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CN110473400B - 安全车速预测方法、系统以及车载终端 - Google Patents

安全车速预测方法、系统以及车载终端 Download PDF

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CN110473400B
CN110473400B CN201910702415.6A CN201910702415A CN110473400B CN 110473400 B CN110473400 B CN 110473400B CN 201910702415 A CN201910702415 A CN 201910702415A CN 110473400 B CN110473400 B CN 110473400B
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Abstract

本发明公开了一种安全车速预测方法、系统以及车载终端,该方法包括:获取被测车辆在连续下坡路段的路况信息及车辆信息;获取被测车辆行驶在预设距离间隔的初始刹车鼓温度、初始坐标位置及紧急制动次数;根据路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完预设距离间隔后的第二刹车鼓温度;获取被测车辆行驶完预设距离间隔后的第二坐标位置;根据路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算被测车辆的安全车速;通过计算被测车辆在每一个预设距离间隔后的刹车鼓温度,再根据预设的温度阈值计算被测车辆通过后续路段的安全速度,能够使被测车辆安全高效通过连续下坡路段。

Description

安全车速预测方法、系统以及车载终端
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域,具体涉及一种安全车速预测方法、系统以及车载终端。
背景技术
公路连续下坡路段极易发生载重车参与的重特大交通事故。据调查数据统计,载重车失控事故极易造成群死重伤。由于载重车速度选择不合理,导致连续下坡过程中载重车的刹车鼓温度达到安全极限温度,从而引起刹车失灵,最后车辆失控造成事故。确定公路连续下坡路段载重车安全车速的核心问题是载重车刹车鼓温度预测。在刹车鼓温度预测方面,目前通常采用单车试验,对刹车鼓温度测量试验数据进行经验拟合,建立刹车鼓温度预测模型。现有方法存在两方面不足,一方面模型缺乏理论依据,科学性和准确性不足;另一方面,模型不能反应道路、车辆和环境等参数与刹车鼓温度的关系,不具有普遍适用性,不能根据车路协同系统实时获取的参数进行自动计算;所以无法针对不同的连续下坡路段,给予合理的建议车速,让载重车即安全又高效地通过连续下坡路段。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种安全车速预测方法、系统以及车载终端,以解决现有技术无法使载重车辆安全又高效通过不同的连续下坡路段的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种安全车速预测方法,包括:获取被测车辆在连续下坡路段的路况信息及车辆信息;获取所述被测车辆行驶在预设距离间隔的初始刹车鼓温度、初始坐标位置及紧急制动次数;根据所述路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完所述预设距离间隔后的第二刹车鼓温度;获取所述被测车辆行驶完所述预设距离间隔后的第二坐标位置;根据所述路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算所述被测车辆的安全车速。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,在根据所述路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算所述被测车辆的安全车速之后,还包括:获取所述连续下坡路段的限制车速,判断所述安全车速是否小于或等于所述限制车速;当所述安全车速小于或等于所述限制车速时,将所述安全车速作为所述被测车辆的建议车速。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,当所述安全车速大于所述限制车速时,将所述限制车速作为所述被测车辆的建议车速。
结合第一方面,在第一方面第三实施方式中,所述路况信息包括:所述连续下坡路段的几何参数和环境;所述车辆信息包括:所述被测车辆的坐标信息和特征参数;根据所述路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完所述预设距离间隔后的第二刹车鼓温度,包括:根据所述几何参数、环境参数、坐标信息、初始坐标位置和特征参数计算所述被测车辆在所述预设距离间隔内控速行驶阶段所述被测车辆的刹车鼓产生的第一热量值;根据所述特征参数和紧急制动次数计算所述被测车辆在所述预设距离间隔内紧急制动时产生的第二热量值;根据所述第一热量值、第二热量值和初始刹车鼓温度计算所述第二刹车鼓温度。
