一种基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法与流程

本发明涉及汽车主动安全技术领域，更具体的是，本发明涉及一种基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法。

背景技术

我国大部分地区冬季气候寒冷，冰雪灾害天气频繁，部分道路路段结冰、积雪、泥泞等状况时有发生。路面在结冰情况下摩擦阻力下降，车辆机动性能受到影响，行驶稳定性也明显下降。因此，路面情况的恶化易导致车辆碰撞的可能性大大增加，交通安全服务水平严重降低。然而，冰雪天气很难预测，大部分情况下驾驶人员无法得知冬季低温情况下道路的路面状态，部分几何线型较为复杂路段在路面结冰情况下驾驶环境恶劣，易造成交通事故。因此，对冬季道路路面状态的提前反馈显得尤为重要。

目前，我国对恶劣天气条件下的路面状况反馈还不够重视，针对部分易结冰桥梁、路段，我们应该建立完善的反馈系统。从传感器获取的数据通过数据传输系统实时的传输给数据处理系统，然后反馈系统根据处理结果实时反馈给监管部门，使监管部门提前做好应对措施。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法，通过检测路面的干湿度、结冰状态及水膜厚度分析路面状态并及时处理，提高驾驶安全性。

本发明提供的技术方案为：

一种基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法，包括如下步骤：

步骤1：采集路面盐浓度x：

当x＜1％时，获取路面水分的结冰点t1为：t1＝0；

当x≥1％时，获取路面水分的结冰点t1为：

t1＝-264.8x²-26.1x-1.1；

其中，t1路面水分结冰点，x为路面盐浓度；

采集路面高电容，获取路面电压等级值为：

其中，s为路面等级值，d为预设的干燥状态标准值，w为预设的潮湿状态的标准值，c为当前路面高电容值；

采集路面水膜电阻，获取路面水膜厚度为：

h＝ξ·g0·s·rt；

其中，h为路面水膜厚度，g0为纯水标准电导率，ξ为校正系数，s为检测面积，rt为路面水膜电阻；

步骤2：获取汽车驾驶安全值a为：

当环境温度t＞t1时，a＝0；

当环境温度t≤t1时，

当a≤1时，汽车在所述路面驾驶安全；

当1＜a≤1.5时，汽车在所述路面驾驶存在危险；

当a＞1.5时，汽车在所述路面行驶危险巨大，须立即对所述路面进行处理。

优选的是，在所述步骤1中，通过采集路面水分电阻rw获取路面盐浓度x为：

优选的是，当环境温度t≤t1时，所述路面存在积雪或结冰危险。

优选的是，当路面等级值s≥8时，所述路面为潮湿状态。

优选的是，当路面水膜厚度h≥6μm时，所述路面存在积雪或结冰危险。

优选的是，当环境温度t≤t1时，采集时间间隔为2min。

优选的是，当a＞1时，采集时间则持续20min，再以2min时间间隔进行采集。

优选的是，当环境温度t＞t1时，采集时间间隔为20min。

本发明所述的有益效果为：

本发明所述的基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法，通过检测路面的干湿度、结冰状态及水膜厚度分析路面状态，对路面状态进行实时监测，并通过对路面状态的实时判断提前向道路使用者发布路面情况预警信息，警示道路使用者注意前方路段积雪、结冰等异常路况，提醒驾驶员降低车速，注意行车安全。这一安全预警方法的使用能够有效的降低冬季冰雪覆盖道路上事故发生的可能性及严重程度，极大的提升冬季道路交通安全。同时，在路面状况良好时，设置在前方的预警指示牌保持关闭状态，减少了因静态预警指示牌的设置而导致的车辆运行速度的普遍降低及通行能力的下降。本监测方法更为及时、迅捷，减少了因对路面状态判断不够及时或者提醒措施没有到位而引发的交通事故，更为灵活准确的实现了对路面状态的动态预警，节省了大量人力劳力。

