CN116959261A - 一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警*** - Google Patents
一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于车辆安全行驶监测预警技术领域,具体公开提供的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,该***包括车辆行驶环境监测模块、车辆行驶状态监测模块、车辆制动状态监测模块、行驶速度限定更改评定模块、行驶速度预警需求判定模块和车辆超速预警终端;本发明通过从车辆行驶环境、行驶状态、制动状态三个维度进行行驶速度限定安全度分析,并确定预警限定行驶速度,从而进行行驶速度预警判定和对应预警,有效解决了当前基于固定限速标准进行判断存在的局限性问题,提高了车辆行驶速度预警的灵活性、针对性和精准性,进而使得车辆可以适应不同行驶环境下的行驶需求以及保障车辆在不同行驶环境下的行驶安全性。
Description
技术领域
本发明属于车辆安全行驶监测预警技术领域,涉及到一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***。
背景技术
随着城市交通日益繁忙,道路安全问题愈发引起人们的关注。为了提高道路安全水平,降低交通事故的发生概率和提高车辆行驶的可靠性,需要对车辆安全进行监测和预警。
车辆安全监测和预警包括车速安全监测预警、车距安全监测预警和驾驶员驾驶安全监测预警等多个方面,在车速安全监测预警时,当前主要根据道路的限制车速以及车流量进行预警,很显然,这种预警方式还存在以下几个方面的问题:1、预警的灵活性不强,当前基于固定的限速标准进行判断,无法贴合车辆的实际行驶情况,同时仅根据车流量等常规行驶环境参数,存在一定的片面性,进而无法导致车辆无法适应在不同行驶环境下的行驶需求,进而无法保障车辆行驶预警的及时性和可靠性,也无法降低车辆行驶事故的发生几率。
2、预警的针对性不强,当前未结合车辆的行驶状态进行综合性车速预警评定,如未对车辆的行驶稳定情况以及行驶环境等进行综合性分析,使得当前车辆车速预警判定结果存在一定的差异性,进而无法保障车辆预警速度设定的合理性和参考性,同时还无法保障后续车辆行驶的安全性和平稳性。
3、预警限速的精准性不强,当前未考虑车辆本身的制动性能以及结构状态,如轮胎的状态等,进而使得车辆预警限定速度设置的贴合性不足,从而无法保障车辆预警限定速度设置的准确性,同时当前车辆预警速度的参照依据较为单一和笼统,使得车辆预警评定的覆盖面较为局限,无法保障车辆车速预警的有效性。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:本发明提供一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,该***包括:车辆行驶环境监测模块,用于提取目标车辆的型号、载重、当前的行驶车速和所处行驶路段的限定速度/>,并监测目标车辆在当前行驶路段的路面环境信息,并提取当前的气象环境信息。
车辆行驶状态监测模块,用于对目标车辆当前行驶路段的行驶状态进行监测,得到目标车辆在当前行驶路段的行驶状态信息。
车辆制动状态监测模块,用于对目标车辆在当前行驶路段的制动状态进行监测,得到各次制动的起始速度、制动距离以及目标车辆各轮胎当前的三维轮廓和胎压。
行驶速度限定更改评定模块,用于分析目标车辆的速度限定安全度,并当/>小于设定基准速度限定安全度/>时,确定预警限定行驶速度。
行驶速度预警需求判定模块,用于提取目标车辆当前的行驶速度,并与其预警限定行驶速度进行作差,当差值大于0时,启动车辆超速预警终端,并将差值记为预警超速值。
车辆超速预警终端,用于进行目标车辆超速预警,并启动目标车辆内的语音提醒器进行预警超速值提醒。
可理解地,所述路面环境信息包括坑洼处数目、各坑洼处的位置和深度、积水处数目以及车流量。
所述气象环境信息为气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度。
所述行驶状态信息包括各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速。
