[發(fā)明專利]一種智能避險車道系統(tǒng)及車輛避險方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010325124.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111489563B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡興華;郭建譜;祝亞奇;李家毅;余星葳;王偉云;黃夢宇;胡浩;孟亞飛;秦洪彬;曹晏詩
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G08G1/052;G08G1/16
• 代理公司: 重慶樂泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 何君蘋

本發(fā)明公開了一種智能避險車道系統(tǒng)及車輛避險方法，屬于交通安全技術(shù)領(lǐng)域，解決失控車輛在制動過程中容易偏離甚至側(cè)翻的問題。本發(fā)明所述系統(tǒng)包括信息采集模塊、控制器、消能緩沖裝置和電源模塊，所述信息采集模塊安裝于距離引道入口前50～100m處，所述信息采集模塊用于采集車輛的車速、總重和外輪廓，并將這些參數(shù)傳遞給所述控制器，所述控制器用于控制所述消能與制動保持模塊，所述消能緩沖裝置安裝于制動車道的入口處。本發(fā)明能夠控制車輛制動移動路線，避免車輛偏離甚至側(cè)翻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能避險車道系統(tǒng)及車輛避險方法。

背景技術(shù)

受復(fù)雜地形、工程投資等因素的影響，高速公路或山區(qū)道路存在長大下坡或連續(xù)轉(zhuǎn)彎等不良路段。車輛尤其是大貨車在該不良路段行駛時，由于長時間的行車制動，可能容易使剎車系統(tǒng)溫度升高導(dǎo)致剎車失靈，進(jìn)而引發(fā)交通事故，這對失控車輛駕駛員及在該路行駛的其他駕駛員的人身財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此需要設(shè)置避險車道來降低交通事故的事故率。

避險車道是指在長陡下坡路段行車道外側(cè)增設(shè)的供速度失控車輛駛離正線安全減速的專用車道。避險車道主要由引道、制動車道、服務(wù)車道及輔助設(shè)施(路側(cè)護(hù)欄、防撞設(shè)施、施救錨栓、呼救電話、照明)等組成。避險車道主要布置在長下坡路段，以主要應(yīng)對連續(xù)剎車導(dǎo)致過熱失靈的車輛被動減速。避險車道通常采用上坡道形式，制動床通常填充厚度較大的豆礫石材料，在重力和粒料阻力對車輪的綜合作用下，實現(xiàn)車輛制動。現(xiàn)有制動避險車道主要是采用增加摩擦力來制動車輛，但是車輛在行駛中突然增大摩擦力容易損壞車胎。車輛制動時前行的動力包括自身的動力和前行的慣性兩種力。

現(xiàn)有的避險車道普遍存在以下問題：

1、車輛制動過程中受力不均勻而發(fā)生方向偏離。

2、失控車輛速度過高時可能導(dǎo)致沖出避險車道的危險.

3、車輛制動后容易后溜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種智能避險車道系統(tǒng)，解決失控車輛在制動過程中由于受力不均勻，方向容易偏離，導(dǎo)致車輛偏離甚至側(cè)翻的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

一種智能避險車道系統(tǒng)，包括信息采集模塊、控制器、消能緩沖裝置和電源模塊，信息采集模塊和消能緩沖裝置分別與控制器連接，電源模塊與控制器連接。通過信息采集模塊預(yù)先采集車輛的失控信息，控制器根據(jù)這些信息計算出最佳的制動力，以確保失控車輛在安全制動距離內(nèi)所受外部制動力最小，并且預(yù)測出車輛進(jìn)入避險車道的位置，準(zhǔn)確的將車輛框在效能緩沖裝置中進(jìn)行制動，避免車輛偏移，車翻。

本設(shè)計基于沖量定理而設(shè)計：沖量定理的描述為物體的增量等于它所受合外力的沖量，即所有外力的沖量的矢量和，即

Ft＝m(v₀-v)

式中，

F——合外力：

t——合外力作用時間：

m——物體的質(zhì)量；

v₀——物體的初始速度；

v——物體在經(jīng)過t時段后的末速度。

對于失控車輛而言，其速度變化量即為進(jìn)入避險車道前的初速度值v₀，因車輛總質(zhì)量m為定值，為實現(xiàn)外力對車輛合力F最小，需要盡量增大合外力作用時間t。根據(jù)位移公式，

式中，

L——有效制動距離；

a——制動減速度；

F——合外力：