一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，包括步骤1、布置雨量传感器；步骤2、计算路面水膜厚度；步骤3、计算路面抗滑性能指标：路面抗滑性能指标包括制动距离D和侧滑值S；步骤4、判断路段抗滑性能等级；步骤5、路段预警。本发明专利技术根据降雨强度实时感知路面抗滑性能变化并生成评估结果，能够从多个角度辅助行车，保障行车安全，如将评估结果实时反馈给驾驶员帮助驾驶员实时了解路面抗滑性能的变化情况以及为交管部门组织交通指挥和管理协调提供参考。管理协调提供参考。管理协调提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法


[0001]本专利技术涉及行车安全评估领域，特别是一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法。

技术介绍

[0002]资料统计表明，雨天的事故率约为晴天的5倍，而导致如此现象的原因在于：降雨条件下，路面的抗滑性能急剧下降，而驾驶员往往未能及时、有效地认识到这个变化并做出应对。因此，为了帮助驾驶员快速了解路面抗滑性能的变化，有必要基于行车安全提出一种路面抗滑性能的实时评估方法，预防因驾驶员判断失误而导致的交通事故。
[0003]目前，评估路面抗滑性能的数据主要通过检测车定期检测获取，检测车按规定路线行驶并在行驶过程中实时获取路面抗滑性能数据。以检测车进行检测虽然能实现快速检测，但检测周期长，获取的数据仅在检测当时为实时检测结果。此外，部分专家学者针对路面潮湿状态下，胎、路间的接触情况展开了分析，并由此构建了基于图像识别技术的路面抗滑性能评估技术，但是此类方法需要对多角度的路面高清图像进行处理以获取目标数据，存在计算数据量大、耗时长、对计算机算力要求高的缺点，仍旧难以实现快速检测。
[0004]在初现降雨时，路面由于雨水作用开始变得湿滑，路面抗滑性能迅速出现大幅下降。之后随着降雨情况持续，受路面的排水性能约束，雨水逐渐在路面上聚积形成水膜，路面抗滑性能再次下降。而路面的排水性能由路面纵坡、横坡等参数决定，故对于一条道路而言，降雨强度是影响路面水膜厚度的唯一因素。因此，通过实时获取的降雨强度，可实现实时评估路面水膜厚度变化，进而实现实时评估路面抗滑性能。进一步的，可以实时评估结果生成预警信息，通过将预警信息实时分发至道路上的车辆，能够起到帮助驾驶员实时了解路面抗滑性能变化情况，及时减速、谨慎驾驶。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，该基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法以实时降雨强度为媒介评估路面抗滑性能，生成的评估结果可用于生成预警信息以提醒车辆注意危险，保持安全驾驶，能够有效避免雨天发生事故。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，包括如下步骤。
[0008]步骤1、布置雨量传感器：对待评估道路，按照设定间隔布设雨量传感器；每个雨量传感器均能以设定频率实时感知对应路段内的降雨情况并在出现降雨时，实时输出降雨强度值。
[0009]步骤2、计算路面水膜厚度：将步骤1得到的降雨强度值代入预先构建的水膜厚度计算模型，得到实时的路面水膜厚度值。
[0010]步骤3、计算路面抗滑性能指标：路面抗滑性能指标包括制动距离D和侧滑值S；根
据步骤2得到的路面水膜厚度和车辆在待评估路段上的行驶速度，分别对制动距离D和侧滑值S进行评估计算。
[0011]步骤4、判断路段抗滑性能等级：先设定制动距离安全限值D0和侧滑安全限值S0，再将步骤3计算得到的路面抗滑性能指标与设定安全限值进行比较与判断，具体判断方法为：当D≤80％D0且S≤80％S0时，判断对应路段的抗滑性能安全；否则，判断为路段不安全。
[0012]步骤4中，抗滑性能等级包括优、良、次和差四个等级；具体判断方法为：
[0013]A、当D≤80％D0且S≤80％S0时，抗滑性能等级优，路段安全。
[0014]B、当80％D0＜D≤D0或80％S0＜S≤S0时，抗滑性能等级良，路段不安全。
[0015]C、当D0＜D≤140％D0或S0＜S≤140％S0时，抗滑性能等级次，路段不安全。
[0016]D、当D＞140％D0或S＞140％S0时，抗滑性能等级差，路段不安全。
[0017]还包括步骤5、路段预警，具体包括步骤：
[0018]步骤5
‑
1、计算安全车速：当步骤4中判断为路段不安全时，根据制动距离安全限值D0，得到限速一；根据侧滑安全限值S0，得到限速二；将限速一和限速二中的最小值，作为安全车速。
[0019]步骤5
‑
2、预警：根据步骤4中路段不安全对应的抗滑性能等级和步骤5
‑
1得到的安全车速，生成预警信息，进行预警。