可理解地,所述分析目标车辆的速度限定安全度,包括:根据目标车辆当前所处的路面环境信息和当前的气象环境信息,分析目标车辆当前行驶环境符合度。
从所述行驶状态信息中提取各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速,分析目标车辆当前行驶状态稳定度。
提取目标车辆在当前行驶路段内各次制动的起始速度和制动距离,分析目标车辆当前制动性能完好度。
统计目标车辆当前行驶车速安全度,/>,分别为设定参照的行驶环境符合度、行驶状态稳定度、制动性能完好度,表示向下取值符号。
将目标车辆当前行驶车速安全度与设定各行驶速度安全度对应的预警限定行驶速度差进行匹配对比,得到目标车辆当前行驶车速安全度对应的预警限定行驶速度差。
统计目标车辆的速度限定安全度,/>。
可理解地,所述分析目标车辆当前行驶环境符合度,包括:从所述路面环境信息中提取坑洼处数目,并提取各坑洼处的位置和深度。
将各坑洼处的位置进行相互对比,得到各坑洼处位置之间的距离,并从中筛选出最大距离和最小距离/>,同时将各坑洼处的深度进行均值计算,得到平均坑洼深度。
统计目标车辆当前所处路面平整度,/>,分别为设定参照的坑洼处数目、坑洼深度、适宜坑洼间距、适宜坑洼处间距偏差。
从所述路面环境信息中提取积水处数目和车流量/>,统计目标车辆的路面环境符合度/>,/>,/>分别为设定参照的路面平整度、积水处数目、车流量。
从当前的气象环境信息中提取气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度,统计目标车辆的气象环境符合度。
统计目标车辆当前行驶环境符合度,/>,/>分别为设定的路面环境符合度、气象环境符合度。
可理解地,所述统计目标车辆的气象环境符合度,包括:若目标车辆当前所处的气象类型为非雨天,则将目标车辆当前气象类型行驶干扰因子记为,反之则将目标车辆当前气象类型干扰因子记为/>,同时从雨天所属气象参数中提取降雨量/>,统计雨天行驶干扰因子/>,/>,/>为设定干扰降雨量,进而得到目标车辆当前气象类型行驶干扰因子/>,/>取值为/>或者/>,/>。
将所述能见度和温度分别记为和/>,统计目标车辆的气象环境符合度/>,,/>分别为设定适宜的行驶能见度、行驶环境温度、行驶环境温度差。
可理解地,所述分析目标车辆当前行驶状态稳定度,包括:将目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点的行驶位置在电子地图上进行标记,得到各标记点,进而生成目标车辆实际行驶路线,同时将目标车辆导航显示的行驶路线的中心线作为参照行驶路线,分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度。
根据目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力和轮速,统计目标车辆当前行驶轮胎稳定度。
根据目标车辆在当前行驶路段各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角,统计目标车辆当前行驶姿态稳定度。
统计目标车辆当前行驶状态稳定度,/>,、/>、/>分别为设定参照的行驶轨迹稳定度、行驶轮胎稳定度、行驶姿态稳定度。
可理解地,所述分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度,包括:将目标车辆的实际行驶路线的长度记为,并与参照行驶路线进行重合对比,得到重合路线长度/>。
从所述电子地图中定位出各标记点与参照行驶路线之间的距离,记为行驶偏距,将各标记点的行驶偏距与设定许可行驶偏距进行对比,统计大于/>的标记点数目,记为,同时将各标记点的行驶偏距进行均值计算,得到平均行驶偏距/>。
以第一个标注点为目标标注点,将其他标注点作为各参照标注点,获取目标标注点与各参照标注点之间的水平间距,从中筛选出最大水平间距,并通过均值计算得到平均水平间距/>。
统计目标车辆当前行驶轨迹稳定度,,/>为标记点数目,分别为设定的参照水平间距、许可水平间距极值差。
