一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法，包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统；所述数据采集模块包括内部数据采集模块和外部数据采集模块，内部数据采集模块集成在车载终端上，外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接；所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号，得到相应的对策和预警信息，再将其提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温。本发明专利技术结构简单，操作方便，智能化水平高，灵活性好，在货车运行中全程实时监控，监测便捷性和准确性高，可以有效提高对货车运行状态的监控与管理，大大提高了货车行车安全性。

A Vehicle Intelligent Monitoring and Early Warning System and Method Based on Freight Traffic Safety

【技术实现步骤摘要】
一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法
本专利技术涉及一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法，属于车辆行车监测及预警

技术介绍
随着我国经济社会的持续发展，运输行业发展愈加迅猛，公路货物运输在我国综合货物运输体系中显得十分重要。在公路货物运输市场中，货车运输凭借其运量大、速度快等优势，在该市场中有着举足轻重的地位，是货物运输行业的重要组成部分。目前，货运市场正朝着大型化、重载化方向发展，大型货车数量不断增多。近年来，货车参与的交通事故数量也在逐年上升，其中由货车超速、超载等违法行为导致的交通事故更是极为普遍。货车超速、超载等违法行为不但会降低大货车车辆操纵性能，影响货车运输效能，而且会严重扰乱公路运输市场秩序，极易引发大量特大交通事故，给人民的生命和财产安全带来不可估量的危害。货车运行风险主要表现在以下几个方面：在弯道速度过快发生倾覆或侧滑，刹车鼓温度过高而发生刹车失灵，驾驶员长时间驾驶导致操作失误，与前车距离过近跟车不当造成碰撞事故。目前，公路上用于保障货车行车安全的设施主要有标志标线，信息提示板，避险车道，车速检测器，视频监控设备等，但现有安全设施都是固定设置在某些特殊路段的设施，或固定于门架上，或固定于路侧立式支柱上，或布设在路面上。这些固定式的货车安全保障措施主要存在以下弊端：（1）现有设施的安全保障范围有限，在经济条件制约下，公路上很难实现货车运行安全保障设施的高密度安装，因此不能实现货车运行状态的全程监测，仅能在布设设施的小范围路段内实现对货车运行状态的监测与预警；（2）现有设施对于突发事件的监测能力有限，对于因突发事件而导致的货车车速或刹车鼓温度突变的情况，只有当这些突发事件恰好发生在设施布置的路段，才能及时准确的被监控预警；（3）现有的货车安全运行保障措施工程建设费用高，现有的固定式货车安全保障措施，除去设施本身以外，还需要配套建设门架支柱，机电设施，通讯设施，建设费用高，不适于广泛运用，因此覆盖范围有限，难以实现货车运行的全程监控；（4）现有的货车运行安全保障措施提示信息比较固定，不能针对实际情况实时提示。现有货车安全保障措施中，标志标线的内容和设置位置固定，可变信息板也是滚动发布一些常规信息，这些措施不能有效地针对货车实际情况及时提出对应预警信息，不能适应货车实际的运行状态。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供本一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法，可以克服现有技术的不足。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统，包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统；所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号，得到相应的对策和预警信息，再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温；所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数，其包括内部数据采集模块和外部数据采集模块，所述内部数据采集模块集成在车载终端上，所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接。前述车载终端为智能手机，其上集成由无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块整合成的车载系统。前述内部数据采集模块包括GPS模块和时间检测器；所述外部数据采集模块包括设置在货车轮毂上的红外温度传感器、设置在货车前方的测距传感器。一种基于货车行车安全的车载智能监测预警方法，其包括以下步骤：s1、建立车载终端与外部道路系统之间联系，获取行驶道路参数信息；s2、分析道路参数信息，鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段，生成路况预警信息，并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员；s3、数据采集模块采集货车实时运行参数，将其存储在车载系统的数据处理模块，再通过计算得到货车运行风险值，并划分风险值等级；s4、判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值，超过则生成对策信息和预警信息；并及时将预警信息发布给驾驶员。前述步骤1中，所述的道路参数信息包括道路平纵横设计参数，道路结构物信息，道路交通状态和道路事故历史数据。前述步骤2中，所述的路况预警信息包括特殊路段和危险路段位置预警，路段特征、危险类型和历史事故状况提示。前述步骤3中，所述货车实时运行参数包括货车运行速度，货车刹车鼓温度，驾驶员持续驾驶时间，前车运行速度，货车与前车距离；其中，所述货车运行速度由车载终端内置GPS模块采集，货车刹车鼓温度由红外传感器采集，驾驶持续时间由车载终端内置时间检测器采集，货车与前车距离和前车运行速度由测距传感器采集。