[发明专利]一种智能避险车道系统及车辆避险方法

说明书

本发明公开了一种智能避险车道系统及车辆避险方法，属于交通安全技术领域，解决失控车辆在制动过程中容易偏离甚至侧翻的问题。本发明所述系统包括信息采集模块、控制器、消能缓冲装置和电源模块，所述信息采集模块安装于距离引道入口前50～100m处，所述信息采集模块用于采集车辆的车速、总重和外轮廓，并将这些参数传递给所述控制器，所述控制器用于控制所述消能与制动保持模块，所述消能缓冲装置安装于制动车道的入口处。本发明能够控制车辆制动移动路线，避免车辆偏离甚至侧翻。

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，尤其涉及一种智能避险车道系统及车辆避险方法。

背景技术

受复杂地形、工程投资等因素的影响，高速公路或山区道路存在长大下坡或连续转弯等不良路段。车辆尤其是大货车在该不良路段行驶时，由于长时间的行车制动，可能容易使刹车系统温度升高导致刹车失灵，进而引发交通事故，这对失控车辆驾驶员及在该路行驶的其他驾驶员的人身财产安全构成了严重威胁。因此需要设置避险车道来降低交通事故的事故率。

避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施(路侧护栏、防撞设施、施救锚栓、呼救电话、照明)等组成。避险车道主要布置在长下坡路段，以主要应对连续刹车导致过热失灵的车辆被动减速。避险车道通常采用上坡道形式，制动床通常填充厚度较大的豆砾石材料，在重力和粒料阻力对车轮的综合作用下，实现车辆制动。现有制动避险车道主要是采用增加摩擦力来制动车辆，但是车辆在行驶中突然增大摩擦力容易损坏车胎。车辆制动时前行的动力包括自身的动力和前行的惯性两种力。

现有的避险车道普遍存在以下问题：

1、车辆制动过程中受力不均匀而发生方向偏离。

2、失控车辆速度过高时可能导致冲出避险车道的危险.

3、车辆制动后容易后溜。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种智能避险车道系统，解决失控车辆在制动过程中由于受力不均匀，方向容易偏离，导致车辆偏离甚至侧翻的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种智能避险车道系统，包括信息采集模块、控制器、消能缓冲装置和电源模块，信息采集模块和消能缓冲装置分别与控制器连接，电源模块与控制器连接。通过信息采集模块预先采集车辆的失控信息，控制器根据这些信息计算出最佳的制动力，以确保失控车辆在安全制动距离内所受外部制动力最小，并且预测出车辆进入避险车道的位置，准确的将车辆框在效能缓冲装置中进行制动，避免车辆偏移，车翻。

本设计基于冲量定理而设计：冲量定理的描述为物体的增量等于它所受合外力的冲量，即所有外力的冲量的矢量和，即

Ft＝m(v₀-v)

式中，

F——合外力：

t——合外力作用时间：

m——物体的质量；

v₀——物体的初始速度；

v——物体在经过t时段后的末速度。

对于失控车辆而言，其速度变化量即为进入避险车道前的初速度值v₀，因车辆总质量m为定值，为实现外力对车辆合力F最小，需要尽量增大合外力作用时间t。根据位移公式，

式中，

L——有效制动距离；

a——制动减速度；

F——合外力：