可理解地,所述分析目标车辆当前制动性能完好度,包括:将目标车辆的载重记为,计算目标车辆当前行驶路段对应载重的参照制动偏差距离/>,/>,分别为设定的参照车辆常规载重、单位载重偏差对应参照增加制动距离。
将目标车辆各次制动的起始速度与设定的各行驶速度对应的参照制动距离进行匹配,得到各次制动对应的参照制动距离,记为,j表示制动次序编号,/>,同时将各次制动的制动距离记为/>。
统计目标车辆当前制动性能完好度,/>,m为制动次数,/>分别为设定的许可制动距离差、参照制动距离差。
可理解地,所述确定预警限定行驶速度,包括:将目标车辆各轮胎当前的胎压与车辆设定常规胎压区间进行对比,统计胎压位于设定常规胎压区间外的轮胎数目,记为。
从位于常规胎压区间外的各轮胎当前的胎压中筛选出最大胎压和最小胎压,分别记为和/>。
从车辆检索平台提取目标车辆所属型号对应各轮胎的出厂三维轮廓,将目标车辆各轮胎当前的三维轮廓与其出厂三维轮廓进行重合对比,得到各轮胎的重合轮廓体积,设定目标车辆速度更换需求因子,并统计预警限定行驶速度/>,/>,的值表示目标车辆速度限定安全偏差度,/>表示设定基准速度限定安全度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度对应适宜缩减限定行驶速度。
可理解地,所述设定目标车辆速度更换需求因子,包括:统计目标车辆的胎压安全度,/>,/>分别为设定常规胎压区间的上限值和下限值,/>为设定的许可轮胎胎压差。
将各轮胎的重合轮廓体积与其当前的轮廓体积进行作比,将比值作为轮廓重合度,进而将各轮胎的轮廓重合度与设定轮胎重合度进行作差,将差值小于0的轮胎记为磨损轮胎,统计磨损轮胎数目,记为/>。
从各轮胎的轮廓重合度中筛选出最小值,同时将各轮胎的轮廓重合度进行均值计算,得到平均轮廓重合度/>。
统计目标车辆的轮胎磨损度,/>。
统计目标车辆速度更换需求因子,/>,、/>分别为设定参照的胎压安全度、轮胎磨损度。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:(1)本发明通过从车辆行驶环境、行驶状态、制动状态三个维度进行行驶速度限定安全度分析,并确定预警限定行驶速度,从而进行行驶速度预警判定和对应预警,有效解决了当前基于固定限速标准进行判断存在的局限性问题,提高了车辆行驶速度预警的灵活性、针对性和精准性,规避了仅根据车流量等常规行驶环境参数进行预警判定的片面性,有效贴合了车辆的实际行驶场景,进而使得车辆可以适应不同行驶环境下的行驶需求以及保障车辆在不同行驶环境下的行驶安全性,从而降低了车辆行驶事故的发生几率。
(2)本发明通过从路面情况和气象情况两个维度进行车辆行驶环境符合度分析,规避了当前仅从路况或者仅从气象单一维度分析的不足,拓展了车辆行驶环境分析的依据,从而确保了环境符合度分析结果的可靠性和参考性,确保在各种路况下行驶的稳定性和可靠性。
(3)本发明通过从行驶轨迹、轮胎摩擦力情况、轮胎轮速以及车辆拐弯时的姿态角度等多个方面进行行驶状态稳定度分析,降低了当前车辆车速预警判定结果的差异性,从而提高了当前车辆车速预警限定行驶速度设定的合理性和参考性,同时为后续安全的行驶速度范围的圈定提供了更为可靠的指导,进而可以减少车辆因侧滑、漂移导致的与其他车辆或障碍物之间的碰撞风险,进一步确保了后续车辆行驶速度控制可行性的适配性,并且还提高了后续车辆行驶安全性和行驶平稳性的保障。
(4)本发明通过根据轮胎的胎压和磨损情况进行速度更换需求因子设定,并结合行驶速度限定安全度分析结果确定预警限定行驶速度,充分考虑了车辆本身的制动性能、结构状态、环境状态以及行驶稳定状态对行驶速度限定的干扰,保障了车辆预警限定速度设置的贴合性和车辆预警限定速度设置的准确性,同时还扩展了车辆预警速度设定的参照覆盖面,从而弥补了当前单一和笼统参照依据的不足,保障了车辆车速预警的有效性,维护了车辆行驶环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明***各模块连接示意图。
图2为本发明行驶路线示意图。
