机动车辆智能限制超速及防闯红灯系统设计

1、机动车辆智能限制超速及防闯红灯系统设计机动车辆智能限制超速及防闯红灯系统设计颜士威1王会祥2严淞3(1西南交通大学机械工程学院2西南交通大学地球科学与环境学院3西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756)了无线电技术,PLC技术,传感器技术.详细设计了无线电发射装置的铺设问题,编写了分析处理装置核心部件PLC的梯形图程序做了系统在车辆内部的布置.并提出了充分的平安性论证.关键词:PLC;梯形图程序;刹车系统;车栽电台;传感器中图分类号:U46文献标识码:A的问题根据我国每年发生的交通事故一时速上限.显然是不合理,不科学的.针对此问题.提出了"机动车智能限超速,防闯红灯系统&q

2、uot;.本系统对确保交通事故率方面有较大的创新之处1系统设计人们凭直觉认为.车辆速度越高.并不是简单的和车速成线性关系1964路上观测10000个驾驶员的车速与事析.发现车速与事故数之间是一个"U"形曲线,并得出了最初的车速模型:I=l0一.+2.23其中.I为1O万车公里事故率(次/10万车公里).1J表示速度离散度,也差值收稿日期:2021-0508144科技创业月刊2021年第1O期最低无论是大于还是小于平均车速.事故数都成增加趋势.事故模型进行了在研究假定了如下两个条件:当车辆速度为0km/h时,事故率为零;当运行车速为300km/hveh.km.初始事故率模型为

3、:I*-to其中,I为事故率(次/106veh.km);1J型:I-v'一'一,1-v/v)也有严格的函数关系1993年.Joksch发现,发生交通事速改变值的四次方成正比关系,其函数表达式为:y=(Av/71)40分析函数可知.1J超过30英里/h(48km/h)后,死亡率几乎直线上升;当超过6O英里/h(96km/h)后,死亡率到达50%左右:Av为50英里/h(80km/h)的死亡率越是1J为25英里/h(40km/h)的15倍左右.当然,闯红灯也是造成交通事故的一个不可无视的原因综上所述,限制超速驾驶,闯红灯通事故的发生率系统需要在车辆超速行驶时给出语音提示,并予以限速

4、,直到速度降至继续监测车辆运行速度:对于交通信号灯的信号要纳入到速度的考虑之中.信号发送装置提供的时速上限逐渐将速的控制内.确保在系统的干预下,不会出现额外的交通事故四个等级:深度刹车,中深度刹车和中度刹车和低度刹车在车辆超速较大的时候(速度差值大于15km/h).就采用深度刹车:在车辆超速不大时(速度差中深度刹车:车速大于5km/h小于0km/h小于5km/h时.采用低度刹车:不超速就不参与限速.需要说明的是,此处的超速不是通常所说的超速对超装置提供的速度.就认为车辆在超速.就予以限速.比方,在信号灯为红灯时,机动车辆智能限制超速及防闯红灯系统设计程图见图1圈1系统流程圈天线及速度传感器在车

5、辆底盘的布置见图2.天线目前大多数机动车辆地盘高度不超过400mm(因为系统的接受装置布置在车辆地盘上).天线发送的信号呈半到从刹车到车辆完全停下来需要一定1.836m(见图3).图3计算图示-哑R=90%根据上述计算的R在路面进行分段铺设图2传感器在车底盘的布置射天线的方式实现.天线发送的信号.速度上限:平时,可由继电器控制实现,从而更好的实现对车流的管理天线要与交通信号灯连接并实现信号同步在左右转向车道上的天线和直行车道上的天线不是受同一个信号控制的允许线的布置就应该越来越定为1mL确实定按如下公式:其中,v一为道路的时速上限,为道路与轮擦系数主要反映在车辆行驶中路面所提供的横向或纵向制动

