CN210684817U - 全真现场碰撞检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于道路交通安全技术领域。一种全真现场碰撞检测装置，用于进行车辆的碰撞检测，包括基础单元、碰撞单元、环境营造单元和控制单元，基础单元用于为碰撞检测提供空间区域；碰撞单元设置在所述基础单元的端部，用于布设碰撞物和防护设备；环境营造单元设置在所述基础单元侧部；控制单元用于控制各单元的动作，获取并记录碰撞过程中数据信息。本实用新型整体结构设计合理，其能够还原公路的路面结构和线型、还原气候环境，并配置相应的碰撞物和路基，进行车辆碰撞及材料碰撞试验，根据车辆、材料损毁程度及观测数据推定乘员伤害状况、车辆材料强度、防撞设施材料强度、地基强度。

Description

全真现场碰撞检测装置

技术领域

本实用新型属于道路交通安全技术领域，具体涉及一种全真现场碰撞检测装置。

背景技术

当前，交通事故居高不下，且重特大交通事故不断发生，其中交通安全设施的老旧、设置不合理、防撞性能不能满足要求等因素成为主要诱因。亟需新的试验方法、新的理论、新的材料、新的生产工艺、新的标准支持。目前车辆材料、安全设施材料试验检测系统众多，检测项目各异，但均存在结构复杂、难以体现和还原真实现场环境、投入成本大、费用过高等不足之处。最重要的是无论以往何种类似系统都存在较多瑕疵：其一是试验范围不全面，涵盖不足。要么是为了检验车的安全，要么是为了测试人的安全，没有真正将车、人及安全设施的性能等统一测试，得出的结论缺乏全面性；其二是仅仅停留在模拟试验阶段，没有全真实验；三是受试验系统先进性的困扰，没有得出相对客观真实的数据等。

实用新型内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种全真现场碰撞检测装置，其能够实现对碰撞检测的真实还原，并获取客观真实的数据，同时整体的通用性强，便于进行不同的情形的模拟施工。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种全真现场碰撞检测装置，用于进行车辆的碰撞检测，包括：基础单元，用于为碰撞检测提供空间区域，并为碰撞检测过程中车辆的行驶提供支撑路面；碰撞单元，设置在所述基础单元的端部，用于布设碰撞物和防护设备，碰撞检测中，车辆与所述碰撞单元发生碰撞；环境营造单元，设置在所述基础单元侧部，用于在碰撞检测过程中营造气候条件；以及控制单元，用于控制各单元的动作，获取并记录碰撞过程中数据信息。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述基础单元包括：加速区段，用于提升车辆的行驶速度；以及行驶区段，所述加速区段和所述行驶区段平滑过渡连接，所述环境营造单元设置在所述行驶区段的两侧，所述碰撞单元设置在所述行驶区段的端部。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述加速区段和所述行驶区段均包括：路基基础，所述路基基础通过混凝土浇筑成型，在所述路基基础上预埋设置有安装座；支撑柱，多组所述支撑柱布设在所述路基基础上，并与所述安装座固定连接；以及支撑架，多组所述支撑架拼装设置在所述支撑柱上；所述行驶区段的支撑架上还设置有承载路面，所述承载路面呈模块化拼装设置在所述支撑架上、或所述承载路面浇筑成型在所述支撑架上。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，至少一部分所述支撑柱为升降支架，所述升降支架为千斤顶或升降油缸；相邻两所述支撑架上分别设置有第一耳板和第二耳板，所述第一耳板和所述第二耳板之间通过销轴连接；所述第一耳板和所述第二耳板之间设置有调整间隙，且所述第一耳板和第二耳板上均开设有连接孔，所述连接孔的孔径大于所述销轴的直径。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述加速区段上设置有牵引组件，所述牵引组件包括卷扬机和缆绳，所述缆绳的两端分别连接卷扬机和车辆，所述卷扬机设置在所述加速区段的第一端部的下侧；在所述加速区段的第二端部设置有定位挂钩，所述定位挂钩与车辆的尾部连接；在所述加速区段上布设有导向滚轮，所述缆绳经过所述导向滚轮与车辆连接，在所述车辆与缆绳之间均设置有脱钩组件，所述脱钩组件用于控制所述车辆与缆绳之间的松脱。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述脱钩组件包括：挂钩本体，所述挂钩本体呈L型，且在所述挂钩本体的第一端部设置有连接座，所述挂钩本体的中部为圆弧结构；翻转钩，所述翻转钩呈L型，所述翻转钩的中部铰接设置在所述挂钩本体的第二端部，在所述挂钩本体上设置有嵌槽，所述翻转钩的第一端部匹配设置在所述嵌槽内；以及扭簧，其设置在所述翻转钩与所述挂钩本体之间。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述加速区段的第一端部还设置有脱钩滚轮，所述脱钩滚轮位于所述缆绳的上部，在所述加速区段上设置有滑道，所述滑道内匹配设置有滑块，所述脱钩滚轮铰接设置在所述滑块上，且所述滑块与滑道之间还设置有缓冲弹簧。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述碰撞单元包括：碰撞物；以及消能池，其包绕设置在所述碰撞物侧部，所述消能池包括外防护围挡和设置在碰撞物与外防护围挡之间的缓冲带；所述外防护围挡由沙袋堆叠、或由废旧轮胎堆叠而成，所述缓冲带由沙袋平铺或者废旧轮胎平铺而成；当采用废旧轮胎布置外防护围挡或缓冲带时，所述废旧轮胎之间设置有钢绞线，并通过钢绞线连接为一体结构。