附图标记:1、参照行驶路线,2、实际行驶路线,3、标记点。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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,本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1所示,本发明提供了一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,该***包括车辆行驶环境监测模块、车辆行驶状态监测模块、车辆制动状态监测模块、行驶速度限定更改评定模块、行驶速度预警需求判定模块和车辆超速预警终端。
上述中,行驶速度限定更改评定模块分别与车辆行驶环境监测模块、车辆行驶状态监测模块、车辆制动状态监测模块和行驶速度预警需求判定模块连接,行驶速度预警需求判定模块和车辆超速预警终端连接。
所述车辆行驶环境监测模块,用于提取目标车辆的型号、载重、当前的行驶车速和所处行驶路段的限定速度/>,并监测目标车辆在当前行驶路段的路面环境信息,并提取当前的气象环境信息。
具体地,路面环境信息包括坑洼处数目、各坑洼处的位置和深度、积水处数目以及车流量,气象环境信息为气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度。
需要说明的是,所述路面环境信息通过目标车辆搭载的摄像头进行全景监测得到,气象环境信息通过从气象平台提取得到,载重通过车载重量传感器监测得到、行驶车速通过车载速度传感器监测得到。
所述车辆行驶状态监测模块,用于通过目标车辆安置的行驶状态监测设备对目标车辆当前行驶路段的行驶状态进行监测,得到目标车辆在当前行驶路段的行驶状态信息。
具体地,行驶状态信息包括各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速。
需要说明的是,行驶状态监测设备包括GPS定位仪、轮胎抓地力传感器、轮速传感器、角度传感器,GPS定位仪用于监测行驶位置,轮胎抓地力传感器用于监测轮胎的摩擦力,轮速传感器用于监测轮胎的轮速,角度传感器用于监测车辆横向倾斜角和纵向俯仰角。
车辆制动状态监测模块,用于对目标车辆在当前行驶路段的制动状态进行监测,得到各次制动的起始速度、制动距离以及目标车辆各轮胎当前的三维轮廓和胎压。
需要说明的是,轮胎三维轮廓通过摄像头监测得到,胎压通过胎压传感器监测得到,各次制动的起始速度通过速度传感器监测得到,制动距离通过监测起始速度、停止速度以及起始速度的监测时间点、停止速度的监测时间点,进而通过距离公式计算得到,其具体计算方式为现有较为成熟技术,在此不进行赘述。
所述行驶速度限定更改评定模块,用于分析目标车辆的速度限定安全度,并当小于设定基准速度限定安全度/>时,确定预警限定行驶速度。
示例性地,分析目标车辆的速度限定安全度,包括:A1、根据目标车辆当前所处的路面环境信息和当前的气象环境信息,分析目标车辆当前行驶环境符合度。
可理解地,分析目标车辆当前行驶环境符合度,包括:A1-1、从所述路面环境信息中提取坑洼处数目,并提取各坑洼处的位置和深度。
A1-2、将各坑洼处的位置进行相互对比,得到各坑洼处位置之间的距离,并从中筛选出最大距离和最小距离/>,同时将各坑洼处的深度进行均值计算,得到平均坑洼深度/>。
A1-3、统计目标车辆当前所处路面平整度,,/>分别为设定参照的坑洼处数目、坑洼深度、适宜坑洼间距、适宜坑洼处间距偏差。
A1-4、从所述路面环境信息中提取积水处数目和车流量/>,统计目标车辆的路面环境符合度/>,/>,/>分别为设定参照的路面平整度、积水处数目、车流量。
A1-5、从当前的气象环境信息中提取气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度,统计目标车辆的气象环境符合度。
进一步地,统计目标车辆的气象环境符合度,包括:若目标车辆当前所处的气象类型为非雨天,则将目标车辆当前气象类型行驶干扰因子记为,反之则将目标车辆当前气象类型干扰因子记为/>,同时从雨天所属气象参数中提取降雨量/>,统计雨天行驶干扰因子/>,/>,/>为设定干扰降雨量,进而得到目标车辆当前气象类型行驶干扰因子/>,/>取值为/>或者/>,/>。
在一个具体实施例中,气象类型包括晴天、雨天和阴天等,其中,晴天所属气象参数包括但不限于光照强度,雨天所属气象参数包括但不限于降雨量,阴天所属气象参数包括但不限于空气湿度。
