一种用于公路匝道安全型防滑系统及其施工方法与流程

1.本发明应用于公共设施背景，名称是一种用于公路匝道安全型防滑系统及其施工方法。


背景技术：

2.匝道通常指一小段提供车辆进出主干线的辅助车道，或其他主干线的陆桥、斜道、引线连接道，以及集散道等之附属接驳路段，是构成道路交流道的主要交通建设。
3.匝道设计合理与否，直接关系到立体交叉功能的发挥、行车的安全畅通、营运的经济和工程的投资等，因此应按重道设计依据，进行合理的安排布置并使用合适的线形，而为了不影响主路，大多数匝道都以弯道的形式建造。
4.然而受雨天的影响会导致行车的环境发生变化，路面湿度会导致车辆发生打滑，车速过快在进入弯道的匝道时容易发生侧滑意外对人身财产安全造成损失。
5.故，有必要提供一种用于公路匝道安全型防滑系统及其施工方法，可以达到安全防护的作用。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于公路匝道安全型防滑系统及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于公路匝道安全型防滑系统，包括匝道防滑装置，所述匝道防滑装置包括匝道，所述匝道的入口设置有称重板，所述匝道的入口一侧设置有显示器，所述匝道的两侧固定安装有多组示警灯，所述匝道的内侧中部设置有导向条，多组所述示警灯的下端均设置有红外传感器，所述匝道的两侧设置有气囊。
8.在一个实施例中，所述导向条的中部固定安装有漏板，所述漏板的下端固定安装有检测箱，所述漏板的下端固定安装有海绵，所述检测箱的上端内侧活动连接有挤压活塞，所述检测箱的内侧设置有排水槽，所述排水槽的中心轴承连接有转盘，所述转盘的后侧固定连接有电机，所述转盘的前侧一端轴承连接有下压杆，所述挤压活塞的下端轴承连接有上压杆，所述上压杆与下压杆活动连接，所述检测箱的内部下侧轴承连接有叶轮，所述叶轮的前侧固定连接有编码器，所述检测箱的内部右侧设置有电源，所述电源的左端电连接有接触块，所述接触块的左侧设置有接触槽，所述接触槽的内侧活动连接有接触活塞，所述下压杆的上端内侧设置有挤压槽，所述挤压槽的下端固定安装有压杆弹簧，所述挤压槽的下端与接触槽的左端管路连接。
9.一种用于公路匝道安全型防滑系统施工方法，包括匝道防滑系统，所述匝道防滑系统包括防滑检测模块、防滑示警模块和意外防护模块，所述防滑检测模块包括环境检测模块和车辆检测模块，所述防滑示警模块包括车速计算模块、动态示警模块和跟车补偿模块，所述意外防护模块包括模拟计算模块和自动防护模块，所述防滑检测模块、防滑示警模
块和意外防护模块各自通过无线电连接，所述防滑检测模块用于对匝道行车状态进行检测，所述防滑示警模块用于根据检测参数计算车辆进入匝道的车速并通过显示出来提醒司机，所述意外防护模块用于通过模拟计算在车辆会出现碰撞前进行自动防护；
10.所述环境检测模块与编码器信号连接，所述车辆检测模块与称重板信号连接，所述动态示警模块与显示器信号连接，所述动态示警模块与示警灯信号连接，所述自动防护模块与气囊信号连接。
11.在一个实施例中，所述匝道防滑系统的运行包括以下步骤：
12.s1、实时检测匝道路面的湿滑程度；
13.s2、检测即将进入匝道的车辆重量参数；
14.s3、根据匝道的湿滑程度与车辆的质量计算出该车辆进入匝道的安全行车速度；
15.s4、通过显示器和示警灯对车辆驾驶人员进行示警提示；
16.s5、当检测到较短时间内匝道内同时驶入多辆汽车时，对第一辆车之后的车辆车速根据实际情况进行修正；
17.s6、对行驶在匝道内的车辆进行实时动态模拟，在车辆有撞击护栏风险的时候自动开启防护；
18.s7、重复s1-s6，以实现对匝道防滑的智能控制。
19.在一个实施例中，所述s1-s2中环境检测模块和车辆检测模块的方法如下：
20.s21、通过匝道防滑装置对当路面潮湿时进行检测，通过编码器检测出叶轮的转速，取每次检测时编码器的转速峰值为参考值进行评定路面的湿滑程度h；
21.s22、根据相对论表明，速度越快，质量就越大，给物体持续的力到了一定的临界点就不会给物体增加速度了，故当水流不断从排水槽流下持续对叶轮产生向下的力时，叶轮最终会达到其最大旋转速度v