根据本实用新型全真现场碰撞检测装置，优选地，所述环境营造单元包括：架体；以及设置在架体上的环境营造设备，所述环境营造设备为吹风机、冷风机、吹砂机、造雾机、喷淋管网中的至少一种。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本实用新型整体结构设计合理，其能够还原公路的路面结构和线型、还原气候环境，并配置相应的碰撞物和路基，进行车辆碰撞及材料碰撞试验，根据车辆、材料损毁程度及观测数据推定乘员伤害状况、车辆材料强度、防撞设施材料强度、地基强度，还可用于刑事侦查及交通事故分析，可信程度高，试验效率高，投入较低。

本申请整体设计合理，支撑稳固且组装方便，调整灵活，一次投入可重复利用，整体造价和碰撞检测成本低，并能够保障碰撞检测的数据的客观性和可靠性。

本申请采用组装装配式结构，能够进行拼装和组装，结构件的通用性强，能够实现各种真实场景的还原，整体结构的可调性强，能够大大降低试验过程中路面结构对检测结果的影响；本申请的拼装组装结构灵活，调节方便，能够实现纵横坡度、竖曲线、平曲线等线型的调整布置，不会因为线型的变化导致结构件的变化，通用性强。

本申请的牵引组件的设置，能够大大缩短车辆加速的行驶距离，并降低整个碰撞检测系统的占地面积，通过导向滚轮的布置，能够真实还原车辆的运动特征，保障车辆的初始行驶状态的获取，进一步提高碰撞检测的数据的可靠性。

本申请的碰撞物可以真实再现，其可以再现正向、侧向、追尾、坑槽、突出物、尖锐物等碰撞事故时的状态，改装空间大，功能可以进一步的得到提升。

本申请用途多样，可根据车辆损毁状况推算车内乘员伤害情况以及车辆材料强度，也可根据碰撞物变形情况验算材料强度，根据地基破坏情况验算地基强度，以此检验设计的正确性，提出改进、加强措施。

利用本申请的全真现场碰撞检测装置可提高试验效率，既可单独进行车辆损毁试验和材料、防撞设施强度检测、地基强度检测，也可同时进行多项试验，有利于降低成本。还可用于刑事侦查及交通事故分析。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置的俯视结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中基础单元的结构示意图。

图3为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中环境营造单元的结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中门吊的结构示意图。

图5为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中脱钩组件的结构示意图之一。

图6为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中脱钩组件的结构示意图之二。

图7为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中挂钩本体和翻转钩的状态结构示意图之一。

图8为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中挂钩本体和翻转钩的状态结构示意图之二。

图9为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中第一耳板和第二耳板的连接结构示意图。

图10为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之一。

图11为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之二。

图12为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之三。

图13为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之四。

图14为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之五。

图15为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之六。

图16为根据本实用新型实施例的全真现场碰撞检测装置中碰撞物的布置结构示意图之七。

图中序号：

110为行驶区段、111为路基基础、1111为安装座、112为支撑柱、113为支撑架、114为承载路面、1151为第一耳板、1152为第二耳板、116为连接孔、117为销轴、118为螺母、119为垫板、120为加速区段、121为卷扬机、122为缆绳、123为挂环、124为定位挂钩、125为挂钩本体、126为翻转钩、127为扭簧、128为嵌槽、129为脱钩滚轮、130为滑道、131为滑块、132为缓冲弹簧、133为导向滚轮、134为导轨；

