[发明专利]道路急陡弯路段货车侧翻侧滑风险评估系统及方法

权利要求书

1.道路急陡弯路段货车侧翻侧滑风险评估系统，其特征在于，包括：

数据库，用于存储已采集的道路急陡弯路段基本参数和不同类型货车满载时发动机制动工况的最小减速度a_e，所述道路基本参数包括急陡弯路段的路面类型为水泥或沥青路面、半径r与路面横坡角i；

环境数据采集分析模块，用于采集急陡弯路段的大气状态、风速风向、路面状态，得到相应的大气密度ρ、空气升力系数c_r、侧风速v及风向角β、侧向空气动力系数c_s、路面摩擦系数μ，并存储至所述数据库中，每隔15min更新数据库；

车辆数据采集分析模块，用于采集急陡弯路段的货车信息，得到车牌照信息、车辆载重m、车辆正投影面积s、轮距d、重心高度h及第一车速u_a、第二车速u_b，其中，u_a、u_b分别为货车进入急陡弯路段前750m、400m时的车速；

信号转换装置，用于将所述数据库中的信息和车辆数据采集分析模块收集的数据转换为数字信号并发送；

风险评估模块，用于接收所述信号转换装置传输的数字信号，并将数字信息分别带入公式(1)和(2)，计算得到货车侧滑临界车速u₁和侧翻临界车速u₂，

式中，m为车辆载重，g为重力常数，μ为路面摩擦系数，r为急陡弯路段的半径，i为急陡弯路段的路面横坡角，c_r与c_s分别为空气升力系数和侧向空气动力系数，ρ为大气密度，s为车辆正投影面积，v为侧风速，d为轮距，h为重心高度；

取货车侧滑临界车速u₁和侧翻临界车速u₂中较小值作为临界安全车速u_c，根据第一车速u_a、第二车速u_b，再分别计算其与临界车速u_c的比值u_a/u_c、u_b/u_c作为风险系数，将第一、第二车速及对应比值并发送；

风险预警模块：接收所述风险评估模块得到的风险系数，并在所在区间发布预警信息；

所述侧向空气动力系数c_s与空气升力系数c_r分别通过如下公式计算：

c_s＝1+0.13β (3)

式中，β为货车风向角，

2.如权利要求1所述的道路急陡弯路段货车侧翻侧滑风险评估系统，其特征在于，所述环境数据采集分析模块包括：

密度传感器，用于采集当前路段的大气密度ρ；

风速传感器，用于采集当前路段的侧风速v；

风向传感器，用于采集当前路段侧风的风向角β；

路面状态检测器，用于检测路面状态以确定路面摩擦系数μ，干燥沥青路面状况下μ取0.7，干燥水泥路面μ取0.6，湿滑路面状态下μ取0.4，积雪覆盖路面状况下μ取0.28，路面结冰时μ取0.18。

3.如权利要求1所述的道路急陡弯路段货车侧翻侧滑风险评估系统，其特征在于，所述车辆数据采集分析模块包括：

视频检测设备，用于采集货车的车牌照；

动态称重平台，用于采集货车载重m；

速度检测器，用于采集第一车速u_a、第二车速u_b；

车型传感器，用于采集所述货车的车型信息。

4.如权利要求1所述的道路急陡弯路段货车侧翻侧滑风险评估系统，其特征在于，所述公式(1)中的Δ的取值为：考虑到侧风方向的影响，当风向吹向货车转弯轨迹外侧时，更易发生侧翻侧滑，此时上式中Δ取值为+1，同理，当风向吹向货车转弯轨迹内侧时，侧风力可作为货车转弯的向心力，此时上式中Δ取值为-1。