公路交通信息移动监控车辆的改装设计.pdf

第 2 3卷第 4 期 2 0 0 9年 1 2 月 黑龙江工程学院学报 自然科学版 J o u r n a l o f He i l o n g j i a n g I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y Vo 1 2 3 4 De c 2 00 9 公 路交通信息 移动监控 车辆 的改装设计 王 强 齐 晓 杰 赵 雨 呖 黑龙 江工程 学院 汽车工程 系 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 O 5 O 摘 要 为实现公路交通信息移动监控的功能 采用 C A D C AE计算 机辅助设 计手段 对公 路交通信 息移动监 控车 辆进行改装设计 所设计车辆能够保证携带的信息采集设备安全 稳定 快速地实现智能监控功能 关键词 交通信息 移动监控 车辆改装设计 有限元 中图分 类号 T P 3 9 1 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 4 6 7 9 2 0 0 9 0 4 0 0 2 8 0 5 The mo d i f i c a t i o n d e s i g n o f r o a d t r a f f i c i nf o r m a t i o n mo b i l e mo n i t o r i ng v e h i c l e WANG Qi a n g QI Xi a o j i e Z HAO Yu y a n g De p t o f Au t o mo b i l e E n g i n e e r i n g He i l o n g j i a n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y Ha r b i n l 5 0 0 5 0 C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r i n o r d e r t o a c h i e v e t h e f u n c t i o n o f t h e mo b i l e mo n i t o r i t a c h i e v e s t h e mo d i f i c a t i o n d e s i g n o f r o a d t r a f f i c i n f o r ma t i o n mo b i l e mo n i t o r i n g v e h i c l e b y u s i n g C AD C AD c o mp u t e r a i d e d d e s i g n i n g t o o l s Th e v e h i c l e e n s u r e s t h e f u n c t i o n o f i n t e l l i g e n t mo n i t o r i n g s a f e s t a b l e a n d q u i c k f o r t h e i n f o r ma t i o n c o l l e c t i o n de vi c e s Ke y wo r d s t r a f f i c i nf or m a t i o n mob i l e mo ni t o r i n g v e hi c l e m o d i f i c a t i on de s i g n f i n i t e e l e m e nt 交通监控主要针对公路和各种交通违法行为进 行监测 取证 从而建立一个保障车辆安全运行的有 效监控机制 进而营造和谐 安全 的行车环境 保障 人民的生命财产安全 现阶段 我 国公路及交通管 理部 门采用的视频监测设备主要设置在道路的固定 位置 而且数据传输多为有线 尽管可以通过增加监 测设备等手段达到增大监测 区域 的 目的 但 成本过 高 而且数据的传输受区域的限制 大大制约了交通 监控的规模化应用 尤其是数据传输 的实时性很不 理想 工作 的稳定性也受到诸多条件的限制 1 所 以 建立一套实时性好 稳定性强 机动性能突出 适 应性广泛的公路监控 系统就显得十分必要 为此 针对上述所说系统的功能以及满足系统对于机动性 能的要求 本文主要对公路交通信 息移动监控车辆 改装设计进行叙述 该设计采用 C AD C AE计算机 辅助设计手段 保证整个改装设计 的合理性和稳定 性 从而实现整个系统的机动性 收稿 日期 2 0 0 9 0 5 2 6 基金项目 黑龙 江省交通厅重点项 目 2 0 0 6 J T2 1 8 3 9 作者简介 王强 1 9 8 1 一 男 讲师 研究方向 车辆技术 1 移动监控 车辆 的选型与布 局 根据项 目研究 内容对公路交通信息采集移动监 控车辆 的技 术要求 选择 的车 型为金杯 海狮 系列 S Y6 4 8 0 轻型客车 其特点是 内部空间 车辆封 闭性 符合监控要求 易于改装 公路行驶性能好 其车辆 整体结构尺寸及整体布局如图 l a 所示 车辆改装 为 车辆 内部除驾驶和副驾驶座椅及第 2排座椅外 其它座椅全部撤除 在第 1排座椅处固定一个计算 机操作 台 台下安放主机 台上放置 2台测控笔记本 电脑 后排位置内侧 固定信息采集升降机构 为使 升降机构能从车辆顶部伸出 需在车顶板对应位置 开个方槽 并在车顶部固定一个防护罩 保证车辆的 密封性 后排位置外侧安放环境信息监测设备和工 具箱 车尾顶部需安装 2 个警示灯 为了减小信息 采集设备的摆动 工作时需在车辆底部安放 4个支 腿 提高整个车辆及设备运行 的稳定性 其它部件 如电源 GP S 通讯模块等安放位 置见 图 1 b 为 了保证车辆行驶时的稳定性 所有部件都与车辆固 定连接 第 4期 王强 等 公路 交通 信息移动监控车辆 的改装设计 b 1 电子警察 2 驾驶员座椅 3 GP S 4 通讯模块 5 电 源 6 测控 电脑 7 操作 台 8 工作椅 9 工 具箱 1 0 信 息 采集升降台 1 1 云台 1 2 电子警察 l 3 防护罩 1 4 警示 灯 2 个 1 5 环境信息监测设备 1 6 汽车支腿 4 个 图 1 移动监控车辆整体结构 尺寸及 整体布局 图 单位 ml n 2 信 息采集设备升 降机构 的设计 根据系统在机动性能方面的要求 需要系统具 有可移动性 为了提高系统信息采集仪器在观测交 通流参数时的工作范围 对仪器的架设高度要有一 定 的要求 本设计根据交通信息采集 的技术要求设 定采集设备高度为 6 m 由于系统工作环境为野外 受风力因素影响较大 因此 需满足强度 刚度和稳 定性的要求 同时还要有利于整体监控时的隐蔽性 综合考虑系统的高度 强度 稳定性及经济性等 要求 本设计采用框架式伸缩升降机构 即在观测时 可以将仪器架设到一定高度上 同时 当停止观测或 者机动运行时 架设结构不能阻碍机动车的安全运 行 该设计二维 图如 图 2所示 P r o E三维 图如 图 3 所示 此结构采用高强度铝型材为主要材料 并且 表面具有防滑条纹 横杆与直杆 的连接采用特殊的 铆接工艺 采用三节伸缩 其中在第三节的不同高度 上分别固定两组滚轮 每组 4个 滚轮外装 1个滑 动导轨 导轨顶端安放云台和电子警察 各层横断面 形式为矩形 采用人工拉升方式并借助升降钩 滑 轮组及拉绳进行高度提升 伸缩机构运行 自如 安全 可靠 整个框架结构用螺栓 固定在车内底架上 安 装完毕后 车内框架高度为 1 3 m 露 出车外高度为 1 m 此外 为 了信息监测 的隐蔽性及 雨天的防护 露出车顶部分 的框架 由一个 1 1 1 T I 的防护罩进行 封闭 工作时 打开防护罩顶盖 由两人配合拉绳将 三节框架依次拉至最高位置 第二节和第三节框架 到达顶端时靠 自锁钩卡在框架横杆上 保证位置 固 定不动 然后 启动电机通过绞盘带动绳轮旋转 旋 转绳轮通过与导轨低端连接 的绳索将 导轨 向上 提 起 导轨在固定滚轮上 滑动 从 而将信 息采集设备 电子警察 提升到预定位置 第三节升起最大高度 距地面为 5 m 电机控制 的云台可 以上下移动 左右 1 滑轮 2 自锁钩 3 拉绳一 4 拉