[发明专利]一种基于智能升降式系统的抗台风交通标志控制方法

权利要求书

1.一种基于智能升降式系统的抗台风交通标志控制方法，其特征在于，

所述智能升降式系统包括：无线传输模块、控制器、气象传感器、传动模块、交通标志牌；

所述无线传输模块与所述控制器通过有线方式连接；所述气象传感器与所述控制器通过有线方式连接；所述传动模块与所述控制器通过有线方式连接；

所述的无线传输模块、控制器均安装在所述交通标志所在地面；

所述气象传感器安装在所述交通标志牌的顶部；

所述传动模块安装在所述交通标志牌的背部；

所述传动模块包括：移动轴套结构、轴承座结构、固定轴套结构；

所述的移动轴套结构与所述的轴承座结构采用过盈配合；所述的轴承座结构与所述的固定轴套结构采用过盈配合；

所述移动轴套结构与立柱采用间隙配合；所述轴承座结构与立柱采用间隙配合；所述固定轴套结构与立柱采用间隙配合；

所述轴承座结构与交通标志牌采用螺栓链接；

所述移动轴套结构内设置竖向轮；所述移动轴套结构内设置竖向步进电机；

所述竖向轮与所述步进电机采用键连接；

所述轴承座结构内设置横向轮；所述轴承座结构内设置横向步进电机；

所述横向轮与所述横向步进电机采用键连接；

所述轴套结构内设置竖向轮；

所述抗台风交通标志控制方法，包括以下步骤：

步骤1：在交通标志所在地面布设无线传输模块、控制器，在交通标志牌顶部安装气象传感器，在交通标志牌背部安装传动模块；控制器通过气象传感器采集一定时间间隔内平均风速数据v、一定时间间隔内平均风向数据θ；控制器通过无线传输模块接受高速公路管理中心的信号，根据该信号进行交通标志牌的优化控制；

步骤2：若设计风速小于平均风速数据，则进一步根据最大正应力不等式约束、最大剪应力不等式约束、危险点应力不等式约束、总变形挠度不等式约束、标志牌旋转角度视认性约束、路侧护栏高度约束，以及极限状态下的可行性约束，以标志牌高度最大化为优化目标，通过单纯形算法对标志牌角度、标志牌高度进行优化，得到优化后标志牌角度、优化后标志牌高度；

步骤3：以优化后标志牌角度、优化后标志牌高度为目标，控制电机进行转动，带动标志牌进行升降、旋转至计算的高度、角度值。

2.根据权利要求1所述的基于智能升降式系统的抗台风交通标志控制方法，其特征在于，步骤1所述高速公路管理中心的信号如下：

式中：State为高速公路管理中心的信号；

若State＝0，表示高速公路关闭，标志牌失去功能性，可降低至地面，跳转至步骤3；

若State＝1表示高速公路开放，需结合实时风速、风向对标志牌进行调整，进行步骤2；

θ_n为交通标志牌与道路垂线方向夹角的角度值；

h_n为交通标志牌下边缘至地面的高度值；

h_x为交通标志牌下边缘至地面的实时高度值；

步骤1所述平均风速数据v：过去一定时间间隔内采集的风速数据的平均值；

步骤1所述风向数据θ：过去一定时间间隔内采集的风向与道路垂线方向夹角的平均值

步骤1所述的平均风速数据v、风向数据θ通过有线方式从气象传感器传输至控制器；后文所述其他数据均为提前输入的默认参数；

步骤1所述设计风速V₀：标志牌制作时设计的最大抵抗风速。