将所述能见度和温度分别记为和/>,统计目标车辆的气象环境符合度/>,,/>分别为设定适宜的行驶能见度、行驶环境温度、行驶环境温度差。
A1-6、统计目标车辆当前行驶环境符合度,/>,分别为设定的路面环境符合度、气象环境符合度。
通过从路面情况和气象情况两个维度进行车辆行驶环境符合度分析,规避了当前仅从路况或者仅从气象单一维度分析的不足,拓展了车辆行驶环境分析的依据,从而确保了环境符合度分析结果的可靠性和参考性,确保在各种路况下行驶的稳定性和可靠性。
A2、从所述行驶状态信息中提取各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速,分析目标车辆当前行驶状态稳定度。
请参阅图2所示,可理解地,分析目标车辆当前行驶状态稳定度,包括:A2-1、将目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点的行驶位置在电子地图上进行标记,得到各标记点,进而生成目标车辆实际行驶路线,同时将目标车辆导航显示的行驶路线的中心线作为参照行驶路线,分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度。
进一步地,分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度,包括:U1、将目标车辆的实际行驶路线的长度记为,并与参照行驶路线进行重合对比,得到重合路线长度/>。
U2、从所述电子地图中定位出各标记点与参照行驶路线之间的距离,记为行驶偏距,将各标记点的行驶偏距与设定许可行驶偏距进行对比,统计大于/>的标记点数目,记为/>,同时将各标记点的行驶偏距进行均值计算,得到平均行驶偏距/>。
U3、以第一个标注点为目标标注点,将其他标注点作为各参照标注点,获取目标标注点与各参照标注点之间的水平间距,从中筛选出最大水平间距,并通过均值计算得到平均水平间距/>。
U4、统计目标车辆当前行驶轨迹稳定度,,/>为标记点数目,/>分别为设定的参照水平间距、许可水平间距极值差。
A2-2、根据目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力和轮速,统计目标车辆当前行驶轮胎稳定度。
需要说明的是,统计目标车辆当前行驶轮胎稳定度包括:E1、目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力和轮速分别记为和/>,t表示行驶时间点编号,/>,/>表示轮胎编号,/>。
在一个具体实施例中,q取值为4。
E2、将各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力与设定车辆轮胎摩擦力进行对比,统计小于设定车辆轮胎摩擦力/>的轮胎数目/>和存在轮胎摩擦力小于设定车辆轮胎摩擦力/>的行驶时间点数目/>。
E3、从各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力中筛选出最低摩擦力,记为,统计目标车辆当前行驶轮胎稳定度/>,/> 分别为设定的轮胎摩擦力偏差,/>为设定的参照摩擦力异常时间比,g为行驶时间点数目,/>为第t个行驶时间点对应第d+1轮胎的轮速。
A2-3、根据目标车辆在当前行驶路段各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角,统计目标车辆当前行驶姿态稳定度。
需要说明的是,统计目标车辆当前行驶姿态稳定度包括:将目标车辆在当前行驶路段各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角分别记为和/>,/>表示拐弯次序编号,,统计目标车辆当前行驶姿态稳定度/>,/>,分别为设定的适宜纵向俯仰角、车辆适宜横向倾斜角。
A2-4、统计目标车辆当前行驶状态稳定度,/>,、/>、/>分别为设定参照的行驶轨迹稳定度、行驶轮胎稳定度、行驶姿态稳定度。