前述步骤3中，所述货车运行风险值包括货车运行速度风险值，货车刹车鼓温度风险值，货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值；其中，1）所述货车运行速度风险值为货车实际运行速度V实与货车安全临界速度V安之间的车速差值，所述货车安全临界速度V安的算法表达式为：V安=min{V限，Vch，Vqf}；其中，V限道路路段货车限速；Vch为货车的抗侧滑安全临界车速：式中，为道路横向附着系数，R为曲线半径，为曲线超高；Vqf为货车的抗倾覆安全临界车速：式中，b为货车轮距，h为货车重心距路面高度，R为曲线半径，为曲线超高；2）所述货车刹车鼓温度风险值包括刹车鼓温度预测风险值和刹车鼓温度实时监测风险值，所述刹车鼓温度预测风险值的算法表达式为：式中：Ti为初始刹车鼓温度；Ta为外界环境温度；k1=1.23+0.0256*V，k2=0.1+0.00208*V；V为货车运行速度；PB为制动功率，PB=PG-PE-PF；其中，PG为重力作用在纵坡上对货车产生的功率，PE为车辆制动系统的功率，PF为摩擦力对货车作用的功率；所述刹车鼓温度实时监测风险值通过红外温度传感器实时采集获取；3）所述货车驾驶员长时间驾驶风险值为货车从启动到停止连续行驶段时间值，通过时间检测器获取；4）所述货车跟车行驶风险值为货车与前车实际车头时距hs与安全临界车头时距hmin之间的距差值，所述货车与前车实际车头时距hs的算法表达式为：hs=3.6L/V前所述安全临界车头时距hmin的算法表达式为：其中：V后为后车运行速度，即货车本身运行速度；V前为前车运行速度；为路面摩擦系数；i为道路纵坡；为视距条件良好情况下正常驾驶反应时间，取值范围为0.4~1.5s；为雾天驾驶反应延迟时间；Ls为实际测得的货车与前车间距；L为最短安全停车距离，取值为4~5m。将前述货车运行速度风险值，货车刹车鼓温度风险值，货车驾驶员长时间驾驶风险值和货车跟车行驶风险值分别与对应的预设在数据处理模块内的标准值进行比较，划分风险等级。前述步骤4中，信息发布模块的电子显示屏和语音系统直接向驾驶员发布预警信息和对策措施；并且，当货车刹车鼓温度风险值超过预设风险标准值时，由决策模块通过无线通讯直接操控刹车鼓上的智能淋水系统对货车刹车鼓进行降温直至刹车鼓温度低于风险值。与现有技术比较，本专利技术公开了一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统及方法，所述系统包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统；所述数据采集模块包括内部数据采集模块和外部数据采集模块；所述车载终端上集成了无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统，其特征在于：包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统；所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号，得到相应的对策和预警信息，再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温；所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数，其包括内部数据采集模块和外部数据采集模块，所述内部数据采集模块集成在车载终端上，所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于货车行车安全的车载智能监测预警系统，其特征在于：包括车载终端、数据采集模块、无线通信模块和货车辅助淋水系统；所述车载终端用于接收并处理货车运行的实时数据信号，得到相应的对策和预警信息，再将对策和预警信息提示货车驾驶员、操作货车辅助淋水系统完成车辆刹车鼓降温；所述数据采集模块用于实时采集货车运行参数，其包括内部数据采集模块和外部数据采集模块，所述内部数据采集模块集成在车载终端上，所述外部数据采集模块和货车辅助淋水系统通过无线通信模块与车载终端连接。2.根据权利要求1所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警系统，其特征在于：所述车载终端为智能手机，其上集成由无线通信模块、内部数据采集模块、数据处理模块、决策模块和信息发布模块整合成的车载系统。3.根据权利要求1所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警系统，其特征在于：所述内部数据采集模块包括GPS模块和时间检测器；所述外部数据采集模块包括设置在货车轮毂上的红外温度传感器、设置在货车前方的测距传感器。4.一种基于货车行车安全的车载智能监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、建立车载终端与外部道路系统之间联系，获取行驶道路参数信息；s2、分析道路参数信息，鉴别行驶道路上的特殊路段和危险路段，生成路况预警信息，并通过信息发布模块将预警信息传达给驾驶员；s3、数据采集模块采集货车实时运行参数，将其存储在车载系统的数据处理模块，再通过计算得到货车运行风险值，并划分风险值等级；s4、判断货车运行风险值等级是否超过对应预设的风险标准值，超过则生成对策信息和预警信息；并及时将预警信息发布给驾驶员。5.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法，其特征在于：步骤1中，所述的道路参数信息包括道路平纵横设计参数，道路结构物信息，道路交通状态和道路事故历史数据。6.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法，其特征在于：步骤2中，所述的路况预警信息包括特殊路段和危险路段位置预警，路段特征、危险类型和历史事故状况提示。7.根据权利要求4所述的基于货车行车安全的车载智能监测预警方法，其特征在于：步骤3中，所述货车实时运行参数包括货车运行速度，货车刹车鼓温度，驾驶员持续驾驶时间，前车运行速度，货车与前车距离；其中，所述货车运行速度由车载终端内置GPS模块采集，货车刹车鼓温度由红外传感器采集，驾驶持续时间由车载终端内置时间检测器采集，货车与前车距离和前车运行速度由测距传感器采集。8.根据权利要求4所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维利，
申请(专利权)人：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52