结合第一方面第三实施方式,在第一方面第四实施方式中,通过以下公式计算所述第一热量值:
Figure BDA0002151199670000031
其中,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓重量,g表示重力加速度,m表示所述被测车辆的总重,ij表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡坡度,sj表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡长度,C1和C2表示所述被测车辆的轮胎摩擦力参数,V1j表示所述被测车辆在控速行驶阶的速度,CD表示所述连续下坡路段的空气阻力系数,A表示所述被测车辆的迎风面积,ρ表示所述连续下坡路段的空气密度,Vwj表示所述连续下坡路段的环境风速,hc表示所述被测车辆的刹车鼓表面对流传热系数,twj,k表示第k个所述被测车辆的刹车鼓表面温度,tfj,k表示当前时刻的环境温度,ε表示所述被测车辆的刹车鼓发射率,C0表示黑体辐射度,A′表示所述被测车辆的刹车鼓表面积,j为正整数。
结合第一方面第三实施方式,在第一方面第五实施方式中,通过以下公式计算所述第二热量值;
Figure BDA0002151199670000041
其中,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量值,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓比重量,m表示所述被测车辆的总重,V1j表示所述被测车辆在紧急制动阶段前的速度,V2j表示所述被测车辆在紧急制动阶段后的速度,j为正整数。
结合第一方面第三实施方式,在第一方面第六实施方式中,通过以下公式计算所述第二刹车鼓温度:
Tj=Tcj+Nj×Tej+Tj-1
其中,Tj表示所述被测车辆行驶完第j个预设距离间隔后刹车鼓的第二温度,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量值,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,Tj-1表示所述被测车辆刚进入第j个预设距离间隔后刹车鼓的初始刹车鼓温度,Nj代表所述被测车辆在第j个预设距离间隔的紧急制动次数,j为正整数。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种车载终端,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第一方面或第一方面任意一个实施方式中所述的安全车速预测方法。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种安全车速预测系统,包括:路侧模块,车载模块以及如第二方面中所述的车载终端;所述路侧模块包括路侧信息采集模块、路侧定位模块和第一无线通信模块,所述车载模块包括车载采集模块、存储器、车载定位模块以及第二无线通信模块;所述路侧信息采集模块用于采集所述连续下坡路段的几何参数和环境参数,所述路侧定位模块用于采集所述连续下坡路段的坐标信息;所述第一无线通信模块分别与所述路侧信息采集模块、路侧定位模块和第二通信模块连接,所述路侧模块通过第一无线通信模块将所述几何参数、环境参数和坐标信息传输给所述车载模块;所述车载采集模块用于采集所述被测车辆的特征参数、紧急制动次数和初始刹车鼓温度,所述车载定位模块用于采集所述被测车辆的坐标位置;所述车载终端与所述车载模块连接,用于根据所述几何参数、环境参数、坐标信息、初始刹车鼓温度、坐标位置、特征参数和紧急制动次数计算所述被测车辆的建议速度。
与现有技术相比,本发明具有以下的有益效果:根据连续下坡路段的路况信息、被测车辆的车辆信息、初始刹车鼓温度以及在预设距离间隔内紧急制动次数计算被测车辆在通过每一个预设距离间隔后刹车鼓温度,再结合预设的温度阈值计算后续的安全速度,从而确保被测车辆在连续下坡路段中刹车鼓温度低于刹车失效温度,避免了被测车辆因为刹车鼓温度过高导致刹车失灵的问题,提高车辆在行驶连续下坡路段时安全性和通行效率;本发明通过采集实时路况信息和车辆信息计算车辆通过连续下坡路段的安全速度,计算的结果更加精确,适用于不同连续下坡路段。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1示出了本发明实施例中的安全车速预测方法的流程框图;
图2示出了本发明另一实施例中的安全车速预测方法的流程框图;
图3示出了本发明另一实施例中的车载终端的结构框图;
图4示出了本发明另一实施例中的安全车速预测系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明适用于预测车辆在不同的连续下坡路段的安全车速,通过路侧模块获取连续下坡路段的路况信息以及车载模块获取被测车辆的车辆信息来计算被测车辆每次通过预设距离间隔后的后续行驶的安全车速,其中,路测模块是指安装在连续下坡路段的立柱或交通标志牌横臂上装置,用于实时该连续下坡路段的路况信息。
本发明实施例提供一种安全车速预测方法,如图1所示,该方法包括:
步骤S101:获取被测车辆在连续下坡路段的路况信息及车辆信息;具体地,通过设置在连续下坡路段旁边的路侧模块获取路况信息,该路况信息包括:该连续下坡路段的环境温度tfj、环境风速Vwj、GPS位置信息(XR,YR)、空气密度ρ和空气阻力系数CD以及几何参数,该几何参数为连续下坡路段的连续下坡路段纵坡长度sj、纵坡坡度ij和海拔高度ej;通过设置在被测车辆的车载模块获取被测车辆的GPS坐标信息(Xc,Yc)以及特征参数,该特征参数包括被测车辆的总重m、车辆速度V1、刹车鼓重量m′、刹车鼓比热容C、刹车鼓表面积A′、刹车鼓发射率ε、黑体辐射度C0、车辆迎风面积A、轮胎摩擦力的静摩擦力参数C1和动摩擦力参数C2和轴数n。
步骤S102:获取被测车辆行驶在预设距离间隔的初始刹车鼓温度、初始坐标位置及紧急制动次数;具体地,通过车载模块获取被测车辆在预设距离间隔内的紧急制动次数Nj以及所述车辆刚进入预设距离间隔的初始刹车鼓温度Tj-1和初始坐标位置(Xc,j-1,Yc,j-1),如表1所示,该预设距离间隔时根据不同安全等级进行设置的:
表1
Figure BDA0002151199670000081
步骤S103:根据路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完预设距离间隔后的第二刹车鼓温度,具体地,根据连续下坡路段的路况信息以及被测车辆的车辆信息和初始坐标位置计算被测车辆在行驶完预设距离间隔后刹车鼓产生的热量,在根据初始刹车鼓温度Tj-1计算被测车辆在行驶完预设距离间隔后刹车鼓的第二刹车温度Tj
步骤S104:获取被测车辆行驶完预设距离间隔后的第二坐标位置;具体,根据车载模块中的GPS定位芯片或其他定位模块获取被测车辆行驶完预设距离间隔后的第二坐标位置(Xc,j,Yc,)。
步骤S105:根据路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算所述被测车辆的安全车速;具体地,根据上述步骤中的路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算被测车辆的安全车速,该预设的温度阈值为刹车鼓失效的温度,具体数值根据被测车辆的刹车鼓确定(例如,预设的温度阈值可以是190°),确保被测车辆在后续行使路段刹车鼓热量总和小于刹车鼓的失效温度。
通过实施本发明实施例中的安全车速预测方法,根据连续下坡路段的实时路况信息和被测车辆的车辆信息计算被测车辆行驶完每一个预设距离间隔的刹车鼓温度,再根据预设的温度阈值确保后续行驶过程中刹车鼓的温度不超过该温度阈值,来计算被测车辆后续行驶的安全速度,从而能够解决现有技术无法使载重车辆安全又高效通过不同的连续下坡路段的问题。
可选地,在本发明一些实施例中,如图2所示,在上述实施例中的步骤S105之后,该方法还包括:步骤S106:获取连续下坡路段的限制车速,判断安全车速是否小于或等于限制车速;步骤S107:当安全车速小于或等于限制车速时,将安全车速作为被测车辆的建议车速;步骤S108:当安全车速大于限制车速时,将限制车速作为被测车辆的建议车速。在实际应用中,每段道路都有相应的限制速度,通过路侧模块获取不同连续下坡路段的限制速度,判断上述实施例中计算的安全速度与限制速度的大小,从而给出该连续下坡路段最合理的行驶速度,避免被测车辆超速行驶。
可选地,在本发明一些实施例中,所述路况信息包括:连续下坡路段的几何参数和环境参数;车辆信息包括:被测车辆的坐标信息和特征参数;上述实施例中的步骤S103包括:
根据几何参数、环境参数、坐标信息、初始坐标位置和特征参数计算被测车辆在预设距离间隔内控速行驶阶段被测车辆的刹车鼓产生的第一热量值。具体地,是通过以下过程计算得到第一热量值:
计算被测车辆在控速行驶阶段时动能和势能的产生的热量Qh
Figure BDA0002151199670000091
计算被测车辆在控速行驶阶段时空气阻力Qr和摩擦力Qa产生的热量:
Qr=0.001m(C1+C2×V1j)sj, (2)
Qa=0.5CDAρsj(V1j-Vwj)2, (3)
计算被测车辆在控速行驶阶段时刹车鼓与环境的传输Qd
Figure BDA0002151199670000101
Figure BDA0002151199670000102
以预设距离间隔以及一秒行程作为刹车鼓散热量的黎曼积分近似计算单元,计算被测车辆在控速行驶阶段时刹车鼓产生的第一热量Tcj
Figure BDA0002151199670000103
其中,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓重量,g表示重力加速度,m表示所述被测车辆的总重,ij表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡坡度,sj表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡长度,C1和C2表示所述被测车辆的轮胎摩擦力参数,V1j表示所述被测车辆在控速行驶阶的速度,CD表示所述连续下坡路段的空气阻力系数,A表示所述被测车辆的迎风面积,ρ表示所述连续下坡路段的空气密度,Vwj表示所述连续下坡路段的环境风速,hc表示所述被测车辆的刹车鼓表面对流传热系数,twj,k表示第k个所述被测车辆的刹车鼓表面温度,tfj,k表示当前时刻环境温度,ε表示所述被测车辆的刹车鼓发射率,C0表示黑体辐射度,A′表示所述被测车辆的刹车鼓表面积,j为正整数,由于被测车辆处于控速行驶阶段,被测车辆的速度几乎处于不变的状态,即V1j和V2j的值相等,a表示经验系数,在实际应用中,对于前轮刹车鼓a的值取0.7,对于后轮刹车鼓a的值取0.3。
