CN114707915B - 一种车辆运输的风险评估系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆风险评估技术领域，尤其涉及一种车辆运输的风险评估系统及方法，系统包括安装座；安装座内部设置空腔结构；摆动球，悬挂在空腔结构中心；多个信号发生装置，沿摆动球的水平周向均匀分布；摆动球靠近或接触到信号发生装置时，信号发生装置会产生电信号；处理器，用于接收电信号；处理器内还设置风险评估模型，具体为：将信号发生装置进行编号，处理器根据电信号生成对应的数字；再设置判断模型，可以通过处理器生成的数字，来判断急刹或急转弯状态，并记录急刹次数x，急转弯次数y；计算风险值R=S(Ax+By)/(x+y)。本发明提供的一种车辆运输的风险评估系统及方法，能够对运输车辆的平稳度风险程度进行评估。

Description

一种车辆运输的风险评估系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆风险评估技术领域，尤其涉及一种车辆运输的风险评估系统及方法。

背景技术

随着我国公路建设规模的逐渐扩大，越来越多的货物可以采用成本低廉、使用方便的公路运输方式进行运输。对于如高精密度设备、化学品等货物，其在运输过程中对车辆的平稳度要求较高，如果车辆出现急刹、急转弯的情况，就会存在货物损坏甚至产生危险的风险。

在现有技术中，车辆运行的平稳度通常依据司机的经验进行控制，可靠性较差，缺乏更加有效的系统来对车辆在运输过程中的平稳度进行监管。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种车辆运输的风险评估系统及方法，能够对运输车辆的平稳度风险程度进行评估。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种车辆运输的风险评估系统，可以有效解决背景技术中的问题。同时，本发明还请求保护一种车辆运输的风险评估系统，具有同样的技术效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种车辆运输的风险评估系统，包括：

安装座，固定安装在车体上；所述安装座内部设置空腔结构；

摆动球，可自由摆动地悬挂在所述空腔结构中心处；

多个信号发生装置，在所述空腔结构内沿所述摆动球的水平周向均匀分布；所述摆动球靠近或接触到所述信号发生装置时，所述信号发生装置会产生电信号；

处理器，用于接收所有所述信号发生装置的电信号；所述处理器内还设置用于实现风险评估的风险评估模型，所述风险评估模型具体为：将不同位置的所述信号发生装置进行不同数值的编号，所述处理器根据接收的电信号生成对应所述信号发生装置编号的数字；再设置判断模型，可以通过所述处理器生成的数字，来判断车辆的急刹或急转弯状态；记录车辆的急刹次数为x，车辆的急转弯次数为y；计算风险值R=S(Ax+By)/(x+y)，其中，A为急刹权重系数，B为急转弯权重系数，S为安全系数，A、B和S的数值均≥1；风险值R的数值大小即可反应出运输车辆的平稳度风险程度。

进一步地，在所述风险评估模型中，将最靠近车辆前进方向的一个所述信号发生装置的编号数值设定为最小值，然后左右交替地对所有所述信号发生装置进行数值依次增加的编号。

进一步地，在所述风险评估模型中，所述判断模型具体为：

设定检测时间t秒，t＞0；从所述处理器生成第一个数字时开始计时，记录t秒内所述处理器生成的所有数字，将数值不同的数字各取一个，形成判断数集；计算所述判断数集的方差或标准差，并根据方差或标准差的数值大小，来判断车辆的急刹或急转弯状态。

进一步地，所述信号发生装置为接近开关；所述摆动球为金属结构，且所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时位于所述接近开关的感应范围内。

进一步地，所述信号发生装置为金属片或金属条；所述摆动球至少表面带电，且所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时与所述信号发生装置相接触。

进一步地，还包括固定安装在所述空腔结构内且绝缘的固定座，所述固定座的内壁设置凹槽，所有所述信号发生装置均安装在所述凹槽内，且所述信号发生装置的内表面与所述固定套的内壁同面。

进一步地，所述信号发生装置包括形变条、以及贴合在形变条侧面的应变感应片；所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时撞击所述形变条，使形变条产生形变，所述应变感应片检测到所述形变条的形变后产生电信号。