max
，将路面的湿滑程度h划分为三个等级，分别为高湿滑程度h
高
、中湿滑程度h
和
和低湿滑程度h
低
，与之相对应的将叶轮的转速划分为高转速v
高
在67％v
max-v
max
之间、中转速v
中
在34％v
max-66％v
max
之间以及低转速v
低
在0-33％v
max
之间，转速越大湿滑程度就越高；
22.s23、物体的惯性与质量有关，与速度无关，物体质量越大惯性大，因而车辆质量越大其惯性越大，越容易打滑，通过车辆检测模块下的称重板检测出进入匝道的车辆的重量z，以便根据其自身重量判断其安全的车速。
23.在一个实施例中，所述s3中车速计算模块的方法如下：
24.s31、在车速计算模块中将路面潮湿时进入匝道的安全行驶速度c设为三个等级，分别为低速c
低
为10km/h，中速c
中
为25km/h，高速c
高
为40km/h，根据路面的湿滑程度等级来判断车辆进入匝道的安全速度，潮湿程度h越高，安全速度c就越低，即h∈h
高
，c＝c
低
、h∈h
中
，c＝c
中
、h∈h
低
，c＝c
高
；
25.s32、以普通小轿车为基准设定标准重量z
标
≤2吨，当进入匝道的车辆的实际重量z
实
∈z
标
时，其自身重量对进入匝道的速度影响较小，以路面的湿滑程度h直接判定车辆的行驶安全速度，当z
标
＜z
实
≤3z
标
时，其安全行驶速度c将会降低一级，当z
实
＞3z
标
，其安全行驶速度c将会降低至最低速c
低
，保证行车安全。
26.在一个实施例中，所述s4中动态示警模块的方法如下：
27.s41、示警灯被均匀分布在整条匝道上，以此便让红外传感器将整条匝道等量分
割，通过红外传感器检测车辆的实时位置，并能通过进入匝道的时间计算出车辆的实时速度；
28.s42、通过显示器在匝道入口处显示进入车辆的安全速度给驾驶员，驾驶员若按照安全行驶速度c进行行驶，通过动态示警模块将其前方的示警灯显示绿灯，当车辆超过超过安全行驶速度c时将会显示红灯报警示意。
29.在一个实施例中，所述s5中跟车补偿模块的方法如下：
30.s51、当多辆车在相邻时间内同时驶入隧道时，由前车的行驶速度c
前
为参考值，设匝道的总长度为l，则前车通过匝道的时间为t
前
，其公式为：
31.t
前
＝l/c
前
32.以此同样可得出后车根据安全行驶速度c
后
通过匝道所用的时间t
后
；
33.s52、设两车之间需保持的安全距离为l
安
，则后车行驶过这一段安全距离所用的时间t
安
＝l
安c后
，由称重处开始计时，前后车进入匝道的时间相差t
差
，当t
前
≥t
后
+t
安
+t
差
时，行车安全，后车可正常行驶，当t
前
＜t
后
+t
安
+t
差
时，后车需降低一个车速等级，以免发生撞车事故。
34.在一个实施例中，所述s6中模拟计算模块和自动防护模块的方法如下：
35.根据红外传感器实时检测车辆的位置并计算其速度模拟其行驶路径，当车辆实际行驶速度超过计算的安全行驶速度的15％时，系统将会发出警报，并打开气囊进行防护。
36.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过匝道防滑装置和匝道防滑系统，能够达到根据路面的实际潮湿程度及车辆的实际重量自动计算其路过匝道的安全行驶速度并通过显示提供给驾驶员，提高匝道行车安全。
附图说明
37.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
38.在附图中：
39.图1是本发明的整体结构示意图；
40.图2是本发明的匝道内部剖面示意图；
41.图3是本发明的a区域放大示意图；
42.图4是本发明的系统结构示意图；
43.图中：1、匝道；2、称重板；3、显示器；4、示警灯；5、气囊；6、导向条；7、漏板；8、检测箱；9、海绵；10、挤压活塞；11、上压杆；12、下压杆；13、排水槽；14、转盘；15、叶轮；16、编码器；17、电源；18、接触槽；19、接触块；20、接触活塞；21、压杆弹簧；22、挤压槽；23、红外传感器。