210为碰撞物、220为消能池；

300为架体、301为吹砂机、302为喷淋管网、303为造雾机；

400为门吊、401为电动葫芦；

501为工作平台、502为步道、503为路缘石；

600为车辆。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

一种全真现场碰撞检测装置，用于进行车辆的碰撞检测，包括基础单元、碰撞单元、环境营造单元和控制单元，基础单元用于为碰撞检测提供空间区域，并为碰撞检测过程中车辆的行驶提供支撑路面；碰撞单元设置在基础单元的端部，用于布设碰撞物和防护设备，碰撞检测中，车辆与碰撞单元发生碰撞；环境营造单元设置在基础单元侧部，用于在碰撞检测过程中营造气候条件；控制单元用于控制各单元的动作，获取并记录碰撞过程中数据信息。

本实施例中的基础单元包括加速区段120和行驶区段110，加速区段用于提升车辆的行驶速度；加速区段120和行驶区段110平滑过渡连接，环境营造单元设置在行驶区段的两侧，碰撞单元设置在行驶区段的端部。对于本申请中的加速区段具体是否需要设置为坡道从而便于加速，需要根据实际情况进行选择，而并非是所有的加速区段均是坡道形式，其可以设置牵引组件进行加速。

加速区段和行驶区段均包括路基基础111、支撑柱112、支撑架113，路基基础通过混凝土浇筑成型，在路基基础上预埋设置有安装座1111，本实施例中的安装座1111采用预埋锚筋；多组支撑柱112布设在路基基础111上，并与安装座1111固定连接；多组支撑架113拼装设置在支撑柱112上；行驶区段110的支撑架上还设置有承载路面114，承载路面呈模块化拼装设置在支撑架113上、或承载路面114浇筑成型在支撑架113上。

至少一部分支撑柱112为升降支架，升降支架为千斤顶或升降油缸；相邻两支撑架上分别设置有的第一耳板1151和第二耳板1152，第一耳板和第二耳板之间通过销轴117连接；第一耳板1151和第二耳板1152之间设置有调整间隙，且第一耳板和第二耳板上均开设有连接孔116，连接孔116的孔径大于销轴的直径。

为了实现车辆的加速，在加速区段上设置有牵引组件，加速区段上设置有牵引组件，牵引组件包括卷扬机121和缆绳122，缆绳122的两端分别连接卷扬机121和车辆600，卷扬机121设置在加速区段120的第一端部的下侧；在加速区段120的第二端部设置有定位挂钩124，定位挂钩与车辆的尾部连接，在初始状态下，车辆通过定位挂钩稳定在加速区段的初始位置，待整个碰撞检测系统布置完成后，通过释放定位挂钩，进行加速和碰撞试验；还可以在加速区段上布设导向滚轮，缆绳122经过导向滚轮133与车辆600连接，在车辆600与缆绳122之间均设置有脱钩组件，脱钩组件用于控制车辆与缆绳之间的松脱，其中导向滚轮133可以分为不同方位进行布设，如布设在缆绳下部起到支撑的作用，布设在缆绳的左右两侧到防偏的作用，根据牵引的轨迹进行合理分布，保障缆绳牵引的方向与车辆的形式方向一致；导向滚轮支撑设置在导轨中，导轨固定在加速区段的中部，导轨的高度使车辆的底盘高度决定。

在附图中本实施例以加速区段采用坡道形式示出其结构，以及相应的牵引组件的位置关系，在很多的碰撞检测试验中，加速区段也多采用水平路面，通过牵引组件实现牵引，根据场地空间等因素进行设计。

脱钩组件包括挂钩本体125、翻转钩126和扭簧127，挂钩本体呈L型，且在挂钩本体的第一端部设置有连接座，挂钩本体的中部为圆弧结构；翻转钩126呈L型，翻转钩126的中部铰接设置在挂钩本体125的第二端部，在挂钩本体上设置有嵌槽128，翻转钩126的第一端部匹配设置在嵌槽128内；扭簧127设置在翻转钩126与挂钩本体125之间。在正常的牵引过程中，缆绳122上设置有挂环123，挂环123勾住挂钩本体125，此时翻转钩126在扭簧127的作用下，与挂钩本体125之间形成一个相对稳定的区域，使得挂环123不会随意松脱，并且在牵引过程中也不会松脱，从而满足牵引组件对车辆的牵引，待车辆加速完成后，并经过牵引组件时，需要脱钩，放置牵引组件产生反向作用力，或者毁坏牵引组件；由于当车辆经过牵引组件后，翻转钩受到挂环向后的作用力，此时扭簧发生变形，翻转钩翻转，从而使得挂钩翻转出去，实现脱钩。

