[发明专利]一种评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法及系统

权利要求书

1.一种评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取被测试路段的道路几何特征信息和排水设施的排水能力信息；

S2、获取被测试路段的降雨强度信息；

S3、根据步骤S1获得的道路几何特征信息和排水能力信息以及步骤S2获得的降雨强度信息计算得到不同路段、不同降雨强度组合条件下的轮胎与路面的摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法，其特征在于，步骤S3中，摩擦系数的计算包括以下步骤：

S31、根据步骤S2获得的降雨强度信息对降雨量和排水量进行计算；

S32、根据步骤S1获得的道路几何特征信息结合步骤S31计算得到的降雨量和排水量对不同道路几何特征下的积水量进行计算；

S33、根据步骤S1获得的排水能力信息结合步骤S32计算得到的积水量利用摩擦系数模型对不同降雨强度下的轮胎与路面的摩擦系数进行计算，得到轮胎与路面的摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法，其特征在于，步骤S31中，所述降雨量的计算公式如下：

Q＝I_RLW×10^-3

其中，Q表示被测试路段汇流区域的降雨量，汇流区域与道路合成坡度和排水设施有关，I_R表示降雨强度，L表示平行于行车方向的排水长度，W表示路幅宽度。

4.根据权利要求1所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法，其特征在于，步骤S32中，当道路硬路肩外边缘设置路缘石，所述排水量的计算公式如下：

其中，Q_c表示排水量，i_h表示横坡，n表示沥青路面粗糙系数，H表示水膜厚度，I表示纵坡。

5.根据权利要求1所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的方法，其特征在于，步骤S33中，所述摩擦系数模型为：

f＝a₁H³+a₂H²+a₃H+C

其中，f为路面摩阻系数，H为水膜厚度，a₁，a₂，a₃，C为常数。

6.一种评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的系统，其特征在于，包括天气信息处理模块、道路信息处理模块、排水设施能力解析模块、摩擦系数模型计算模块和信息显示模块；

所述天气信息处理模块，用于处理天气预报信息、用户输入的信息、路侧气象设备采集信息；

所述道路信息处理模块，用于多源异构信息处理和获取道路几何特征、路面特性、使用年限信息；

所述排水设施能力解析模块，用于图像识别、解析、判断以及评估排水设施使用状况；

所述摩擦系数模型计算模块，用于根据天气信息、道路信息、排水设施能力信息，计算降雨环境下汽车轮胎与路面的摩擦系数；

所述信息显示模块，用于显示汽车轮胎与路面的摩擦系数数据。

7.根据权利要求6所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的系统，其特征在于，所述摩擦系数模型计算模块包含降雨量计算模块、排水量计算模块、积水量计算模块和摩擦系数模型模块，降雨量计算模块用于计算降雨量，排水量计算模块用于计算排水量，积水量计算模块用于根据道路几何特征信息结合降雨量和排水量计算不同道路几何特征下的积水量；摩擦系数模型模块用于对不同降雨强度下的轮胎与路面的摩擦系数进行计算。

8.根据权利要求7所述的评估降雨环境下汽车轮胎与路面摩擦系数的系统，其特征在于，所述摩擦系数模型模块包含摩擦系数模型，摩擦系数模型为：

f＝a₁H³+a₂H²+a₃H+C

其中，f为路面摩阻系数，H为水膜厚度，a₁，a₂，a₃，C为常数。