根据特征参数和紧急制动次数计算被测车辆在预设距离间隔内紧急制动时产生的第二热量值Tej;具体地,是通过以下公式计算得到:
Figure BDA0002151199670000111
其中,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓比重量,m表示所述被测车辆的总重,V1j表示所述被测车辆在紧急制动阶段前的速度,V2j表示所述被测车辆在紧急制动阶段后的速度,j为正整数。
根据第一热量值、第二热量值和初始刹车鼓温度计算第二刹车鼓温度,具体地,通过以下公式计算得到第二刹车鼓温度Tj
Tj=Tcj+Nj×Tej+Tj-1, (8)
其中,Tj表示所述被测车辆行驶完第j个预设距离间隔后刹车鼓的第二温度,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,Tj-1表示所述被测车辆刚进入第j个预设距离间隔后刹车鼓的初始刹车鼓温度,Nj代表所述被测车辆在第j个预设距离间隔的紧急制动次数,j为正整数。
当计算出被测车辆行驶完第j个预设距离间隔后第二刹车鼓温度Tj,要确保被测车辆安全通过连续下坡路段,后续路程中被测车辆的刹车鼓产生的热量与Tj之和小于预设的温度阈值(刹车鼓失效温度),即将预设的温度阈值与第二刹车鼓温度Tj的差值以及被测车辆通过该连续下坡路段的剩余路程代入公式(6)得到被测车辆的安全速度,同时被测车辆行驶完第j+1个预设距离间隔后,按照上述实施例中的方法计算后续的安全车速,直到被测车辆通过该连续下坡路段。
本发明实施例还提供了一种车载终端3,如图3所示,该车载终端3可以包括处理器301和存储器302,其中处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接,图3中以通过总线连接为例。
处理器301可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器301还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器302作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的安全车速预测方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的安全车速预测方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器301所创建的数据等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器301。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器302中,当被所述处理器301执行时,执行如图1和图2所示实施例中的安全车速预测方法。
上述车载终端3具体细节可以对应参阅图1和图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种安全车速预测系统,如图4所示,其包括:路侧模块1,车载模块2以及如上述实施例中的车载终端3;
路侧模块1包括路侧信息采集模块101、路侧定位模块102和第一无线通信模块103,车载模块2包括车载采集模块201、车载定位模块203以及第二无线通信模块202;路侧信息采集模块101用于采集连续下坡路段的几何参数和环境参数,路侧定位模块102用于采集连续下坡路段的坐标信息;第一无线通信模块103分别与路侧信息采集模块101、路侧定位模块102和第二无线通信模块202连接,路侧模块1通过第一无线通信模块103将几何参数、环境参数和坐标信息传输给车载模块2;车载采集模块201用于采集被测车辆的特征参数、紧急制动次数和初始刹车鼓温度,车载定位模块203用于采集被测车辆的坐标位置;车载终端3与车载模块2连接,用于根据几何参数、环境参数、坐标信息、初始刹车鼓温度、坐标位置、特征参数和紧急制动次数计算被测车辆的建议速度。
具体地,路侧模块1可以设置在连续下坡路段的交通标志牌横臂或者立柱上,车载模块2和车载终端3设置在被测车辆中,第一无线通信模块103与第二无线通信模块之间通过蓝牙、WIFI、GPRS等无线通信方式进行数据传输。
通过实施发明实施例中的一种安全车速预测系统,路侧模块1实时采集连续下坡路段的路况信息,通过无线传输方式与被测车辆的车载模块2进行数据交互,车载终端3根据车载模块2与路侧模块1采集的数据进行计算,得到被测车辆通过连续下坡路段的安全速度,从而能够现有技术无法使载重车辆安全又高效通过不同的连续下坡路段的问题。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种安全车速预测方法,其特征在于,包括:
获取被测车辆在连续下坡路段的路况信息及车辆信息;