附图说明

图1为本发明所述基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。

如图1所示，本发明提供一种基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法，包括如下步骤：

步骤1：通过盐浓度传感器实时检测路面水分电阻rw(ω)，获取路面盐浓度x为：

当x＜1％时，路面水分中盐含量较少，可以忽略不计，则路面水分的结冰点t1为：t1＝0；

当x≥1％时，路面水分中盐的含量对结冰点有所影响，不能对盐的含量忽略不计，根据经验获取路面水分的结冰点t1为：

t1＝-264.8x²-26.1x-1.1；

其中，t1路面水分结冰点(℃)，x为路面盐浓度；

通过湿度传感器采集路面高电容值，获取路面电压等级值为：

其中，s为路面等级值，d为预设的干燥状态标准值(f)，w为预设的潮湿状态的标准值(f)，c为当前路面高电容值(f)；

当路面等级值s≥8时，所述路面为潮湿状态；当路面等级值s＜8时，所述路面为干燥状态；

通过水膜厚度传感器采集路面水膜电阻，获取路面水膜厚度为：

h＝ξ·g0·s·rt；

其中，h为路面水膜厚度(μm)，g0为纯水标准电导率(s/μm)，ξ为校正系数，s为检测面积(μm²)，rt为路面水膜电阻(ω)；

当路面水膜厚度h≥6μm时，所述路面存在积雪或结冰危险。

步骤2：获取汽车驾驶安全值a为：

当环境温度t＞t1时(所述环境温度由温度传感器检测)，则环境温度较高，路面水分达不到其结冰点，不会结冰，路面不会出现积雪或者结冰状态，汽车驾驶安全值a＝0；

当环境温度t≤t1时，环境温度较低，路面水分达到其结冰点会发生结冰，路面可能会出现积雪或者结冰状态，此时路面的潮湿度和水膜厚度对驾驶安全性有很大影响，此时，汽车驾驶安全值

当a≤1时，汽车在所述路面驾驶安全；

当1＜a≤1.5时，汽车在所述路面驾驶存在危险；

当a＞1.5时，汽车在所述路面行驶危险巨大，须立即对所述路面进行处理。

本发明中，所述盐浓度传感器、湿度传感器、水膜厚度传感器和温度传感器均设置在车辆的底盘上，车辆在行驶过程中，会对其经过的路面进行检测，并实时反馈给后台监测系统。

当环境温度高于路面水分结冰点时，环境温度较高，路面水分达不到其结冰点，不会结冰，路面不会出现积雪或者结冰状态，车辆驾驶安全性较高，所以盐浓度传感器、湿度传感器、水膜厚度传感器和温度传感器的数据采集间隔为20min。

当环境温度小于等于路面水分结冰点时，环境温度较低，路面水分达到其结冰点，会发生结冰，路面可能会出现积雪或者结冰状态，车辆驾驶安全性较低，所以盐浓度传感器、湿度传感器、水膜厚度传感器和温度传感器的数据采集间隔为2min，但是，当a＞1时，采集时间则不间断持续20min，再以2min时间间隔进行采集，因为通常这种结冰或积雪危险都会持续一段时间。

后台监测系统接收各传感器发送的检测数据并实时分析路面状态，判断路面是否存在结冰或积雪危险，并获取汽车驾驶安全值；当汽车驾驶安全值1＜a≤1.5时，汽车在所述路面驾驶存在危险，后台监测系统将信息反馈给监管部门，监管部门会在所述路面所处的路段的警示牌上播放危险路段信息，当然，不存在危险时，警示牌处于关闭状态；当a＞1.5时，汽车在所述路面行驶危险巨大，须立即对所述路面进行处理，后台监测系统将信息反馈给监管部门，监管部门会立即派人到达所在路面进行除雪除冰处理。

本发明所述的基于物联网的汽车驾驶道路安全监测方法，通过检测路面的干湿度、结冰状态及水膜厚度分析路面状态，对路面状态进行实时监测，并通过对路面状态的实时判断提前向道路使用者发布路面情况预警信息，警示道路使用者注意前方路段积雪、结冰等异常路况，提醒驾驶员降低车速，注意行车安全。这一安全预警方法的使用能够有效的降低冬季冰雪覆盖道路上事故发生的可能性及严重程度，极大的提升冬季道路交通安全。同时，在路面状况良好时，设置在前方的预警指示牌保持关闭状态，减少了因静态预警指示牌的设置而导致的车辆运行速度的普遍降低及通行能力的下降。本监测方法更为及时、迅捷，减少了因对路面状态判断不够及时或者提醒措施没有到位而引发的交通事故，更为灵活准确的实现了对路面状态的动态预警，节省了大量人力劳力。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。