一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法
2023-07-02 01:44:01 4
專利名稱：一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車運行安全狀態綜合監控預警方法領域，尤其是涉及在途車輛 預警閾值的確定方法。車輛在途狀態預警在硬體技術方面容易實現，但是關於怎樣確定危 險狀態等級並且怎樣才能有效預警一直是研究的重點和難點。本發明從制動距離角度出 發，綜合考慮在各種在途因素影響下車輛的制動距離發生的變化，利用其與安全制動距離 的變化率確定此刻車輛的危險度，然後根據危險度的等級再確定預警時刻，並採取不同的 預警措施。
背景技術：
目前我國營運車輛經常存在超載、超速等現象，當道路條件較為惡劣時(例如長 下坡導致制動器過熱而失效等情況發生)，極易導致交通事故。車輛在行駛過程中，很多潛 在的危險狀況很難被發現，據了解發生事故時很多駕駛人員當時並不清楚地了解車輛運行 狀態，此時如果駕駛員採取了不正當的駕駛手段，可能會導致意外事故的發生。因此，對載 貨汽車的運輸過程進行監測預警的必要性已經被廣泛認可，但是針對預警閾值的確定方法 研究的較少。車輛預警的方式各式各樣，研究者所考慮的預警條件都有所不同，但是車輛的安 全狀態主要由制動性能來表現，而制動距離的大小能夠直接評定車輛的制動效能，制動效 能又能評價車輛的制動能力。故本發明從制動距離的角度出發是一種合理的判定車輛安全 或是危險狀態的方法。目前對車輛安全狀態的描述多為安全度，安全度的確定方法主要是與探測的車輛 當時車距和理論安全車距比有關，其表示範圍為0 100%，根據不同的安全度數值進行預 警。此方法沒有體現出車輛的自身實時狀態和外界環境對車輛制動的影響，故預警閾值和 時刻的確定過於理論，預警精度不高。針對制動距離的研究中，大多數都是利用經典公式，只考慮車速和制動起作用時 間等單一因素，涉及到的參數較少，故計算的制動距離不準確，不能體現真實情況。在實際 的道路環境下影響制動距離的因素有很多，本發明中的制動距離模型綜合考慮了影響制動 的關鍵因素，能夠較為準確的計算出當時的實際制動距離，為預警提供了可靠的依據。
發明內容
本發明提供一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法，針對在途車輛容 易存在一些潛在的危險狀況，如不採取正當的措施，極易引發事故等特點，以制動距離作為 出發點，通過其來反映車輛的安全狀態。主要是通過對在途車輛所採集的信息進行處理，得 到車輛當時狀態下制動所需的制動距離Cl1，並計算在當時車速下的安全制動距離Cltl，利用 危險度的公式確定危險度的數值，並根據危險度的範圍來確定預警等級，本發明提供了一 種有效的預警閾值確定的方法，解決了現有方法預警不精確的問題。本發明的上述目的通過以下技術方案實現，結合
如下
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本發明公開一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態動態預警的方法，綜合考慮車 輛自身制動器參數、車輛當前的狀態和外界道路環境等因素。其中制動器參數主要包括制 動系統壓力、制動蹄片磨損和制動器溫升三個重要制動器性能參數；車輛狀態因素主要考 慮的是車速、超載、偏載等；道路環境因素主要包括長下坡和道路摩擦係數等容易引發交通 事故的因素。通過建立的制動距離模型計算出當前車輛制動所需的距離d」並定義車輛安 全制動距離Cltl (在某一車速下其他影響因素都在正常範圍內時車輛制動所需的制動距離)。 利用給定的車輛危險度計算方法，通過當前制動距離與安全制動距離的比較，得出車輛當 前危險度R數值。根據不同的危險度範圍採取不同級別的預警，對駕駛員進行預警。本發 明實時性強、精度高，無需複雜的計算和設計，準確度高，有很強的實際指導意義，為汽車危 險狀態閾值的確定提供了一種科學有效的方法。本發明所述的一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法，具體步驟如 下步驟一，周期性獲取在途車輛的狀態信息，主要提取車輛的自身制動器參數、當前 的狀態因素和外界道路環境因素信息，並進行信息整合；步驟二，利用制動距離模型計算出當前車輛所需的制動距離Cl1，將步驟一中各參 數輸入制動距離模型中，計算出車輛在當前狀態下制動所需的距離Cl1,其計算公式為
