機動車輛智能限制超速及防闖紅燈系統(tǒng)設計

1、機動車輛智能限制超速及防闖紅燈系統(tǒng)設計機動車輛智能限制超速及防闖紅燈系統(tǒng)設計顏士威1王會祥2嚴淞3(1西南交通大學機械工程學院2西南交通大學地球科學與環(huán)境學院3西南交通大學交通運輸與物流學院四川成都611756)了無線電技術,PLC技術,傳感器技術.詳細設計了無線電發(fā)射裝置的鋪設問題,編寫了分析處理裝置核心部件PLC的梯形圖程序做了系統(tǒng)在車輛內(nèi)部的布置.并提出了充分的平安性論證.關鍵詞:PLC;梯形圖程序;剎車系統(tǒng);車栽電臺;傳感器中圖分類號:U46文獻標識碼:A的問題根據(jù)我國每年發(fā)生的交通事故一時速上限.顯然是不合理,不科學的.針對此問題.提出了"機動車智能限超速,防闖紅燈系統(tǒng)&q

2、uot;.本系統(tǒng)對確保交通事故率方面有較大的創(chuàng)新之處1系統(tǒng)設計人們憑直覺認為.車輛速度越高.并不是簡單的和車速成線性關系1964路上觀測10000個駕駛員的車速與事析.發(fā)現(xiàn)車速與事故數(shù)之間是一個"U"形曲線,并得出了最初的車速模型:I=l0一.+2.23其中.I為1O萬車公里事故率(次/10萬車公里).1J表示速度離散度,也差值收稿日期:2021-0508144科技創(chuàng)業(yè)月刊2021年第1O期最低無論是大于還是小于平均車速.事故數(shù)都成增加趨勢.事故模型進行了在研究假定了如下兩個條件:當車輛速度為0km/h時,事故率為零;當運行車速為300km/hveh.km.初始事故率模型為

3、:I*-to其中,I為事故率(次/106veh.km);1J型:I-v'一'一,1-v/v)也有嚴格的函數(shù)關系1993年.Joksch發(fā)現(xiàn),發(fā)生交通事速改變值的四次方成正比關系,其函數(shù)表達式為:y=(Av/71)40分析函數(shù)可知.1J超過30英里/h(48km/h)后,死亡率幾乎直線上升;當超過6O英里/h(96km/h)后,死亡率到達50%左右:Av為50英里/h(80km/h)的死亡率越是1J為25英里/h(40km/h)的15倍左右.當然,闖紅燈也是造成交通事故的一個不可無視的原因綜上所述,限制超速駕駛,闖紅燈通事故的發(fā)生率系統(tǒng)需要在車輛超速行駛時給出語音提示,并予以限速

4、,直到速度降至繼續(xù)監(jiān)測車輛運行速度:對于交通信號燈的信號要納入到速度的考慮之中.信號發(fā)送裝置提供的時速上限逐漸將速的控制內(nèi).確保在系統(tǒng)的干預下,不會出現(xiàn)額外的交通事故四個等級:深度剎車,中深度剎車和中度剎車和低度剎車在車輛超速較大的時候(速度差值大于15km/h).就采用深度剎車:在車輛超速不大時(速度差中深度剎車:車速大于5km/h小于0km/h小于5km/h時.采用低度剎車:不超速就不參與限速.需要說明的是,此處的超速不是通常所說的超速對超裝置提供的速度.就認為車輛在超速.就予以限速.比方,在信號燈為紅燈時,機動車輛智能限制超速及防闖紅燈系統(tǒng)設計程圖見圖1圈1系統(tǒng)流程圈天線及速度傳感器在車

5、輛底盤的布置見圖2.天線目前大多數(shù)機動車輛地盤高度不超過400mm(因為系統(tǒng)的接受裝置布置在車輛地盤上).天線發(fā)送的信號呈半到從剎車到車輛完全停下來需要一定1.836m(見圖3).圖3計算圖示-啞R=90%根據(jù)上述計算的R在路面進行分段鋪設圖2傳感器在車底盤的布置射天線的方式實現(xiàn).天線發(fā)送的信號.速度上限:平時,可由繼電器控制實現(xiàn),從而更好的實現(xiàn)對車流的管理天線要與交通信號燈連接并實現(xiàn)信號同步在左右轉向車道上的天線和直行車道上的天線不是受同一個信號控制的允許線的布置就應該越來越定為1mL確實定按如下公式:其中,v一為道路的時速上限,為道路與輪擦系數(shù)主要反映在車輛行駛中路面所提供的橫向或縱向制動

