[发明专利]一种车载隧道爬坡加速提示系统

说明书

本发明公开了一种车载隧道爬坡加速提示系统，包括信息采集模块、中央处理单元、提示模块；信息采集模块由车载传感器和外加传感器组成；车载传感器包括车速传感器、加速度传感器、挡位传感器、制动踏板位移传感器、油门踏板位移传感器；外加传感器包括油位传感器、GPS传感器、胎压传感器；中央处理单元包括地理位置对比模块、信息处理模块、坡道行驶判断模块、提示判断模块、开关控制器、预警模块；提示模块由车载扬声器组成。该系统能够在隧道上坡路段及时提醒驾驶员加速驶离，缓解隧道出口易于堵塞的交通现状；同时，该系统兼具安全预警的功能，能够及时提醒驾驶员检查胎压、及时加油、超速行驶。

技术领域

本发明涉及隧道交通领域，具体涉及一种车载隧道爬坡加速提示系统。

背景技术

随着城市的发展，交通拥堵现象日益严重。在城市隧道出入口处，车流量较大时容易堵塞。但是通过观察发现，即使车流量不大，有时候隧道行车也相对缓慢。传统交通理论本质上是针对直线、平坦公路交通的。但是，公路几何特征的影响是很奇妙的。城市隧道常常呈凹形纵断面或人字形纵断面，驾驶员进出隧道时面临坡道路况。城市隧道包含下坡、平地和上坡三种路段。

在隧道中，驾驶员的视野和神经是双重疲劳的。隧道环境十分单调，灯光昏暗导致驾驶员视觉疲劳，发动机声不断在隧道壁反射传播，噪声导致驾驶员神经疲劳。由于墙效应，司机总是担心他们可能会撞到下一个墙，导致司机非常紧张。隧道通风不是很理想，车辆排放的尾气难以在短时间内排出隧道，大量的二氧化碳在隧道中积累，由于缺氧，驾驶员易于进入睡意状态。隧道中有限速的要求且不允许驾驶员超车换道。在大多数情况下，驾驶员以略低于隧道限速的某个恒定速度前进。大多数汽车在三档时的中高车速约60km。因此，驾驶员在上坡前不需要换挡。在某种程度上，这会加重司机的睡意。以上这些因素导致驾驶员无意识驾驶。“无意识的驾驶行为”是指对驾驶员周边交通行车意识缺乏，如潜意识驾驶。驾驶员无意识驾驶后对车速的感知下降，对周围环境变化以及车辆行车参数变化的反馈延迟，在上坡路段不能及时加速或者根本没有意识到加速。汽车在开始离开隧道时，增加的坡道阻力导致车速下降，而驾驶员却不易察觉，影响通行效率。隧道的几何形状、隧道环境对驾驶员的影响以及车辆的特征三者叠加导致隧道通过率的降低。通过率下降大多数时候开始于上坡段的起点处，在这个地方，有的车辆(往往是卡车)会减速甚至短暂停下来。一旦停下来，后面的许多车辆、尤其是卡车就不能足够快地加速爬坡。这样，车流中就出现空隙，结果导致整个隧道的通过率下降。隧道通行率下降的一个重要原因是驾驶员在隧道出口的上坡路段没有及时加速或者没有加速。因此，提高隧道通行能力的方法之一是在隧道上坡路段及时有效的给予驾驶员加速提醒。加速提醒一方面可以使驾驶员走出无意识驾驶状态，提高注意力，减少事故发生率。另一方面加速提醒可以促使驾驶员及时加速，提高车辆在上坡路段的车速，进而提高隧道的通行能力，缓解隧道出口的交通状况。

目前大部分隧道管理方选择牺牲隧道的通行效率来换取驾驶员的行车安全，但往往忽视了隧道环境对驾驶员的影响，驾驶员在隧道中停留的时间越长，在离开隧道时注意力越不集中，这样更容易导致事故的发生。

尽管有一部分隧道管理方意识到了这一问题，但提醒措施通常有以下三种：第一，在隧道出口安装扬声器和摄像头，由隧道管理人员在后台监控并通过语音播报提醒驾驶员加速驶离上坡路段。第二，在隧道上坡路段上方安装电子显示屏，提醒驾驶员加速。第三，在隧道上坡路段两侧的墙壁上粉刷“加速驶离”的墙体字。

三种提醒方法均涉及到所有驶离隧道的驾驶员，提示对象没有针对性。第一种方法设备安装成本高，运营成本高，且是否提示取决于工作人员的经验判断，容易出现误提示和漏提示的情况。第二种方法和第三种方法虽然成本低，但提示效果有限，提示方式容易将驾驶员的视线从视角正前方引诱到其他地方，分散驾驶员的注意力，容易引起交通事故。基于以上对问题以及现有解决措施的分析，提出一种车载隧道爬坡加速提示系统是很有必要的。

发明内容