进一步地，所述形变条设置有向远离所述摆动球方向凸起的弧形段，所述应变感应片贴合在所述弧形段上。

进一步地，所述摆动球通过弹簧悬挂在所述空腔结构内。

一种车辆运输的风险评估方法，使用上述的车辆运输的风险评估系统，包括以下步骤：

车辆启动前，将所述风险评估系统水平地安装在车辆上；

根据货物的种类设定安全界限，在车辆运输途中，实时对所述风险评估系统的风险值R进行监控，当风险值R超过设定的安全界限时，发出警报。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本风险评估系统通过摆动球和信号发生装置的配合，能够对车辆运输过程中的急刹、急转弯等动作进行识别和监测，再通过计算急刹、急转弯动作的频率来对车辆运输的平稳度风险程度进行评估，生成风险值R，可以根据风险值R对车辆运输的平稳度进行直观地描述和监控，从而便于后续对车辆平稳度的控制，保证货物的运输安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为本发明车辆运输的风险评估系统的外形图；

图2为本发明车辆运输的风险评估系统的实施例一的部件拆分图；

图3为本发明车辆运输的风险评估系统的实施例一的侧面剖视图；

图4为本发明车辆运输的风险评估系统的实施例二的固定座的结构示意图；

图5为本发明车辆运输的风险评估系统的实施例二的侧面剖视图；

图6为本发明车辆运输的风险评估系统的实施例三的侧面剖视图；

图7为本发明车辆运输的风险评估系统的信号发生装置的编号和接线示意图；

附图标记：安装座11、空腔结构111、摆动球12、信号发生装置13、处理器14、固定座15、形变条16、弧形段161、应变感应片17、弹簧18。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一

一种车辆运输的风险评估系统及方法，如图1~3所示，包括：

安装座11，固定安装在车体上；安装座11内部设置空腔结构111；

摆动球12，可自由摆动地悬挂在空腔结构111中心处；

多个信号发生装置13，固定安装在空腔结构111内，且沿摆动球12的水平周向均匀分布；摆动球12靠近或接触到信号发生装置13时，信号发生装置13会产生电信号；

处理器14，用于接收所有信号发生装置13的电信号；处理器14内还设置用于实现风险评估的风险评估模型，所述风险评估模型具体为：将不同位置的信号发生装置13进行不同数值的编号，处理器14根据接收的电信号生成对应信号发生装置13编号的数字；再设置判断模型，可以通过处理器14生成的数字，来判断车辆的急刹或急转弯状态；记录车辆的急刹次数为x，车辆的急转弯次数为y；计算风险值R=S(Ax+By)/(x+y)，其中，A为急刹权重系数，B为急转弯权重系数，S为安全系数，A、B和S的数值均≥1；风险值R的数值大小即可反应出运输车辆的平稳度风险程度，计算出的风险值R数值越大，说明运输车辆运输过程中的平稳度越差。A、B和S的具体数值根据货物的类型、货物的运输要求来进行规定，比如：当运输的货物是液体化学品时，急刹就会导致液体产生前后产生较大晃动碰撞严重影响液体化学品安全，急转弯则会导致液体化学品在桶内旋转状态的晃动，相对急刹状态就会安全一些，因此可以将A设置为1.8、B设置为1.2，使急刹次数为x和急转弯次数为y对风险值R的数值产生不同的影响，然后再人为规定S的数值对风险值R进行放大，货物对平稳度的要求越高，S的数值越大。

具体的，本系统的工作原理如下：车辆在停止状态或者平稳运行状态时，摆动球12就会呈下垂状态或者轻微摆动的状态，不会激发信号发生装置13；当车辆急刹、急转弯等产生运动状态的突变时，摆动球12会在惯性的作用下产生较大的摆动，从而能够激发对应的信号发生装置13产生电信号，处理器14生成对应信号发生装置13编号的数字，而信号发生装置13的装置是根据其位置进行编号的，因此可以通过处理器14生成的数字的变化，来反映出摆动球12的运动轨迹，再进一步地反推出车辆的运行状态。

由于车辆的急刹和急转弯对货物的影响存在一定差异，因此如果要更准确的对车辆的平稳度风险进行评估，就需要将急刹和急转弯进行区分。而车辆在急刹、急转弯的情况下对摆动球12的影响都是不同的，车辆急刹时，摆动球12出现的是前后方向的摆动，而在车辆急转弯时，摆动球12就会呈被甩出的状态并进行带有旋转的摆动，因此两种情况下摆动球12经过的路径存在明显的差异，能够激发的信号发生装置13的位置就会产生明显的差异，从而使处理器14内生成的数字的顺序、规律等产生明显的差异，通过判断模型对数字的顺序、规律进行识别，就可以区分出车辆是在急刹还是在急转弯。区分出来后，就可以对急刹和急转弯分别计数成x和y，之后采用R=S(Ax+By)/(x+y)的模型即可计算出风险值R。风险值R可以对车辆运输的平稳度进行直观地描述和监控，从而便于后续对车辆平稳度的控制，保证货物的运输安全。