6、性能路面摩擦系數(shù)可以分為縱向摩擦向摩擦系數(shù)對防止追尾交通事故的發(fā)生有決定作用:橫向摩擦系數(shù)影響車輛可減少彎道側滑引起的交通事故有關摩擦系數(shù)的數(shù)據(jù)見表1表1摩擦系數(shù)表路面類型枯燥潮濕泥濘冰滑與縱向摩擦系數(shù)的關系:'P0=(0.6-0.7)'p度相應降低是很有必要的假設在正常來,就要行駛500多米,所以此刻,L最少應為500多米設的距離可以盡量大一些f以幾千米的能降低總體功耗信號發(fā)送裝置(天線)的作用,就是(左轉,右轉)的信號發(fā)送給車輛的信號接收器(2)信號接收裝置.信號接收裝置,用車載電臺來實現(xiàn)車載電臺的作用就是.把外部天線提供的信號檢波處理.輸出三個信號:時速上限數(shù)值,是否允這

7、三個信號作為分析處理裝置的輸入傳給分析處理裝置用PLC來做核心模塊系統(tǒng)所選擇的是西門子PLCS7實現(xiàn)傳統(tǒng)的繼電邏輯控制,計數(shù)和計時控制.還能實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算,處理其他智能設備進行數(shù)據(jù)通信S7200系列PLC硬件配置方式采用整體式加積木式結構.分為根本單元和擴展單元.即主機中包含一定數(shù)量的I/O輸入輸200PLC的CPU224本機擬量接點可增加模擬量輸入/輸出模入/1通道電流/電壓輸出可滿足系統(tǒng)MicroWINSP6軟件平臺在PC機上編寫梯形圖程序分析處理裝置與其他各PIoNEERINGWITHSClENCE&TECHNoLOGYMONTHLY機動車輛智能限制超速及防闖紅燈系統(tǒng)

8、設計部件的物理連接示意圖見圖4接口.各接口所對應的作用見圖4.共有4個局部:語音提示裝置,剎車裝置,系統(tǒng)正常工作指示燈和系統(tǒng)參與限速指示燈語音提示裝置能在車輛超速,闖紅燈或違規(guī)轉彎時給出警告語音圖5閥門圖紙圖4物理連接示意圖提示目前轎車類車輛的剎車系統(tǒng)根本車系統(tǒng)沒有單獨做一個剎車系統(tǒng)剎車.而是恰當?shù)睦密囕v本身的剎車系統(tǒng)限速.當系統(tǒng)需要剎車的時候,就啟動位彈簧自動關閉閥門根據(jù)需要用CAD軟件設計出了閥門圖紙(見圖5).系統(tǒng)共有兩個作狀態(tài)綠色LED障,正常工作.不亮,時駕駛員應及時維明系統(tǒng)沒有參與限速2推廣應用價值通事故率為目的.本系統(tǒng)論述了"機動車智能限制速度,放闖紅燈系統(tǒng)"

9、;.系統(tǒng)技術等防止超速,闖紅燈等違章行為.保證交通平安系統(tǒng)使車輛具有一定智有很大的開展空間,經(jīng)擴展,可以實現(xiàn)更多功能,如限制超載,提供路面車輛密度信息,監(jiān)測司機是否醉酒駕駛等功能.而且系統(tǒng)具有普遍性,適合所有機動車輛的安裝.3結語在分析造成交通事故因素的根底指導.運用系統(tǒng)分析的方法.提出了"機動車輛智能限制超速,限制闖紅燈系了無線電技術,PLC技術和傳感器技術有多方面的綜合功能,其適用性,實時性強.可靠性高,具有很大的開展前景.參考文獻用J.上海建設科技,2021(1)M.北京:中國鐵路出版社,2Oo4護M1.北京:機械工業(yè)出版社,20o8入門與典型事例M.北京:人民郵電出應用設計技

10、術M.北京:電子工業(yè)出版6肖責平,朱曉寧.交通平安工程fM.北京:7徐家鈺,程家駒.道路工程M.上海:同濟(責任編輯曉天張俊明)(上接第136頁)將絕大多數(shù)可能發(fā)生的問題化解掉以華中科技大學光電子科學與工程學院得了顯著的成績(見表1).4結語要學校,學院老師,學院學工組聯(lián)合起來.與學生家長,學生共同努力才能真致的,即培養(yǎng)優(yōu)秀的符合我國現(xiàn)代經(jīng)濟和社會開展的,具有綜合能力的,全面146科技創(chuàng)業(yè)月刊2021年第10期表1光電子科學與工程學院2021屆本科生成績一覽表工程成績總班數(shù)總人數(shù)優(yōu)良學風班比例(%)英語四級通過率(%)英語六級通過率(%)就業(yè)率(%)升學出國率(%)黨員比例(%)的大學生.隨著時代的進步,可能會有人員在對大學生開展"三