具体实施方式
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
45.请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种用于公路匝道安全型防滑系统，包括匝道防滑装置，其特征在于：匝道防滑装置包括匝道1，匝道1的入口设置有称重板2，匝道1的入口一侧设置有显示器3，匝道1的两侧固定安装有多组示警灯4，匝道1的内侧中部设置有导向条6，多组示警灯4的下端均设置有红外传感器23，匝道1的两侧设置有气囊5，在车辆进入匝道1前利用称重板2对其进行称重检测，通过显示器3显示出计算得出的安全行驶速度，通过示警灯4在车辆行驶在匝道1内时对其进行示警，通过导向条6引导车辆的方向，通过红外传感器23实时检测车辆的具体位置，通过气囊5在车辆超速时进行防护，保护车辆人员安全；
46.导向条6的中部固定安装有漏板7，漏板7的下端固定安装有检测箱8，漏板7的下端固定安装有海绵9，检测箱8的上端内侧活动连接有挤压活塞10，检测箱8的内侧设置有排水槽13，排水槽13的中心轴承连接有转盘14，转盘14的后侧固定连接有电机，转盘14的前侧一端轴承连接有下压杆12，挤压活塞10的下端轴承连接有上压杆11，上压杆11与下压杆12活动连接，检测箱8的内部下侧轴承连接有叶轮15，叶轮15的前侧固定连接有编码器16，检测箱8的内部右侧设置有电源17，电源17的左端电连接有接触块19，接触块19的左侧设置有接触槽18，接触槽18的内侧活动连接有接触活塞20，下压杆12的上端内侧设置有挤压槽22，挤压槽22的下端固定安装有压杆弹簧21，挤压槽22的下端与接触槽18的左端管路连接，当有雨水或地面潮湿时，水通过漏板或地面的渗透被海绵9吸收，当海绵9吸收水分到一定质量时，给与挤压活塞10一定压力，使其挤压上压杆11向下移动，使得压杆弹簧21受力收缩，从而挤压挤压槽22内的油液通过管路进入接触槽18的左端，接触活塞20受油液压力向右侧移动，使得接触活塞20与接触块19接触，从而使得电机与电源17接通，电机通电旋转带动转盘14转动，从而通过下压杆12带动上压杆11移动，使得挤压活塞10上下移动，挤压活塞10向上移动挤压海绵9使其内部水分被挤出，从挤压活塞10内侧的孔洞流下，经过排水槽13落到叶轮15上，叶轮15受力顺时针旋转，通过编码器16可检测叶轮的实时转速，当转盘14旋转一周后因挤压活塞10处于最下方，海绵9对其没有足够的反作用力并且海绵9内的水分已被挤干，使得上压杆11被压杆弹簧21弹起，电机失电停止转动，待到海绵再次吸水到一定程度时通电挤干，路面潮湿程度越大，海绵9吸收水分的速度就越快，从而挤压海绵9使得水流下到叶轮15上的频率就越高，从而使得叶轮15的转动速度不断提高直至达到平衡的最大速度，根据其转速从而判断出体面的潮湿程度；
47.一种用于公路匝道安全型防滑系统施工方法，包括匝道防滑系统，匝道防滑系统包括防滑检测模块、防滑示警模块和意外防护模块，防滑检测模块包括环境检测模块和车辆检测模块，防滑示警模块包括车速计算模块、动态示警模块和跟车补偿模块，意外防护模块包括模拟计算模块和自动防护模块，防滑检测模块、防滑示警模块和意外防护模块各自通过无线电连接，防滑检测模块用于对匝道1行车状态进行检测，防滑示警模块用于根据检测参数计算车辆进入匝道1的车速并通过显示出来提醒司机，意外防护模块用于通过模拟计算在车辆会出现碰撞前进行自动防护；
48.环境检测模块与编码器16信号连接，车辆检测模块与称重板2信号连接，动态示警模块与显示器3信号连接，动态示警模块与示警灯4信号连接，自动防护模块与气囊5信号连接；
49.匝道防滑系统的运行包括以下步骤：
50.s1、实时检测匝道1路面的湿滑程度；
51.s2、检测即将进入匝道1的车辆重量参数；
52.s3、根据匝道1的湿滑程度与车辆的质量计算出该车辆进入匝道1的安全行车速度；
53.s4、通过显示器3和示警灯4对车辆驾驶人员进行示警提示；