本发明实施例通过从行驶轨迹、轮胎摩擦力情况、轮胎轮速以及车辆拐弯时的姿态角度等多个方面进行行驶状态稳定度分析,降低了当前车辆车速预警判定结果的差异性,从而提高了当前车辆车速预警限定行驶速度设定的合理性和参考性,同时为后续安全的行驶速度范围的圈定提供了更为可靠的指导,进而可以减少车辆因侧滑、漂移导致的与其他车辆或障碍物之间的碰撞风险,进一步确保了后续车辆行驶速度控制可行性的适配性,并且还提高了后续车辆行驶安全性和行驶平稳性的保障。
A3、提取目标车辆在当前行驶路段内各次制动的起始速度和制动距离,分析目标车辆当前制动性能完好度。
具体地,分析目标车辆当前制动性能完好度,包括:A3-1、将目标车辆的载重记为,计算目标车辆当前行驶路段对应载重的参照制动偏差距离/>,/>,分别为设定的参照车辆常规载重、单位载重偏差对应参照增加制动距离。
A3-2、将目标车辆各次制动的起始速度与设定的各行驶速度对应的参照制动距离进行匹配,得到各次制动对应的参照制动距离,记为,j表示制动次序编号,/>,同时将各次制动的制动距离记为/>。
A3-3、统计目标车辆当前制动性能完好度,,m为制动次数,/>分别为设定的许可制动距离差、参照制动距离差。/>
A4、统计目标车辆当前行驶车速安全度,/>,分别为设定参照的行驶环境符合度、行驶状态稳定度、制动性能完好度,表示向下取值符号。
A5、将目标车辆当前行驶车速安全度与设定各行驶速度安全度对应的预警限定行驶速度差进行匹配对比,得到目标车辆当前行驶车速安全度对应的预警限定行驶速度差。
A6、统计目标车辆的速度限定安全度,/>。
又一示例性地,确定预警限定行驶速度,包括:B1、将目标车辆各轮胎当前的胎压与车辆设定常规胎压区间进行对比,统计胎压位于设定常规胎压区间外的轮胎数目,记为。
B2、从位于常规胎压区间外的各轮胎当前的胎压中筛选出最大胎压和最小胎压,分别记为和/>。
B3、从车辆检索平台提取目标车辆所属型号对应各轮胎的出厂三维轮廓,将目标车辆各轮胎当前的三维轮廓与其出厂三维轮廓进行重合对比,得到各轮胎的重合轮廓体积,设定目标车辆速度更换需求因子,并统计预警限定行驶速度/>,/>,的值表示目标车辆速度限定安全偏差度,/>表示设定基准速度限定安全度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度对应适宜缩减限定行驶速度。
可理解地,设定目标车辆速度更换需求因子,包括:B3-1、统计目标车辆的胎压安全度,/>,/>分别为设定常规胎压区间的上限值和下限值,/>为设定的许可轮胎胎压差。
B3-2、将各轮胎的重合轮廓体积与其当前的轮廓体积进行作比,将比值作为轮廓重合度,进而将各轮胎的轮廓重合度与设定轮胎重合度进行作差,将差值小于0的轮胎记为磨损轮胎,统计磨损轮胎数目,记为/>。/>
B3-3、从各轮胎的轮廓重合度中筛选出最小值,同时将各轮胎的轮廓重合度进行均值计算,得到平均轮廓重合度/>。
B3-4、统计目标车辆的轮胎磨损度,/>。
B3-5、统计目标车辆速度更换需求因子,/>,/>、/>分别为设定参照的胎压安全度、轮胎磨损度。
本发明实施例通过根据轮胎的胎压和磨损情况进行速度更换需求因子设定,并结合行驶速度限定安全度分析结果确定预警限定行驶速度,充分考虑了车辆本身的制动性能、结构状态、环境状态以及行驶稳定状态对行驶速度限定的干扰,保障了车辆预警限定速度设置的贴合性和车辆预警限定速度设置的准确性,同时还扩展了车辆预警速度设定的参照覆盖面,从而弥补了当前单一和笼统参照依据的不足,保障了车辆车速预警的有效性,维护了车辆行驶环境。
所述行驶速度预警需求判定模块,用于提取目标车辆当前的行驶速度,并与其预警限定行驶速度进行作差,当差值大于0时,启动车辆超速预警终端,并将差值记为预警超速值。
所述车辆超速预警终端,用于进行目标车辆超速预警,并启动目标车辆内的语音提醒器进行预警超速值提醒。
本发明实施例通过从车辆行驶环境、行驶状态、制动状态三个维度进行行驶速度限定安全度分析,并确定预警限定行驶速度,从而进行行驶速度预警判定和对应预警,有效解决了当前基于固定限速标准进行判断存在的局限性问题,提高了车辆行驶速度预警的灵活性、针对性和精准性,规避了仅根据车流量等常规行驶环境参数进行预警判定的片面性,有效贴合了车辆的实际行驶场景,进而使得车辆可以适应不同行驶环境下的行驶需求以及保障车辆在不同行驶环境下的行驶安全性,从而降低了车辆行驶事故的发生几率。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:该***包括:
车辆行驶环境监测模块,用于提取目标车辆的型号、载重、当前的行驶车速和所处行驶路段的限定速度/>,并监测目标车辆在当前行驶路段的路面环境信息,并提取当前的气象环境信息;
车辆行驶状态监测模块,用于对目标车辆当前行驶路段的行驶状态进行监测,得到目标车辆在当前行驶路段的行驶状态信息;
车辆制动状态监测模块,用于对目标车辆在当前行驶路段的制动状态进行监测,得到各次制动的起始速度、制动距离以及目标车辆各轮胎当前的三维轮廓和胎压;
行驶速度限定更改评定模块,用于分析目标车辆的速度限定安全度,并当/>小于设定基准速度限定安全度/>时,确定预警限定行驶速度;
行驶速度预警需求判定模块,用于提取目标车辆当前的行驶速度,并与其预警限定行驶速度进行作差,当差值大于0时,启动车辆超速预警终端,并将差值记为预警超速值;
车辆超速预警终端,用于进行目标车辆超速预警,并启动目标车辆内的语音提醒器进行预警超速值提醒。
2.如权利要求1所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述路面环境信息包括坑洼处数目、各坑洼处的位置和深度、积水处数目以及车流量;
所述气象环境信息为气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度;
所述行驶状态信息包括各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速。
3.如权利要求2所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述分析目标车辆的速度限定安全度,包括:
根据目标车辆当前所处的路面环境信息和当前的气象环境信息,分析目标车辆当前行驶环境符合度;
从所述行驶状态信息中提取各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角以及各行驶时间点的行驶位置、各轮胎的摩擦力和轮速,分析目标车辆当前行驶状态稳定度;
提取目标车辆在当前行驶路段内各次制动的起始速度和制动距离,分析目标车辆当前制动性能完好度;
统计目标车辆当前行驶车速安全度,/>,分别为设定参照的行驶环境符合度、行驶状态稳定度、制动性能完好度,表示向下取值符号;
将目标车辆当前行驶车速安全度与设定各行驶速度安全度对应的预警限定行驶速度差进行匹配对比,得到目标车辆当前行驶车速安全度对应的预警限定行驶速度差;
统计目标车辆的速度限定安全度,/>。
4.如权利要求3所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述分析目标车辆当前行驶环境符合度,包括:
从所述路面环境信息中提取坑洼处数目,并提取各坑洼处的位置和深度;
将各坑洼处的位置进行相互对比,得到各坑洼处位置之间的距离,并从中筛选出最大距离和最小距离/>,同时将各坑洼处的深度进行均值计算,得到平均坑洼深度/>;
统计目标车辆当前所处路面平整度,/>,分别为设定参照的坑洼处数目、坑洼深度、适宜坑洼间距、适宜坑洼处间距偏差;
从所述路面环境信息中提取积水处数目和车流量/>,统计目标车辆的路面环境符合度/>,/>,/>分别为设定参照的路面平整度、积水处数目、车流量;
从当前的气象环境信息中提取气象类型、气象类型所属气象参数、能见度和温度,统计目标车辆的气象环境符合度;
统计目标车辆当前行驶环境符合度,/>,/>分别为设定的路面环境符合度、气象环境符合度。
5.如权利要求4所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述统计目标车辆的气象环境符合度,包括:
若目标车辆当前所处的气象类型为非雨天,则将目标车辆当前气象类型行驶干扰因子记为,反之则将目标车辆当前气象类型干扰因子记为/>,同时从雨天所属气象参数中提取降雨量/>,统计雨天行驶干扰因子/>,/>,/>为设定干扰降雨量,进而得到目标车辆当前气象类型行驶干扰因子/>,/>取值为/>或者/>,/>;
将所述能见度和温度分别记为和/>,统计目标车辆的气象环境符合度/>,,/>分别为设定适宜的行驶能见度、行驶环境温度、行驶环境温度差。
