[发明专利]一种施工作业区安全报警装置

权利要求书

1.一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，包括检测装置、信息整合装置、控制装置、无线通信装置和报警装置，其中，检测装置用于采集施工区外往来车辆的车速数据和距离交通锥的距离数据，并将检测到的数据传输到信息整合装置，信息整合装置将检测数据通过多数据库整合方案进行整合打包；并通过无线通信装置将检测数据包传送到控制装置，控制装置用于接收检测数据包并根据检测数据做出预警决策，并将预警决策通过无线通信装置传送给各个报警装置；各报警装置用于根据预警决策做出相应的预警响应；

控制装置根据检测数据做出预警决策的具体方法是，包括以下步骤：

S1：根据接收的基础检测数据分别计算车辆在交通锥前的停车概率P_stop和车辆以当前车速减速至停车所需的预测停车距离x_c；基础检测数据包括车辆当前车速v₀和车辆距离交通锥的距离x₀；

S2：根据停车概率P_stop、预测停车距离x_c和车辆距检测装置的实际距离x₀做出预警决策；并将预警决策通过无线通讯装置传送到各报警装置；

S1中，停车概率P_stop的具体计算为：

K_stop＝β₀+β₁*v₀+β₂*x₀ (1)

P_stop＝[1+exp(-K_stop)]^-1 (2)

其中，β₀＝0.798；β₁＝-0.35；β₂＝0.455；x₀为车辆距交通锥的当前距离，单位为m；停车概率P_stop的取值为P_stop∈[0,1]；

车辆以当前车速减速至停车所需的预测停车距离x_c的计算为：

其中：v₀为行驶车辆的当前车速，单位为m/s；v为车辆停止时的车速，取值为0m/s；δ为驾驶员的感知反应时间，单位为s；这里取值为2.5s；a为车辆的舒适减速度，单位为m/s²；设为3.41m/s²。

2.根据权利要求1所述的一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，检测装置包括车辆检测装置，其中，车辆检测装置用于实时检测靠近施工区往来车辆的当前车速v₀以及车辆距离交通锥的距离x₀；同时，将采集到的数据信息传输到信息整合装置进行整合。

3.根据权利要求2所述的一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，车辆检测装置为多普勒检测器。

4.根据权利要求1所述的一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，S2中，当车辆的停车概率P_stop≥90％且x_c＜x₀时，预警控制装置不作出任何预警决策；当车辆的停车概率60％＜P_stop＜90％且x_c＜x₀时，报警控制装置作出低级预警决策；当车辆的停车概率30％＜P_stop≤60％且x_c≤x₀时，报警控制装置作出中级预警决策；当车辆的停车概率P_stop＜30％或x_c≥x₀时，报警装置作出高级预警决策。

5.根据权利要求1所述的一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，检测装置还包括倾倒检测装置，该倾倒检测装置用于检测所依附的临时设施的倾倒状态；所述倾倒检测装置为角度传感器，其安装在交通锥的顶部位置，用于测量所述交通锥与地面之间夹角的状态信息。

6.根据权利要求5所述的一种施工作业区安全报警装置，其特征在于，控制装置用于接收角度传感器所测的交通锥与路面的垂直方向的倾斜角信息，并将该数据信息与设定的阈值进行比对，当大于设定的阈值时，则视为交通锥发生倾倒；进而控制报警装置作出高级预警决策。