为了进一步的避免在脱钩过程中存在瞬间的反向作用力，本申请还通过在加速区段120的第一端部设置有脱钩滚轮129，脱钩滚轮129位于缆绳122的上部，在加速区段上设置有滑道130，滑道内匹配设置有滑块131，脱钩滚轮铰接设置在滑块131上，且滑块与滑道之间还设置有缓冲弹簧132；此时，当车辆经过牵引组件后，缆绳122还会随车辆高速行驶，此时，在脱钩滚轮的滑动过程中，实现缓冲，进而在一定的距离内提供反向作用力，并保障脱钩，避免瞬时对车辆有向下的作用力，提高检测数据的可靠性，还可以通过布设脱钩设备，如自动控制的脱钩设备，但是当存在操作失误时，往往会导致牵引设备受到强大的牵扯力，最终导致损坏，或者其他结构的布置导致成本较高。

由图中可以看出，翻转钩呈月牙形，翻转钩的第一端部位于嵌槽内，并且上表面高于或者等于挂钩本体的表面，因此，在牵拉过程中，更多的是翻转钩承载牵引的作用力，在挂环对翻转钩的作用方向发生变化时，翻转钩发生翻转，从而实现脱钩。本申请在使用过程中还能够对翻转钩进行修磨和更换，因为长期的牵拉作用，往往会导致挂钩内部形成压力凹槽，当传统的普通挂钩脱钩时，往往会因为压力凹槽导致脱钩不彻底，或者牵引组件与车辆之间反向作用力过大。

为了避免翻转钩翻转过程中，挂环123意外卡入翻转钩126与挂钩本体125之间，本实施例中的翻转钩的上端与车辆的底盘之间的间隙小于挂环的直径，此时即使发生其他不可控的因素，也不会使得挂环发生卡顿。

本实施例中的碰撞单元包括碰撞物210和消能池220，消能池220包绕设置在碰撞物侧部，消能池包括外防护围挡和设置在碰撞物与外防护围挡之间的缓冲带；外防护围挡由沙袋堆叠、或由废旧轮胎堆叠而成，缓冲带由沙袋平铺或者废旧轮胎平铺而成；当采用废旧轮胎布置外防护围挡或缓冲带时，废旧轮胎之间设置有钢绞线，并通过钢绞线连接为一体结构。如图10-图16所示，其中分别示出了波形护栏的正面侧向碰撞、对其他车辆的侧向碰撞和追尾碰撞、车辆经过沟渠时的碰撞和车辆对建筑结构凸出物的碰撞、车辆对尖锐物的碰撞、以及车辆对结构物的边角的碰撞。

环境营造单元包括架体和设置在架体上的环境营造设备，环境营造设备为吹风机、冷风机、吹砂机301、造雾机303、喷淋管网302中的至少一种，本实施例中的架体300设置的门吊400直接将相应的设备安装在门吊的机架上，在作业时，通过门吊的移动实现相应区域的环境的营造，本实施例中门吊上设置有电动葫芦401，用来惊醒整个系统的拼装，设备的吊运和安装。

本申请还设置有控制单元包括检测组件、摄像机、控制模块和存储模块，检测组件包括应变片和传感器，用于获取碰撞检测数据；摄像机用于记录碰撞过程；控制模块用于控制各单元的动作；存储模块用于数据的存储。

本申请还公开了一种全真现场碰撞检测装置的应用方法，包括对上述的全真现场碰撞检测装置的施工方法和利用上述的全真现场碰撞检测装置进行的碰撞检测方法；

其中，施工方法包括以下步骤：

根据设定道路的竖曲线和平曲线特征、路面的材质、碰撞速度的要求，拼装连接基础单元，获取加速区段和行驶区段，并在加速区段布置牵引组件，牵引组件辅助车辆加速；

在行驶区段的端部布置碰撞物，并对车辆与碰撞物的碰撞角度进行调整，在碰撞物侧部布置防护围挡和缓冲带；

在行驶区段侧部布置环境营造单元，根据待模拟的气候条件，选用不同的环境设备，营造相应的气候条件；

在车辆和碰撞物上相应位置配置应变片和传感器，在碰撞单元的侧部安装摄像机，进行碰撞数据和碰撞影像的获取；

碰撞检测方法包括以下步骤：

将选定的车辆移至加速区段的起点位置，并通过定位挂钩牵引固定，将车辆与牵引组件连接；

检测碰撞单元、环境营造单元和控制单元正常配置，启动环境营造单元，在行驶区段营造气候条件；

释放定位挂钩，并通过牵引组件牵引车辆加速移动，待车辆加速至设定速度并进入行驶区段后，牵引组件与车辆松脱，车辆继续行驶，并与碰撞物撞击；

获取碰撞过程中的检测数据、以及碰撞过程中和碰撞后的影像资料。

一、装置的制作、安装：

1、基础的制作：

根据基础平面布置，考虑人员操作，放样，开挖基坑，对地基进行整平、碾压，综合考虑人员操作、支架、路面搭设，确定地基标高，再次放样，立模浇筑混凝土，预埋支架锚筋，形成路基基础和安装座。拆模后，将外露地基及基坑四周用混凝土封闭、硬化，砌筑步梯，方便人员操作。

