[发明专利]一种高速公路失控车辆智能拦截系统

权利要求书

1.一种高速公路失控车辆智能拦截系统，其特征在于：

包括有检测模块、控制模块、执行模块，所述检测模块分别有质量检测装置(1)、测速摄像头一(2)、测速摄像头二(3)、拉力传感器，所述质量检测装置(1)是由多个压力传感器组成的质量检测板，质量检测板铺设在紧急避险路面入口处，所述测速摄像头安装在入口固定桩上，所述测速摄像头一(2)是为控制模块提供车辆速度信息及拦截范围(11)；所述测速摄像头二(3)是为监测拦截过程中速度，所述拉力传感器固定在第一拦截网(4)上；

所述执行模块包括两套拦截网装置、自动报警装置；

所述两套拦截网装置包括第一拦截网(4)、第二拦截网(5)；

所述第一拦截网(4)包括绳索收放装置(9)和拉力传感器；

所述第二拦截网(5)包括绳索收放装置(9)和滑轨(7)；

自动报警装置包括联网报警和现场警示部分，联网报警通过网络连接到交警服务中心，现象警示部分安装在紧急避险道路的入口处；

拉力传感器选用S型结构传感器；

拉力传感器固定在拦截网四角绳索上；

绳索收放装置(9)是设置在拦截网固定桩(6)内部，绳索连接电机(10)；

拦截网的绳索可通过滑轨(7)调节拦截网的位置，滑轨(7)采用双轴电控滑轨；

绳索收放装置(9)是根据对车辆运动状态分析计算结果而进行收放；

检测模块、控制模块与执行模块之间电性连接。

2.一种高速公路失控车辆智能拦截方法，其特征在于，采用权利 要求1所述的一种高速公路失控车辆智能拦截系统，包括以下步骤：

步骤一：质量检测装置(1)在紧急避险道路入口处，测速摄像头一(2)进行测速及捕捉拦截范围信息，测得数据传输给控制系统，控制系统进行信息处理，计算出车辆运行到第一拦截网(4)时所具有的初始动能，判断是否在第一拦截网(4)拦截能力范围内，并开始第一道拦截，拦截过程中，通过拉力传感器，测出车辆撞击拦截网时的拉力，根据拉力对拦截网收放控制；

步骤二：第二拦截网(5)设置在第一拦截网(4)理论拦截极限距离处，若第一拦截网(4)被拉至极限距离时车辆速度仍未降至安全速度即第一拦截失效，第一拦截网绳索收放装置持续释放绳索，控制模块根据检测车头确定拦截范围，控制执行机构移动滑轨(7)，调节第二拦截网(5)的位置，立即启用第二拦截网(5)，实现对车辆的更精确地拦截，若在第二拦截网(5)拦截失败，第一拦截网(4)和第二拦截网(5)上设置的绳索收放装置(9)均持续释放绳索；

步骤三：第二拦截网(5)拦截失败时，车辆会进入传统砂石路面(8)，进行物理摩擦拦截；

步骤四：拦截结束，触发自动报警装置。

3.根据权利要求2所述的一种高速公路失控车辆智能拦截方法，其特征在于：

步骤一中，质量检测装置(1)测量出待拦截车辆的质量m，测速摄像头一(2)检测汽车初始速度V₁：

G_车＝mg (1)

F₁＝μG_车 (2)

式中F₁为未拦截时车辆受到的摩擦阻力，μ为车辆与地面之间摩擦系数，当车辆接触拦截网时，有：

F₁+F₂＝ma (3)

F₂为拦截网对车辆产生的阻力，a为车辆减速的加速度，假设a_m为保证司机及汽车安全的前提下汽车减速过程中的最大加速度，当F₂增大时a增大，当a接近a_m时，为保证司机及汽车安全需减小F₂即放长拦截网绳，通过此过程实时调节F₂的大小，在保证司机及汽车安全的前提下，使车辆在最短时间内速度降低至安全速度V₂，其中可通过测速摄像头二(3)测得车辆是否达到安全速度V₂，

拦截过程中a始终接近a_m，可认为a＝a_m，即可提前预判车辆自撞击第一拦截网(4)时速度V₁降低至安全速度V₂的距离S，如下：