54.s5、当检测到较短时间内匝道1内同时驶入多辆汽车时，对第一辆车之后的车辆车速根据实际情况进行修正；
55.s6、对行驶在匝道1内的车辆进行实时动态模拟，在车辆有撞击护栏风险的时候自动开启防护；
56.s7、重复s1-s6，以实现对匝道1防滑的智能控制；
57.s1-s2中环境检测模块和车辆检测模块的方法如下：
58.s21、通过匝道防滑装置对当路面潮湿时进行检测，通过编码器16检测出叶轮15的转速，取每次检测时编码器16的转速峰值为参考值进行评定路面的湿滑程度h；
59.s22、根据相对论表明，速度越快，质量就越大，给物体持续的力到了一定的临界点就不会给物体增加速度了，故当排水槽13内充满水，使得水流不断从排水槽13流下持续对叶轮15产生向下的力时，叶轮15最终会达到其最大旋转速度v
max
，将路面的湿滑程度h划分为三个等级，分别为高湿滑程度h
高
、中湿滑程度h
和
和低湿滑程度h
低
，与之相对应的将叶轮15的转速划分为高转速v
高
在67％v
max-v
max
之间、中转速v
中
在34％v
max-66％v
max
之间以及低转速v
低
在0-33％v
max
之间，转速越大湿滑程度就越高；
60.s23、物体的惯性与质量有关，与速度无关，物体质量越大惯性大，因而车辆质量越大其惯性越大，越容易打滑，通过车辆检测模块下的称重板2检测出进入匝道1的车辆的重量z，以便根据其自身重量判断其安全的车速；
61.s3中车速计算模块的方法如下：
62.s31、在车速计算模块中将路面潮湿时进入匝道1的安全行驶速度c设为三个等级，分别为低速c
低
为10km/h，中速c
中
为25km/h，高速c
高
为40km/h，根据路面的湿滑程度等级来判断车辆进入匝道1的安全速度，潮湿程度h越高，安全速度c就越低，即h∈h
高
，c＝c
低
、h∈h
中
，c＝c
中
、h∈h
低
，c＝c
高
；
63.s32、以普通小轿车为基准设定标准重量z
标
≤2吨，当进入匝道1的车辆的实际重量z
实
∈z
标
时，其自身重量对进入匝道1的速度影响较小，以路面的湿滑程度h直接判定车辆的行驶安全速度，当z
标
＜z
实
≤3z
标
时，其安全行驶速度c将会降低一级，当z
实
＞3z
标
，其安全行驶速度c将会降低至最低速c
低
，保证行车安全；
64.s4中动态示警模块的方法如下：
65.s41、示警灯4被均匀分布在整条匝道1上，以此便让红外传感器23将整条匝道1等量分割，通过红外传感器23检测车辆的实时位置，并能通过进入匝道1的时间计算出车辆的实时速度；
66.s42、通过显示器3在匝道1入口处显示进入车辆的安全速度给驾驶员，驾驶员若按照安全行驶速度c进行行驶，通过动态示警模块将其前方的示警灯4显示绿灯，当车辆超过超过安全行驶速度c时将会显示红灯报警示意；
67.s5中跟车补偿模块的方法如下：
68.s51、当多辆车在相邻时间内同时驶入隧道时，由前车的行驶速度c
前
为参考值，设匝道1的总长度为l，则前车通过匝道1的时间为t
前
，其公式为：
69.t
前
＝l/c
前
70.以此同样可得出后车根据安全行驶速度c
后
通过匝道1所用的时间t
后
；
71.s52、设两车之间需保持的安全距离为l
安
，则后车行驶过这一段安全距离所用的时间t
安
＝l
安c后
，由称重处开始计时，前后车进入匝道1的时间相差t
差
，当t
前
≥t
后
+t
安
+t
差
时，行车安全，后车可正常行驶，当t
前
＜t
后
+t
安
+t
差
时，后车需降低一个车速等级，以免发生撞车事故；
72.s6中模拟计算模块和自动防护模块的方法如下：
73.根据红外传感器23实时检测车辆的位置并计算其速度模拟其行驶路径，当车辆实际行驶速度超过计算的安全行驶速度的15％时，系统将会发出警报，并打开气囊5进行防护。
74.在本技术的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的。
75.以上对本技术实施例所提供的一种清洗装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。