[发明专利]一种基于车路协同感知的罐车侧翻事前预警方法

说明书

本发明提出了一种基于车路协同感知的罐车侧翻事前预警方法，首先分析罐车侧翻原因并明确需要事前预警的侧翻场景，然后根据各种场景预警需求搭建侧翻事前预警系统，其次选定目标道路并确定路侧单元RSU的安装位置，再次明确路侧单元RSU发布的预警信息内容，进而设置车载单元OBU有效范围内接收到的预警信息播放机制，最后针对不同场景实现罐车侧翻事前预警。该方法分析总结了需要事前预警的罐车侧翻场景，利用车路协同感知，结合车身信息和路况信息实现侧翻事前预警。该方法能够在罐车存在潜在侧翻危险时进行有效预警，有效解决侧翻预警不及时的问题。

技术领域

本发明涉及一种罐车侧翻预警方法，具体的是一种基于车路协同感知的罐车侧翻事前预警方法，属于车辆安全技术领域。

背景技术

近年来，随着经济、工业和居民生活水平的迅猛发展，危险化工产品的使用需求不断攀升，运输需求也急剧增大。据不完全统计，2018年我国危险货物运输量约为18.6亿吨，且其中95％以上为异地运输。除了管道运输之外，危化品的主要运输方式是公路运输。由于罐车运输能力大且运输成本较低，因而成为危险化工产品公路运输的主体，同时也成为影响道路交通安全的主要来源。当装载丙稀腈(剧毒)、液化二氧化硫、汽油(易燃易爆)、乙醇等危险化学液体的罐车发生侧翻事故时，轻之，对自车和周围其他车辆造成损害，导致交通拥堵；重之，其罐体壁破裂导致危险化学品泄漏至人口密集区或自然环境中，会造成环境污染、生态破坏、人员伤亡等恶劣影响，并有可能引起燃烧、爆炸等极为危险的次生事故，对国家和人民的生命财产造成重大的损失。因此，研究罐车侧翻预警方法至关重要。

目前，罐车侧翻预警方法主要事基于侧向加速度、横向载荷转移(LTR)和侧翻时间(TTR)等指标来实现预警，这些方法是在罐车存在一定的侧翻危险时才会报警，属于侧翻事中预警。然而，这些方法可能存在预警不及时的问题，导致驾驶员面对侧翻危险时没有足够时间采取有效措施。针对此类问题，需要在罐车处于安全状态时就能检测到潜在的侧翻危险并预警，即侧翻事前预警。

发明内容

针对罐车侧翻预警不及时的问题，本发明提出了一种基于车路协同感知的罐车侧翻事前预警方法。该方法利用车路协同感知，结合车身信息和路况信息实现侧翻事前预警。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

步骤一：分析罐车侧翻原因并明确需要事前预警的侧翻场景

罐车发生侧翻受车身条件和道路条件的影响，车身条件包括超速和爆胎，道路条件包括急弯、向下陡坡和湿滑路面；

针对上述侧翻原因，归纳总结以下五种罐车侧翻事前预警场景：

(1)罐车当前正常行驶，车速超过当前道路限制的最大速度；

(2)罐车当前正常行驶，轮胎存在爆胎危险；

(3)罐车当前正常行驶，前方存在急弯；

(4)罐车当前正常行驶，前方存在向下陡坡；

(5)罐车当前正常行驶，前方存在湿滑路面；

步骤二：根据各种场景预警需求搭建侧翻事前预警系统

在罐车最后轴两侧非转向轮上安装轮速传感器，实时输出两侧轮速v₁和v₂，定义罐车纵向车速为v，计算公式为：

在罐车车轮上安装轮胎压力检测系统，实时输出各轮胎的胎压T_ls、T_rs和胎温K_ls、K_rs，T_ls表示罐车第s根车轴左侧车轮的胎压，T_rs表示罐车第s根车轴右侧车轮的胎压，K_ls表示罐车第s根车轴左侧车轮的胎温，K_rs表示罐车第s根车轴右侧车轮的胎温，s表示车轴编号；