2、碰撞区的设置：

根据需要确定碰撞区范围，放样，用机械开挖，横向设置成路堑形式，方便填筑路基填料，填筑高度应适量大于常见交通安全设施的基础埋置深度及常见桥梁墩、台的埋置深度。

填料分层摊铺碾压并整平（此时还原护栏设置在中央分隔带部位），也可在填料碾压成型后对外端做切削处理，向外放坡（此时还原护栏设置在路肩部位），并储备一定数量的常见路基填料，用于还原不同填料的路基。碰撞区顶面可根据需要铺设不同材料的面层。

在碰撞区与行驶区交界处埋设常见尺寸的路缘石，还原路面中分带及路肩部位，并保持一定数量储备，以便更换。

3、支撑柱、支撑架、操作平台的制作、安装：

加速区段和行驶区段的路面均支撑在钢件拼装的支撑柱上，支撑柱的高度以保证支撑稳固、方便人员操作为宜。支撑柱底部与基础上的预埋锚筋固定在一起，其间缝隙可用薄钢板填塞。

支撑柱顶部设置支撑架，支撑架底部通过钢质垫块支撑在支架上，垫块制成不同坡度用以组合，分别设置平坡、上坡、下坡、竖曲线、横坡、超高状态。

在加速区段起点端部设置工作平台，用杆件拼装，底部安装万向轮，并与支撑柱连接固定，安装围栏和步梯，方便人员操作。

4、支撑架的制作、安装：

加速区段的路面采用装配式钢板路面，即通过支撑架拼装完成，分块尺寸按需要确定，以保证纵向、平面线型顺畅（根据高速公路最小竖曲线及平曲线半径要求，其长度能与最小半径竖曲线及平曲线上的弧长相符）为宜，表面做防滑处理。路面宽度同高速公路普通车道并将两侧加宽适量。

加速区段的长度可根据牵引机达到设计速度时相应的转速和时间推定。

行驶区段的路面采用与上述加速区段相同的钢板路面，在其上铺筑常见的混凝土、沥青混凝土等路面，路面平整状况可根据需要设置。各种路面储备一定数量，可以按需要更换组合。

支撑架的拼装过程中，相邻的两支撑架端部的一定范围（梯形预留段）暂不铺设钢板或在铺筑行驶区路面时预留，用于调整线型后用异形板补齐。异形板形状及尺寸预先根据平曲线调整范围制备，本申请中为了方便补齐和拼装连接，通过设置调节组件，实现第一耳板和第二耳板的匹配连接固定。

本申请中的每块支撑架的两端分别焊接一对凹、凸连接块（即分别为第一耳板和第二耳板），凹、凸连接块端对应连接，且凹、凸连接块之间预留一定活动范围（沿路面横向）。连接块与路面横向保持一定倾角，连接块上分别钻孔，孔径大于销钉直径。

安装时先将支撑架逐块吊起，两端放在支撑柱上，支撑架底部用垫块支撑在支撑柱的顶面，支撑架两端的凸、凹连接块对接，插入垫板、销钉，拧紧外端螺母固定接头（拧紧后以接头能转动为宜）。

5、调整路面纵坡、横坡、平面线形：

所有支撑架的板块对接后，以门吊、千斤顶配合，其中千斤顶可以单独设置，用来辅助调整，也可以将部分支撑柱设计为可升降的结构，即部分支撑柱采用千斤顶或者油缸代替，从而在调整过程中更便捷，用垫块分别调整路面的纵坡、横坡，配以测量仪器，使得加速区段、行驶区段的路面为平坡、上坡、下坡、横坡、超高、位于竖曲线上，拉线校正，使路面平顺、圆滑，最终通过销钉完成相邻两支撑架的固定。

当加速区段和行驶区段位于平曲线段时，预先使连接块与路面纵向保持一定倾角，连接块上分别钻孔，孔径大于销钉直径，具体数值根据高速公路最小平曲线半径推算的路面板块间距调整范围而定。对接后用销钉插入孔内，用垫板（直径略大于钻孔直径）固定，调整线型（做平面适量转动）后，用垫块填塞连接块间的缝隙，将通过销钉连接，并拧紧销钉外端的螺母。

