轮311安装在箱体31的底部，橡胶垫块上设有竖向贯通的滚轮收纳孔，滚轮311可收折于滚轮收纳孔中，并可在展开后伸出以支撑在路面上，关于滚轮311收折和展开的结构是现有技术，此不赘述。当减速装置与汽车碰撞时，滚轮可收折，不影响减速装置的摩擦减速效果，当减速装置与汽车碰撞完成后，展开滚轮，使之向下伸出摩擦板的下表面，滚轮与路面接触，通过滚轮滚动很容易将减速装置拖动回到第一减速段的起始端。

在减速装置3的箱体顶面上设有检测到碰撞而发出警报的报警装置8，减速装置3在被汽车6碰撞后，报警装置8会发出警报，提醒周边车辆注意安全。

在第一减速段1和第二减速段2的两侧设有护栏7，箱体31的侧面与护栏7之间设有横向的固定轴312，护栏312上设有沿其长度方向开设的滑槽71，固定轴312的一端与箱体31的侧面连接固定，另一端位于滑槽71中并可沿滑槽71滑动，可以防止减速装置在被汽车推行时翻倒。

本发明的工作原理是：利用相同物体间滚动摩擦力小于滑动摩擦力、摩擦耗能的基本原理，将汽车动能转化为摩擦能，从而达到汽车减速的目的。当失控汽车进入避险车道后，汽车前端与减速装置内的缓冲气囊发生碰撞，然后汽车推动减速装置向前克服滑动摩擦力做功，最终汽车动能消耗殆尽而停止，而缓冲气囊恢复变形。在该过程中，汽车的动能最终转化为水体的内能、减速装置与路面的摩擦能、汽车与路面的摩擦能；另外，主线车道到第二减速段的摩擦系数依次逐渐增大，从而使得汽车平稳减速，避免造成人员伤亡和货物损失的情况。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：它包括第一减速段、第二减速段、拦挡装置和减速装置，所述第一减速段的起始端与主线车道相连，所述第二减速段的起始端连接于第一减速段的末端，所述拦挡装置固定在第二减速段的末端，所述减速装置放置在第一减速段的起始端并可在被汽车碰撞后沿着第一减速段和第二减速段移动，所述第一减速段、第二减速段与所述减速装置的滑动摩擦系数依次增大，且所述主线车道、所述第一减速段、所述第二减速段与汽车轮胎的摩擦系数依次增大。

2.根据权利要求1所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述第一减速段和第二减速段的坡度均为0°。

3.根据权利要求2所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述减速装置包括箱体、设于箱体前壁面上的缓冲气囊、储存在箱体内的水体以及设置在箱体底部可与避险车道路面接触的摩擦板。

4.根据权利要求3所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述箱体的顶部设有注水口，所述注水口上安装有注水阀门，在所述箱体的底部设有排水口，所述排水口上安装有排水阀门。

5.根据权利要求4所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述箱体的底部安装有滚轮，所述摩擦板上设有竖向贯通的滚轮收纳孔，所述滚轮可收折于所述滚轮收纳孔中，并可在展开后伸出以支撑在路面上。

6.根据权利要求5所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：在所述第一减速段和第二减速段的两侧设有护栏，所述箱体的侧面与护栏之间设有横向的固定轴，所述护栏上设有沿其长度方向开设的滑槽，所述固定轴的一端与所述箱体的侧面连接固定，另一端位于所述滑槽中并可沿所述滑槽滑动。

7.根据权利要求6所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述摩擦板为橡胶垫块，所述橡胶垫块的底面有凹凸纹路。

8.根据权利要求7所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述橡胶垫块的厚度是20～25cm。

9.根据权利要求8所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：所述拦挡装置是混凝土护栏或波形护栏。

10.根据权利要求1～9任一项所述的安全性能好的自适应公路避险车道，其特征在于：在所述减速装置的箱体顶面上设有检测到碰撞而发出警报的报警装置。

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