在风险评估模型中，优选将最靠近车辆前进方向的一个信号发生装置13的编号数值设定为最小值，然后左右交替地对所有信号发生装置13进行数值依次增加的编号，如图7所示，编号的数值也可以对应地放大，比如图中采用“1、2、3……8”的编号方式，使用时也可以采用“5、10、15……40”、“10、20、30……80”等编号方式，这种编号方式，可以使靠近车辆前进方向的信号发生装置13的编号数值、和靠近车辆后方的信号发生装置13的编号数值产生较大的差异，并且编号间的数值差异越大，处理器14生成的数字的变化就越明显，从而更有利于对急刹和急转弯的区分。

在风险评估模型中，判断模型具体的一种优选算法具体如下：

在车辆启动前先人为设定检测时间t秒，t＞0，通常按照运输路径内平均的刹车或转弯时间进行设置；车辆启动后，系统开始工作，在从处理器14生成第一个数字时开始计时，记录t秒内处理器14生成的所有数字，将数值不同的数字各取一个，形成判断数集；计算判断数集的方差或标准差，并根据方差或标准差的数值大小，来判断车辆的急刹或急转弯状态。

上述判断模型的具体原理如下：在急刹时，摆动球12是前后摆动的，因此能够激发的是车辆前进方向和后方的信号发生装置13，这些位置的信号发生装置13的编号，其数值为所有编号数值中的极值部分，所得的判断数集的离散程度就会很大；在急转弯时，摆动球12是带有旋转的摆动的，因此能够按序激发信号发生装置13，其编号数值变化相对急刹时更加连续，因此所得的判断数集的离散程度相对的就会更小；因此，可以通过计算数集的方差或标准差来反映出判断数集的离散程度，从而对急刹和急转弯的情况进行区分。具体以如图7所示的编号方式进行举例，在急刹时，摆动球12是前后摆动的，则判断数集就会是“1、8”，其方差为24.5；在急转弯时，摆动球12依次划过编号为“2、4、6、8”的信号发生装置13，则判断数集就会是“2、4、6、8”，其方差约为6.7；可以看出，急刹和急转弯的判断数集存在明显差异，可以通过方差很明确地对急刹和急转弯进行区分。

摆动球12优选通过弹簧18悬挂在空腔结构111内，弹簧18可以避免摆动球12从上方进行回弹，并且可以通过对弹簧18本身弹力的设置，来形成摆动球12的设定幅度，在车辆的速度、方向的突变需要达到一定的程度前，摆动球12只能在设定幅度内摆动，并且不会激发信号发生装置13；在车辆的速度、方向的突变达到一定的程度时，摆动球12的摆动幅度就会超出设定幅度，从而激发信号发生装置13产生电信号。弹簧18的弹力越小，即弹簧18越难发生形变，就需要车辆的速度、方向的突变更大才能激发信号发生装置13，使系统的灵敏度降低。弹簧18的弹力大小也可以通过货物的类型进行选用。

在本实施例中，信号发生装置13设置为接近开关；摆动球12为金属结构，且摆动球12的摆动幅度超过设定幅度时位于接近开关的感应范围内，这种结构可以避免摆动球12与信号发生装置13之间产生接触，避免因为这种接触对摆动球12的轨迹产生影响，保证摆动球12能够尽可能地反应出车辆的实际运动状态。

实施例二

一种车辆运输的风险评估系统及方法，如图4~5所示，与实施例一不同的是，信号发生装置13为金属片或金属条，金属片或金属条上设置有导线，不同信号发生装置13的导线与处理器14的不同引脚直接连接；摆动球12至少表面带电，且摆动球12的摆动幅度超过设定幅度时与信号发生装置13相接触，电就会通过信号发生装置13和导线传导至处理器14上，处理器14就能够根据接收到电信号的引脚来快速确定信号发生装置13的编号并生成对应的数字。

由于摆动球12会对信号发生装置13产生撞击，因此在本实施例中还设置了固定安装在空腔结构111内且绝缘的固定座15，固定座15的内壁设置凹槽，所有信号发生装置13均安装在凹槽内，通过固定座15使所有信号发生装置13之间的位置关系能够保持固定，保证本系统的检测准确度。信号发生装置13的内表面优选与固定套的内壁同面，则在摆动球12从固定座15的内壁划过时，不会出现台阶状的结构影响摆动球12的运动轨迹，保证摆动球12能够准确地反应出车辆状态。