[0020]步骤5
‑
2中，预警信息的生成方法，包括如下步骤：
[0021]A、当抗滑性能等级良时，生成预警信息为：“路面湿滑，轻度危险，建议减速至安全车速以下”。
[0022]B、当抗滑性能等级次时，生成预警信息为：“路面积水，中度危险，建议减速至安全车速以下”。
[0023]C、当抗滑性能等级差时，生成预警信息为：“路面积水，严重危险，建议减速至安全车速以下”。
[0024]步骤2中，水膜厚度计算模型的计算公式为：
[0025]h＝0.619
×
I
0.411
×
L
0.291
×
i
‑
0.1
[0026]式中，h为路面水膜厚度，单位：mm。
[0027]I为降雨强度，单位：mm/min。
[0028]L为待评估路面的排水长度，单位：m。
[0029]i为待评估路面的合成坡度，单位：
°
。
[0030]步骤3中，制动距离D和侧滑值S的计算公式分别为：
[0031]D＝6.24
×
h+1.45
×
v
‑
68.82
[0032]S＝
‑
24.75
×
h+0.41
×
h
×
v+0.218
[0033]式中，h为路面水膜厚度，单位：mm；
[0034]v为车辆在待评估路面上的行驶速度，单位为：km/h。
[0035]步骤3中，制动距离D和侧滑值S的计算公式，通过室内实验获取对应不同条件下的路面摩擦系数数据并以回归方法构建路面摩擦系数计算模型，进而将路面摩擦系数计算模型导入仿真软件之中，并在仿真软件之中构建道路场景和车辆模型获取数据回归构建。
[0036]构建路面的摩擦系数计算模型为：
[0037]μ＝0.8256
‑
0.0043v
‑
0.0072h
[0038]式中，μ为待评估路面的摩擦系数。
[0039]步骤4中的制动距离安全限值D0取路段设计停车视距和实时能见度中的较小值；侧滑安全限值S0参考《机动车安全技术检验项目和方法》进行确定。
[0040]本专利技术具有如下有益效果：
[0041]本专利技术根据降雨强度实时感知路面抗滑性能变化并生成评估结果，能够从多个角度辅助行车，保障行车安全，如将评估结果实时反馈给驾驶员帮助驾驶员快速了解路面抗滑性能的变化情况以及为交管部门组织交通指挥和管理协调提供参考。
附图说明
[0042]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、布置雨量传感器：对待评估道路，按照设定间隔布设雨量传感器；每个雨量传感器均能以设定频率实时感知对应路段内的降雨情况并在出现降雨时，实时输出降雨强度值；步骤2、计算路面水膜厚度：将步骤1得到的降雨强度值代入预先构建的水膜厚度计算模型，得到实时的路面水膜厚度值；步骤3、计算路面抗滑性能指标：路面抗滑性能指标包括制动距离D和侧滑值S；根据步骤2得到的路面水膜厚度和车辆在待评估路段上的行驶速度，分别对制动距离D和侧滑值S进行评估计算；步骤4、判断路段抗滑性能等级：先设定制动距离安全限值D0和侧滑安全限值S0，再将步骤3计算得到的路面抗滑性能指标与设定安全限值进行比较与判断，具体判断方法为：当D≤80％D0且S≤80％S0时，判断对应路段的抗滑性能安全；否则，判断为路段不安全。2.根据权利要求1所述的基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，其特征在于：步骤4中，抗滑性能等级包括优、良、次和差四个等级；具体判断方法为：A、当D≤80％D0且S≤80％S0时，抗滑性能等级优，路段安全；B、当80％D0＜D≤D0或80％S0＜S≤S0时，抗滑性能等级良，路段不安全；C、当D0＜D≤140％D0或S0＜S≤140％S0时，抗滑性能等级次，路段不安全；D、当D＞140％D0或S＞140％S0时，抗滑性能等级差，路段不安全。3.根据权利要求2所述的基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，其特征在于：还包括步骤5、路段预警，具体包括步骤：步骤5
‑
1、计算安全车速：当步骤4中判断为路段不安全时，根据制动距离安全限值D0，得到限速一；根据侧滑安全限值S0，得到限速二；将限速一和限速二中的最小值，作为安全车速；步骤5
‑
2、预警：根据步骤4中路段不安全对应的抗滑性能等级和步骤5
‑
1得到的安全车速，生成预警信息，进行预警。4.根据权利要求3所述的基于行车安全的路面抗滑性能实时评估方法，其特征在于：步骤5
‑
2中，预警信息的生成方法，包括如下步骤：A、当抗滑性能等级良时，生成预警信息为：“路面湿滑，轻度危险，建议减速至安全车速以下”；B、当抗滑性能等...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊磊，张文才，陈道燮，钱振东，赵鑫元，杨李文韵，余汶潞，琚艺凡，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：