获取所述被测车辆行驶在预设距离间隔的初始刹车鼓温度、初始坐标位置及紧急制动次数;
根据所述路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完所述预设距离间隔后的第二刹车鼓温度;
获取所述被测车辆行驶完所述预设距离间隔后的第二坐标位置;
根据所述路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算所述被测车辆的安全车速;
其中,所述路况信息包括:所述连续下坡路段的几何参数和环境参数;所述车辆信息包括:所述被测车辆的坐标信息和特征参数;
根据所述路况信息、车辆信息、初始坐标位置、初始刹车鼓温度和紧急制动次数计算行驶完所述预设距离间隔后的第二刹车鼓温度,包括:
根据所述几何参数、环境参数、坐标信息、初始坐标位置和特征参数计算所述被测车辆在所述预设距离间隔内控速行驶阶段所述被测车辆的刹车鼓产生的第一热量值;
根据所述特征参数和紧急制动次数计算所述被测车辆在所述预设距离间隔内紧急制动时产生的第二热量值;
根据所述第一热量值、第二热量值和初始刹车鼓温度计算所述第二刹车鼓温度。
2.根据权利要求1所述的安全车速预测方法,其特征在于,在根据所述路况信息、车辆信息、第二刹车鼓温度、第二坐标位置以及预设的温度阈值计算所述被测车辆的安全车速之后,还包括:
获取所述连续下坡路段的限制车速,判断所述安全车速是否小于或等于所述限制车速;
当所述安全车速小于或等于所述限制车速时,将所述安全车速作为所述被测车辆的建议车速。
3.根据权利要求2所述的安全车速预测方法,其特征在于,当所述安全车速大于所述限制车速时,将所述限制车速作为所述被测车辆的建议车速。
4.根据权利要求1所述的安全车速预测方法,其特征在于,通过以下公式计算所述第一热量值:
Figure FDA0003072923900000021
其中,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓重量,g表示重力加速度,m表示所述被测车辆的总重,ij表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡坡度,sj表示第j个预设距离间隔内道路的纵坡长度,C1和C2表示所述被测车辆的轮胎摩擦力参数,V1j表示所述被测车辆在控速行驶阶段的速度,CD表示所述连续下坡路段的空气阻力系数,A表示所述被测车辆的迎风面积,ρ表示所述连续下坡路段的空气密度,Vwj表示所述连续下坡路段的环境风速,hc表示所述被测车辆的刹车鼓表面对流传热系数,twj,k表示第k个所述被测车辆的刹车鼓表面温度,tfj,k表示当前时刻的环境温度,ε表示所述被测车辆的刹车鼓发射率,C0表示黑体辐射度,A′表示所述被测车辆的刹车鼓表面积,j为正整数。
5.根据权利要求1所述的安全车速预测方法,其特征在于,通过以下公式计算所述第二热量值;
Figure FDA0003072923900000022
其中,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量值,n代表所述被测车辆的轴数,C表示所述被测车辆的刹车鼓比热容,m′表示所述被测车辆的刹车鼓重量,m表示所述被测车辆的总重,V1j′表示所述被测车辆在紧急制动阶段前的速度,V2j′表示所述被测车辆在紧急制动阶段后的速度,j为正整数。
6.根据权利要求1所述的安全车速预测方法,其特征在于,通过以下公式计算所述第二刹车鼓温度:
Tj=Tcj+Nj×Tej+Tj-1
其中,Tj表示所述被测车辆行驶完第j个预设距离间隔后刹车鼓的第二温度,Tej表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内紧急制动阶段刹车鼓产生的第二热量值,Tcj表示所述被测车辆在第j个预设距离间隔内控速行驶阶段所述刹车鼓产生的第一热量值,Tj-1表示所述被测车辆刚进入第j个预设距离间隔后刹车鼓的初始温度阈值,Nj代表所述被测车辆在第j个预设距离间隔的紧急制动次数,j为正整数。
7.一种车载终端,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1-6中任一项所述的安全车速预测方法。
8.一种安全车速预测系统,其特征在于,包括:路侧模块,车载模块以及如权利要求7所述的车载终端;
所述路侧模块包括路侧信息采集模块、路侧定位模块和第一无线通信模块,所述车载模块包括车载采集模块、车载定位模块以及第二无线通信模块;
所述路侧信息采集模块用于采集所述连续下坡路段的几何参数和环境参数,所述路侧定位模块用于采集所述连续下坡路段的坐标信息;
所述第一无线通信模块分别与所述路侧信息采集模块、路侧定位模块和第二通信模块连接,所述路侧模块通过第一无线通信模块将所述几何参数、环境参数和坐标信息传输给所述车载模块;
所述车载采集模块用于采集所述被测车辆的特征参数、紧急制动次数和初始刹车鼓温度,所述车载定位模块用于采集所述被测车辆的坐标位置;
所述车载终端与所述车载模块连接,用于根据所述几何参数、环境参数、坐标信息、初始刹车鼓温度、坐标位置、特征参数和紧急制动次数计算所述被测车辆的建议速度。
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