6.如权利要求3所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述分析目标车辆当前行驶状态稳定度,包括:
将目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点的行驶位置在电子地图上进行标记,得到各标记点,进而生成目标车辆实际行驶路线,同时将目标车辆导航显示的行驶路线的中心线作为参照行驶路线,分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度;
根据目标车辆在当前行驶路段各行驶时间点对应各轮胎的摩擦力和轮速,统计目标车辆当前行驶轮胎稳定度;
根据目标车辆在当前行驶路段各次转弯时对应车辆横向倾斜角和纵向俯仰角,统计目标车辆当前行驶姿态稳定度;
统计目标车辆当前行驶状态稳定度,/>,、/>、/>分别为设定参照的行驶轨迹稳定度、行驶轮胎稳定度、行驶姿态稳定度。
7.如权利要求6所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述分析目标车辆当前行驶轨迹稳定度,包括:
将目标车辆的实际行驶路线的长度记为,并与参照行驶路线进行重合对比,得到重合路线长度/>;
从所述电子地图中定位出各标记点与参照行驶路线之间的距离,记为行驶偏距,将各标记点的行驶偏距与设定许可行驶偏距进行对比,统计大于/>的标记点数目,记为/>,同时将各标记点的行驶偏距进行均值计算,得到平均行驶偏距/>;
以第一个标注点为目标标注点,将其他标注点作为各参照标注点,获取目标标注点与各参照标注点之间的水平间距,从中筛选出最大水平间距,并通过均值计算得到平均水平间距/>;
统计目标车辆当前行驶轨迹稳定度,/>,为标记点数目,/>分别为设定的参照水平间距、许可水平间距极值差。
8.如权利要求3所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述分析目标车辆当前制动性能完好度,包括:
将目标车辆的载重记为,计算目标车辆当前行驶路段对应载重的参照制动偏差距离,/>,/>分别为设定的参照车辆常规载重、单位载重偏差对应参照增加制动距离;
将目标车辆各次制动的起始速度与设定的各行驶速度对应的参照制动距离进行匹配,得到各次制动对应的参照制动距离,记为,j表示制动次序编号,/>,同时将各次制动的制动距离记为/>;
统计目标车辆当前制动性能完好度,/>,m为制动次数,/>分别为设定的许可制动距离差、参照制动距离差。
9.如权利要求1所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述确定预警限定行驶速度,包括:
将目标车辆各轮胎当前的胎压与车辆设定常规胎压区间进行对比,统计胎压位于设定常规胎压区间外的轮胎数目,记为;
从位于常规胎压区间外的各轮胎当前的胎压中筛选出最大胎压和最小胎压,分别记为和/>;
从车辆检索平台提取目标车辆所属型号对应各轮胎的出厂三维轮廓,将目标车辆各轮胎当前的三维轮廓与其出厂三维轮廓进行重合对比,得到各轮胎的重合轮廓体积,设定目标车辆速度更换需求因子,并统计预警限定行驶速度/>,/>,的值表示目标车辆速度限定安全偏差度,/>表示设定基准速度限定安全度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度,/>为设定的参照车辆速度限定安全偏差度对应适宜缩减限定行驶速度。
10.如权利要求9所述的一种基于云平台的车辆安全行驶监测预警***,其特征在于:所述设定目标车辆速度更换需求因子,包括:
统计目标车辆的胎压安全度,/>,分别为设定常规胎压区间的上限值和下限值,/>为设定的许可轮胎胎压差;
将各轮胎的重合轮廓体积与其当前的轮廓体积进行作比,将比值作为轮廓重合度,进而将各轮胎的轮廓重合度与设定轮胎重合度进行作差,将差值小于0的轮胎记为磨损轮胎,统计磨损轮胎数目,记为/>;
从各轮胎的轮廓重合度中筛选出最小值,同时将各轮胎的轮廓重合度进行均值计算,得到平均轮廓重合度/>;
统计目标车辆的轮胎磨损度,/>;
统计目标车辆速度更换需求因子,/>,/>、分别为设定参照的胎压安全度、轮胎磨损度。
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