6、性能路面摩擦系数可以分为纵向摩擦向摩擦系数对防止追尾交通事故的发生有决定作用:横向摩擦系数影响车辆可减少弯道侧滑引起的交通事故有关摩擦系数的数据见表1表1摩擦系数表路面类型枯燥潮湿泥泞冰滑与纵向摩擦系数的关系:'P0=(0.6-0.7)'p度相应降低是很有必要的假设在正常来,就要行驶500多米,所以此刻,L最少应为500多米设的距离可以尽量大一些f以几千米的能降低总体功耗信号发送装置(天线)的作用,就是(左转,右转)的信号发送给车辆的信号接收器(2)信号接收装置.信号接收装置,用车载电台来实现车载电台的作用就是.把外部天线提供的信号检波处理.输出三个信号:时速上限数值,是否允这

7、三个信号作为分析处理装置的输入传给分析处理装置用PLC来做核心模块系统所选择的是西门子PLCS7实现传统的继电逻辑控制,计数和计时控制.还能实现复杂的数学运算,处理其他智能设备进行数据通信S7200系列PLC硬件配置方式采用整体式加积木式结构.分为根本单元和扩展单元.即主机中包含一定数量的I/O输入输200PLC的CPU224本机拟量接点可增加模拟量输入/输出模入/1通道电流/电压输出可满足系统MicroWINSP6软件平台在PC机上编写梯形图程序分析处理装置与其他各PIoNEERINGWITHSClENCE&TECHNoLOGYMONTHLY机动车辆智能限制超速及防闯红灯系统

8、设计部件的物理连接示意图见图4接口.各接口所对应的作用见图4.共有4个局部:语音提示装置,刹车装置,系统正常工作指示灯和系统参与限速指示灯语音提示装置能在车辆超速,闯红灯或违规转弯时给出警告语音图5阀门图纸图4物理连接示意图提示目前轿车类车辆的刹车系统根本车系统没有单独做一个刹车系统刹车.而是恰当的利用车辆本身的刹车系统限速.当系统需要刹车的时候,就启动位弹簧自动关闭阀门根据需要用CAD软件设计出了阀门图纸(见图5).系统共有两个作状态绿色LED障,正常工作.不亮,时驾驶员应及时维明系统没有参与限速2推广应用价值通事故率为目的.本系统论述了"机动车智能限制速度,放闯红灯系统"

9、;.系统技术等防止超速,闯红灯等违章行为.保证交通平安系统使车辆具有一定智有很大的开展空间,经扩展,可以实现更多功能,如限制超载,提供路面车辆密度信息,监测司机是否醉酒驾驶等功能.而且系统具有普遍性,适合所有机动车辆的安装.3结语在分析造成交通事故因素的根底指导.运用系统分析的方法.提出了"机动车辆智能限制超速,限制闯红灯系了无线电技术,PLC技术和传感器技术有多方面的综合功能,其适用性,实时性强.可靠性高,具有很大的开展前景.参考文献用J.上海建设科技,2021(1)M.北京:中国铁路出版社,2Oo4护M1.北京:机械工业出版社,20o8入门与典型事例M.北京:人民邮电出应用设计技

10、术M.北京:电子工业出版6肖责平,朱晓宁.交通平安工程fM.北京:7徐家钰,程家驹.道路工程M.上海:同济(责任编辑晓天张俊明)(上接第136页)将绝大多数可能发生的问题化解掉以华中科技大学光电子科学与工程学院得了显着的成绩(见表1).4结语要学校,学院老师,学院学工组联合起来.与学生家长,学生共同努力才能真致的,即培养优秀的符合我国现代经济和社会开展的,具有综合能力的,全面146科技创业月刊2021年第10期表1光电子科学与工程学院2021届本科生成绩一览表工程成绩总班数总人数优良学风班比例(%)英语四级通过率(%)英语六级通过率(%)就业率(%)升学出国率(%)党员比例(%)的大学生.随着时代的进步,可能会有人员在对大学生开展"三