调整线型后用异形板（形状及尺寸预先根据平曲线调整范围制备）填补板块顶面两端的梯形预留段（与支撑架的板块顶端用螺栓连接），并用密封材料封堵表面缝隙，保证平整度满足高速公路标准。由此实现了对上述路面结构的调整。

本实施例中附图可以看出为了便于连接块的摆动调整，通过设置调节框体，使得其带动第一耳板和第二耳板摆动，从而满足角度的调整，施工更为方便。

6、安装牵引组件，布设调整导轨、缆绳：

将牵引机安装在预设位置，滚筒顶面与路面相对高度视车辆底盘高度而定。根据路面为直线或曲线，牵引机滚筒设置成可以一端小范围前后移动，或两端同时移动，以确保在平曲线上达到设计碰撞速度时车辆速度方向仍在曲线的切线方向上（即滚筒与缆绳垂直）。

本实施例中布设了导向滚轮，故在加速区段上还设置有导轨，导轨以型钢分段下料，与路面通过螺栓连接。路面平面线型为直线时，导轨按直线布设，导轨高度视车架底部距路面高度而定，导轨宽度视牵引机滚筒长度而定，以限制缆绳水平摆动。导向滚轮水平安装在导轨内侧，位于缆绳之下，用测量仪器确定高度，以限制缆绳竖向摆动及避免缆绳对滚轮产生竖向压力而使缆绳牵引力失真。

路面平面线形为左转或右转弯道时，导轨也呈曲线布设，左转时导向滚轮竖向布置在导轨左侧上，右转时竖向布置在右侧导轨上，此时可在导向滚轮上下两端分别加焊圆形挡板，大于滚轮外径，以防缆绳脱落，造成牵引受力失真。

7、安装脱钩装置及定位索：

在牵引机前端适当位置安装脱钩装置，其中车辆底盘上设置有牵引挂钩，牵引机的缆绳挂设在牵引挂钩上，具体的脱钩装置为将此处的一个滚轮置于缆绳之上，当车辆达到设计速度行驶到此时，缆绳被抬起，从挂钩上脱落，使车辆进入行驶路面时处于无约束状态。脱钩装置还可以为其他形式的结构，如采用夹持结构，通过电信号控制夹持结构的开合，从而实现缆绳的松脱和夹持。

将选定的试验车辆移至加速区段路面起点位置，用固定在路面端部的定位挂钩拉住车辆车架后端，把牵引机的缆绳挂在车架前端底部的牵引挂钩上。定位挂钩用于将车辆初步固定在起始位置。

8、安装碰撞物、设定场景：

首先在行驶区段的支撑架构建的钢板路面上铺筑常见的路面，如沥青混凝土路面、混凝土路面等，其可以是现浇，也可以采用模块拼装。

根据试验目标，在碰撞区按照高速公路路基施工要求填筑适宜的路基，碰撞区路基表面按照实景作相应处理，分别还原碰撞物在中央分隔带和路肩部位。在碰撞区路基上设置选定的碰撞物，用相应的施工设备进行施工布设，满足高速公路标准，碰撞物尺寸采用实物尺寸，真实再现正向、侧向、追尾、坑槽、突出物、尖锐物等碰撞事故时的状态。

9、安装环境设备：

根据需要选用不同的环境设备，如吹风机、吹砂机、冷风机、造雾机、喷淋管网等，分别营造风、高温、低温、风沙、降雨、雾天、路面湿滑等不同的现场环境，或对车辆测试部位及碰撞物测试部位进行加热、降温处理，真实还原碰撞现场。

10、安装观测设备、仪器：

根据检测目标，在试验车辆预设位置埋置应变片及传感器等装置，在碰撞物上预设位置埋置应变片及传感器等装置，数据线与操作台相连。

11、防护区消能池和缓冲带建设

如碰撞物选定为波形护栏，则在距离波形护栏300~900cm的位置开挖消能池，并夯实基底，池内填充优质中粗砂和1~2cm直径的碎石混合物至离池顶20cm处为止；装填砂袋，沿四周按三排布置缓冲带，其中波形护栏到消能池之间的空隙必须用填砂麻袋无缝隙布置。也可以采用废旧轮胎布置消能池，轮胎通过该钢绞线连接成网片状结构，进行层叠铺设，进而在缝隙中填充砂石，施工速度快，且具有重复利用的特点，消能池的可塑性强，能够满足不同的条件。

二、本申请在具体的应用中方式以及检测车辆损毁情况：

1、调整路面纵坡、横坡、平面线形：

选择适宜长度的路面板块（根据高速公路最小竖曲线及平曲线半径要求，能与最小半径竖曲线及平曲线上的弧长相符），以保证纵向、平面线型顺畅，路面宽度同高速公路普通车道并将两侧加宽适量。

