[發明專利]基于DS證據理論的半掛罐車多源信息融合側翻預警方法

有效

• 申請號: 201910179583.1
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109977500B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 李旭;韋坤;徐啟敏
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

1.基于DS證據理論的半掛罐車多源信息融合側翻預警方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)明確三個側翻表征參數和實時獲取方式

半掛罐車側翻表征參數為：側傾角α、側向加速度A和板簧壓力橫向轉移率L，板簧壓力橫向轉移率L計算公式為：

式中，F_li是半掛罐車第i根車軸左側鋼板彈簧所受壓力，F_ri是半掛罐車第i根車軸右側鋼板彈簧所受壓力，i是半掛罐車車軸位置編號，i＝1,2,…,n，n是半掛罐車總的車軸數量；

選用的傳感器有MEMS陀螺儀和若干壓力傳感器，根據MEMS陀螺儀輸出信息得到側傾角α和側向加速度A，根據壓力傳感器輸出信息和公式(1)計算得到板簧壓力橫向轉移率L；MEMS陀螺儀固定于半掛罐車底盤中心，壓力傳感器安裝于鋼板彈簧與車輪的結合處，壓力傳感器數量取決于半掛罐車兩側鋼板彈簧個數；

2)分別計算三個側翻表征參數對應的預估側翻發生的概率

定義基于側傾角α判斷側翻發生的概率為P₁，

式中，α為半掛罐車的側傾角，α_T為預設的側傾角閾值，α_T＞0，0≤P₁≤1，P₁小數點后保留兩個有效數字；

定義基于側向加速度A判斷側翻發生的概率為P₂，

式中，A為半掛罐車的側向加速度，A_T為預設的側向加速度閾值，A_T＞0，0≤P₂≤1，P₂小數點后保留兩個有效數字；

定義基于板簧壓力橫向轉移率L判斷側翻發生的概率為P₃，

式中，L為半掛罐車的板簧壓力橫向轉移率，L≥0，L_T為預設的板簧壓力橫向轉移率閾值，L_T＞0，0≤P₃≤1，P₃小數點后保留兩個有效數字；

定義基于上述三個側翻表征參數判斷不發生側翻的概率為Q_j，

Q_j＝1-P_j j＝1,2,3 (5)

式中，0≤Q_j≤1，Q_j小數點后保留兩個有效數字；

3)采用DS證據理論獲得預估側翻發生的最優概率

定義采用DS證據理論處理得到的預估側翻發生的最優概率為R，0≤R≤1，R小數點后保留兩個有效數字；

設命題“發生側翻”為C，命題“不發生側翻”為M₁為基于側傾角α判斷的概率分配函數，即M₁(C)＝P₁，M₂為基于側向加速度A判斷的概率分配函數，即M₂(C)＝P₂，M₃為基于板簧壓力橫向轉移率L判斷的概率分配函數，即M₃(C)＝P₃，M為M₁、M₂和M₃的正交和，即M(C)＝R，

計算歸一化常數K，計算公式為：

得到K＝P₁·P₂·P₃+Q₁·Q₂·Q₃；

計算預估側翻發生的最優概率R，計算公式為：

得到

4)根據預估側翻發生的最優概率大小分級別進行預警

預估側翻發生的最優概率R計算完之后，根據R的大小分級別進行預警，預警模塊由語音提示單元和蜂鳴器組成，固定于牽引車駕駛室里，預警規則如下：

不報警時，語音提示單元和蜂鳴器不工作；一級報警時，語音提示單元播放：“請安全駕駛”，蜂鳴器低頻震動；二級報警時，語音提示單元播放：“請謹慎駕駛”，蜂鳴器中頻震動；三級報警時，語音提示單元播放：“危險，即將發生側翻”，蜂鳴器高頻震動。