Γ π J ι ( 『 τ" λ ua02(m0 +ιηΛ-r
權利要求
一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法，其特徵在於，具體步驟如下步驟一，周期性獲取在途車輛的狀態信息，主要提取車輛的自身制動器參數、當前的狀態因素和外界道路環境因素信息，並進行信息整合；步驟二，利用制動距離模型計算出當前車輛所需的制動距離d1，將步驟一中各參數輸入制動距離模型中，計算出車輛在當前狀態下制動所需的距離d1，其計算公式為 d 1= 1 3.6 ( 1 + 2 + 2 2 ) u a0 + u a0 2 25.92 ( m0 + m1 )r P w A w R m-Gsini ; 其中τ1駕駛員反應時間，τ2′消除制動蹄片間隙所需時間，τ2″制動器制動力增長所需時間，τ＝τ2′+τ2″為制動器起作用時間，ua0起始制動車速，m0車輛滿載質量，m1車輛超載部分質量，Pw制動管路壓力；Aw輪缸活塞面積；μ制動襯片摩擦係數；Rm；制動盤有效摩擦半徑；i道路坡度；G車輛重力。步驟三，根據當前車速計算出安全制動距離d0，其計算公式為其中τ1駕駛員反應時間，τ2′消除制動蹄片間隙所需時間，τ2″制動器制動力增長所需時間，τ＝τ2′+τ2″為制動器起作用時間，ua0起始制動車速，路面摩擦係數。步驟四，將步驟二算出的當前車輛所需的制動距離d1與步驟三安全制動距離d0相比較，通過計算危險度R確定車輛當前危險狀態，並以危險度的範圍作為車輛預警的閾值，實行分級預警。計算當時車輛的危險度數值，其計算公式為 R= d 1- d 0 d0 100%; 步驟五，判定危險度的範圍，以此作為車輛預警的閾值，實行分級預警，當d1≤d0時，不計算危險度；當d1＞d0時，判斷危險度的範圍。FDA0000028680140000012.tif,FDA0000028680140000013.tif
2.根據權利要求1所述的一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法，其特徵 在於，所述的判斷危險度的範圍共分為三個級別屯> 150m或R > 200%進行一級預警， 50%< R < 200%進行二級預警，R ( 50 %進行三級預警，如果危險度數值接近零，則表示車輛處於正常安全狀態，不進 行預警，返回步驟一。
3.根據權利要求1所述的一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態預警的方法，其特徵 在於，所述的制動距離模型綜合考慮影響車輛制動距離的因素包括制動系統壓力、制動蹄 片磨損和制動器溫升的制動器參數，包括車速和超載量的車輛狀態因素，包括長下坡的道 路環境因素，上述所有因素確定為影響制動距離的關鍵因素，制動距離隨每個因素的變化 而變化。
全文摘要
本發明涉及一種基於制動距離的載貨汽車安全狀態動態預警的方法，尤其是涉及在途車輛預警閾值的確定方法。目的是針對在途車輛容易存在一些潛在的危險狀況，以制動距離作為出發點，通過其來反映車輛的安全狀態。實現對車輛在途狀態實時監測具體步驟是通過提取車輛的自身制動器參數、當前的狀態因素和外界道路環境因素等多種因素信息，進行信息整合，利用制動距離模型計算出當前車輛所需的制動距離d1，並與安全制動距離d0相比較，通過計算危險度R確定車輛當前危險狀態，並以危險度的範圍作為車輛預警的閾值，實行分級預警。本發明實時性強、精度高，無需複雜計算和設計，準確度高，為汽車危險狀態閾值的確定提供了一種科學有效的方法。
文檔編號B60R21/01GK101983881SQ20101051038
公開日2011年3月9日 申請日期2010年10月18日 優先權日2010年10月18日
發明者冀秉魁, 周茹波, 孫文財, 孫維圓, 李世武, 楊眾凱, 汪海正, 王琳虹, 田晶晶, 隗海林 申請人:吉林大學