先将支撑架的板块两端的连接块对接，插入垫板、销钉。用垫块分别调整路面的纵坡、横坡，配以测量仪器，使得加速区段、行驶区段的路面为平坡、上坡、下坡、横坡、超高、位于竖曲线上，拉线校正，使路面平顺、圆滑，最后拧紧销钉外端的螺母。

当加速区段和行驶区段位于平曲线段时，预先使连接块与路面横向保持一定倾角，连接块上分别钻孔，孔径大于销钉直径，具体数值根据高速公路最小平曲线半径推算的路面板块间距调整范围而定。对接后用销钉插入孔内，用垫板（直径略大于钻孔直径）固定，调整线型（做平面适量转动）后，用垫块填塞连接块间的缝隙，将销钉外端螺母拧紧。

用异形板（形状及尺寸预先根据平曲线调整范围制备）填补板块顶面两端的梯形预留段（与板块顶端用螺栓连接），并用密封材料封堵表面缝隙，保证平整度满足高速公路标准。

加速区的长度可根据牵引机达到设计速度时相应的转速和时间推定。

2、装牵引机，布设调整导轨、缆绳：

将牵引机安装在预设位置，滚筒顶面与路面相对高度视车辆底盘高度而定。牵引机根据路面为直线或曲线，卷扬机滚筒设置成可以一端小范围前后移动，或两端同时移动，以确保在平曲线上达到设计碰撞速度时车辆速度方向仍在曲线的切线方向上（即滚筒与缆绳垂直）。

路面平面线型为直线时，导轨按直线布设，导轨高度视车架底部距路面高度而定，导轨宽度视牵引机滚筒长度而定，以限制缆绳水平摆动。滚轮水平安装在导轨内侧，位于缆绳之下，用测量仪器确定高度，以限制揽胜竖向摆动及避免缆绳对滚轮产生竖向压力而使缆绳牵引力失真。

路面平面线形为左转或右转弯道时，导轨也呈曲线布设，左转时滚轮竖向布置在导轨左侧上，右转时竖向布置在右侧导轨上，此时可在滚轮上下两端分别加焊圆形挡板，大于滚轮外径，以防缆绳脱落，造成牵引受力失真。

在牵引机前端适当位置安装脱钩装置，将此处的一个滚轮置于缆绳之上，当车辆达到设计速度行驶到此时，缆绳被抬起，从挂钩上脱落，使车辆进入行驶路面时处于无约束状态。

3、埋置应变装置：

根据检测目标，在试验车辆预设位置埋置应变片及传感器等装置，如无法做到信号无线传、接，可在试验车辆行驶轨迹上方架设一条滑线，使车辆牵引数据线向前移动，数据线长度应适量大于路面长度。

4、固定、试行试验车辆：

将选定的试验车辆移至加速区路面起点位置，用固定在路面端部的卷扬机的缆绳拉住车辆车架后端，把牵引机的缆绳挂在车架前端底部的挂钩上。

5、根据需要设定不同场景：

首先选择行驶区路面类型，在钢板路面上铺筑常见的路面，如沥青混凝土路面、混凝土路面等，分类储备。

根据试验目标，在碰撞区按照高速公路路基施工要求填筑适宜的路基，并储备一定数量的常见路基填料。

根据试验目标，在碰撞区路基上设置相应的碰撞物，用相应的施工设备进行施工布设（如附图所示），满足高速公路标准，碰撞物尺寸采用实物尺寸。

6、根据需要设定不同环境：

根据需要选用不同的环境设备，如吹风机、吹砂机、冷风机、造雾机、喷淋管网等，分别营造风、高温、低温、风沙、降雨、雾天、路面湿滑等不同的现场环境，或对车辆测试部位及碰撞物测试部位进行加热、降温等处理，真实还原碰撞现场。

7、碰撞：

碰撞前再次检查路面状况、碰撞物、试验车辆方向固定、环境设备、牵引机、固定用卷扬机，应变装置埋置、信号传接等环节。

确认正常后，开启环境设备和监测仪器，释放试验车辆并同时启动牵引机，为试验车辆加速，达到设计速度后，脱钩装置将挂钩摘下，车辆以自由状态进入行驶区路面，与碰撞物发生碰撞。

具体的过程是：启动牵引机缓慢牵引车辆行进，同时松开端部定位挂钩（也可以用定位卷扬机牵引住车辆，当开始试验时，松开定位卷扬机，此时定位卷扬机的定位挂钩与车辆之间也可以通过设置脱钩装置实现自动脱钩），同步缓慢释放车辆，以此校正车辆行驶轨迹及脱钩装置是否能够正常启动，正常后调整、练习，使得车辆释放与牵引机启动做到同步进行，固定车辆方向盘。