实施例三

一种车辆运输的风险评估系统及方法，如图6所示，与实施例一不同的是，信号发生装置13设置成包括形变条16、以及贴合在形变条16侧面的应变感应片17；形变条16一端固定在安装座11内部的空腔结构111内，或者与设置在安装座11内部的固定结构固定相连，形变条16另一端可以自由摆动，从而使形变条16在收到撞击后可以产生形变；摆动球12的摆动幅度超过设定幅度时撞击形变条16，就可以使形变条16产生形变，应变感应片17检测到形变条16的形变后产生电信号。

优选在形变条16上设置有向远离摆动球12方向凸起的弧形段161，弧形段161设置在形变条16用于固定的一端，弧形段161可以有效地放大形变条16的形变程度，应变感应片17贴合在弧形段161上，使得应变感应片17能够更灵敏地感应出形变条16的形变。

本发明还涉及了一种车辆运输的风险评估方法，使用上述车辆运输的风险评估系统，包括以下步骤：

车辆启动前，将风险评估系统水平地安装在车辆上，优选使用水平仪对风险评估系统的水平度进行校正，确保风险评估系统是水平设置的，使摆动球12向各个方向摆动的幅度是相同的，保证系统对车辆运输状态检测的准确度；

根据货物的种类设定安全界限，在车辆运输途中，实时对风险评估系统的风险值R进行监控，当风险值R超过设定的安全界限时，发出警报，比如设定安全界限为4级，在风险值R超过4级后，就会向司机或者监管者发出警报信息，提醒人员注意保持车辆的平稳度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种车辆运输的风险评估系统，其特征在于，包括：

安装座，固定安装在车体上；所述安装座内部设置空腔结构；

摆动球，可自由摆动地悬挂在所述空腔结构中心处；

多个信号发生装置，在所述空腔结构内沿所述摆动球的水平周向均匀分布；所述摆动球靠近或接触到所述信号发生装置时，所述信号发生装置会产生电信号；

处理器，用于接收所有所述信号发生装置的电信号；所述处理器内还设置用于实现风险评估的风险评估模型，所述风险评估模型具体为：将不同位置的所述信号发生装置进行不同数值的编号，所述处理器根据接收的电信号生成对应所述信号发生装置编号的数字；再设置判断模型，可以通过所述处理器生成的数字，来判断车辆的急刹或急转弯状态；记录车辆的急刹次数为x，车辆的急转弯次数为y；计算风险值R=S(Ax+By)/(x+y)，其中，A为急刹权重系数，B为急转弯权重系数，S为安全系数，A、B和S的数值均≥1；风险值R的数值大小即可反应出运输车辆的平稳度风险程度。

2.根据权利要求1所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，在所述风险评估模型中，将最靠近车辆前进方向的一个所述信号发生装置的编号数值设定为最小值，然后左右交替地对所有所述信号发生装置进行数值依次增加的编号。

3.根据权利要求2所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，在所述风险评估模型中，所述判断模型具体为：

设定检测时间t秒，t＞0；从所述处理器生成第一个数字时开始计时，记录t秒内所述处理器生成的所有数字，将数值不同的数字各取一个，形成判断数集；计算所述判断数集的方差或标准差，并根据方差或标准差的数值大小，来判断车辆的急刹或急转弯状态。

4.根据权利要求1所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，所述信号发生装置为接近开关；所述摆动球为金属结构，且所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时位于所述接近开关的感应范围内。

5.根据权利要求1所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，所述信号发生装置为金属片或金属条；所述摆动球至少表面带电，且所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时与所述信号发生装置相接触。

6.根据权利要求5所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，还包括固定安装在所述空腔结构内且绝缘的固定座，所述固定座的内壁设置凹槽，所有所述信号发生装置均安装在所述凹槽内，且所述信号发生装置的内表面与所述固定座的内壁同面。

7.根据权利要求1所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，所述信号发生装置包括形变条、以及贴合在形变条侧面的应变感应片；所述摆动球的摆动幅度超过设定幅度时撞击所述形变条，使形变条产生形变，所述应变感应片检测到所述形变条的形变后产生电信号。

8.根据权利要求7所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，所述形变条设置有向远离所述摆动球方向凸起的弧形段，所述应变感应片贴合在所述弧形段上。

9.根据权利要求1所述的车辆运输的风险评估系统，其特征在于，所述摆动球通过弹簧悬挂在所述空腔结构内。

10.一种车辆运输的风险评估方法，其特征在于，使用如权利要求1~9任一项所述的车辆运输的风险评估系统，包括以下步骤：

车辆启动前，将所述风险评估系统水平地安装在车辆上；

根据货物的种类设定安全界限，在车辆运输途中，实时对所述风险评估系统的风险值R进行监控，当风险值R超过设定的安全界限时，发出警报。

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