8、数据采集分析：

碰撞结束后，及时测取试验数据，根据车辆损毁状况推算车内乘员伤害情况以及车辆材料强度，也可根据碰撞物变形情况验算材料强度，根据地基破坏情况验算地基强度，以此检验设计的正确性，提出改进、加强措施。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种全真现场碰撞检测装置，用于进行车辆的碰撞检测，其特征在于，包括：

基础单元，用于为碰撞检测提供空间区域，并为碰撞检测过程中车辆的行驶提供支撑路面；

碰撞单元，设置在所述基础单元的端部，用于布设碰撞物和防护设备，碰撞检测中车辆与所述碰撞单元发生碰撞；

环境营造单元，设置在所述基础单元侧部，用于在碰撞检测过程中营造气候条件；以及

控制单元，用于控制各单元的动作，获取并记录碰撞过程中数据信息。

2.根据权利要求1所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述基础单元包括：

加速区段，用于提升车辆的行驶速度；以及

行驶区段，所述加速区段和所述行驶区段平滑过渡连接；所述环境营造单元设置在所述行驶区段的两侧；所述碰撞单元设置在所述行驶区段的端部。

3.根据权利要求2所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述加速区段和所述行驶区段均包括：

路基基础，所述路基基础通过混凝土浇筑成型，在所述路基基础上预埋设置有安装座；

支撑柱，多组所述支撑柱布设在所述路基基础上，并与所述安装座固定连接；以及

支撑架，多组所述支撑架拼装设置在所述支撑柱上；

所述行驶区段的支撑架上还设置有承载路面，所述承载路面呈模块化拼装设置在所述支撑架上、或所述承载路面浇筑成型在所述支撑架上。

4.根据权利要求3所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，至少一部分所述支撑柱为升降支架，所述升降支架为千斤顶或升降油缸；

相邻两所述支撑架上分别设置有第一耳板和第二耳板，所述第一耳板和所述第二耳板之间通过销轴连接；所述第一耳板和所述第二耳板之间设置有调整间隙，且所述第一耳板和第二耳板上均开设有连接孔，所述连接孔的孔径大于所述销轴的直径。

5.根据权利要求2-4任一所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述加速区段上设置有牵引组件，所述牵引组件包括卷扬机和缆绳，所述缆绳的两端分别连接卷扬机和车辆，所述卷扬机设置在所述加速区段的第一端部的下侧；

在所述加速区段的第二端部设置有定位挂钩，所述定位挂钩与车辆的尾部连接；

在所述加速区段上布设有导向滚轮，所述缆绳经过所述导向滚轮与车辆连接，在所述车辆与缆绳之间均设置有脱钩组件，所述脱钩组件用于控制所述车辆与缆绳之间的松脱。

6.根据权利要求5所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述脱钩组件包括：

挂钩本体，所述挂钩本体呈L型，且在所述挂钩本体的第一端部设置有连接座，所述挂钩本体的中部为圆弧结构；

翻转钩，所述翻转钩呈L型，所述翻转钩的中部铰接设置在所述挂钩本体的第二端部，在所述挂钩本体上设置有嵌槽，所述翻转钩的第一端部匹配设置在所述嵌槽内；以及

扭簧，其设置在所述翻转钩与所述挂钩本体之间。

7.根据权利要求6所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述加速区段的第一端部还设置有脱钩滚轮，所述脱钩滚轮位于所述缆绳的上部，在所述加速区段上设置有滑道，所述滑道内匹配设置有滑块，所述脱钩滚轮铰接设置在所述滑块上，且所述滑块与滑道之间还设置有缓冲弹簧。

8.根据权利要求1所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述碰撞单元包括：

碰撞物；以及

消能池，其包绕设置在所述碰撞物侧部，所述消能池包括外防护围挡和设置在碰撞物与外防护围挡之间的缓冲带；

所述外防护围挡由砂袋堆叠、或由废旧轮胎堆叠而成，所述缓冲带由砂袋平铺或者废旧轮胎平铺而成；当采用废旧轮胎布置外防护围挡或缓冲带时，所述废旧轮胎之间设置有钢绞线，并通过钢绞线连接为一体结构。

9.根据权利要求1所述的全真现场碰撞检测装置，其特征在于，所述环境营造单元包括：

架体；以及

设置在架体上的环境营造设备，所述环境营造设备为吹风机、冷风机、吹砂机、造雾机、喷淋管网中的至少一种。

Images