混凝土搅拌运输车侧翻预警技术的研究

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1、TECHNICFoRUM／技术论坛l2o13／o9混凝土搅拌运输车侧翻预警技术的研究ResearchofConcreteMixingVehicleRolloverEarlyWarningTechnology倪菲菲’杨志刚NlFei—feietaI1．重庆交通大学交通运输学院重庆4000742．重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆400074摘要：介绍了一种防止混凝土搅拌运输车发生侧翻的预警技术，该技术通过主控芯片实时将采集到的道路参数和车辆参数带人预瞽算法中，从而得出侧翻速度阈值，并与车辆实际的行驶速度相比

2、较。当出现潜在侧翻危险时，语音芯片会立即给驾驶员发送预警信号，让其采取适当的措施防止车辆侧翻。这种预警技术可以降低大型车辆的交通事故率，具有潜在的研究价值。关键词：预警技术侧翻预警算法AbstractAnearlywarningtechnologytoprotectrolloverofconcretemixerwasintroducedThroughroad第一作者：倪菲菲，女，1987年andvehicleparametercollectedbythemainclip，therolloverveloci

3、tythresholdwasgainedwhichcanbe生，硕士研究生，现从事交通与车辆安全方面的研究。comparedwiththeactualspeedofthevehicle．Incaseofrollovertendency,earlywarningwouldbesentbyclipwhichinformdrivertotakeaction．Thisearlywarningtechnologycanlowertheaccidentrateoflargervehicle，whichhavehuge

4、researchvalue．Keywordsearlywarningtechnology；rollover；earlywarningalgorithm中图分类号：U469．65．O2文献标识码：A文章编号：1004—0226(2013)09—0082—03抟1前言发生侧翻事故。随着经济的快速发展，汽车保有量不断增加，由此引发的交2．2侧翻动力学模型，通安全问题也日益明显。特别是混凝土搅拌运输车引起的侧翻事混凝土搅拌运输车侧翻动力学模型是研究侧翻预警算法的基故给人们带来了巨大的财产损失和严重的生命安全威胁。

5、因此，础，因此，建立一个既简单又能够准确全面反映车辆运动状态的研究侧翻预警技术对预防或遏制侧翻事故的发生具有重大的意动力学模型至关重要。本文建立了简化的线性三自由度车辆模型义。国内外相关研究人员主要从事主动安全技术方面的研究，但用于侧翻预警系统的设计，如图1所示，该模型包括了沿lv轴方向就侧翻事故并没有研究出较好的预防措施。根据美国公路安全局的横向运动、绕z轴的横摆运动以及绕x轴的侧向运动。(NHTSA)的数据统计⋯，汽车侧翻事故的危害程度仅次于汽车碰撞事故，高居汽车危害程度的第二位。据有关资料表明，在面

6、临潜在的危险时，提前给驾驶员一个预警信号，可以避免的侧翻事故数占到侧翻事故总数的40％左右。下面介绍一种防止混凝土搅拌运输车发生侧翻的预警技术。2混凝土搅拌运输车侧翻模型2．1侧翻分析汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线旋转90。或更大的图1混凝土搅拌运输车侧翻模型角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。有很由模型可得动力学方程如下，沿y轴运动的平衡方程式：多因素可能引起汽车的侧翻，包括车辆自身结构、驾驶员驾驶水mV(y)一m(h～h．)6一(2FjcosO+4F~+4)(1)平和心理特征、

7、道路环境等。侧翻的根本原因是由于车辆侧向加绕z轴运动的平衡方程式：速度超过了轮胎侧向载荷所能补偿的极限，且车辆未达到轮胎与I一2dF+4bF+4cF~l2、路面间的摩擦极限所确定的最大转弯能力，导致车辆发生过大的绕礴由运动的平衡方程式：侧向运动。混凝土搅拌运输车与一般的汽车结构不同，其质量较LO=-m(h)?)+mghO一0(3)大，质心较高且随着搅拌筒的旋转而不断发生变化，因此，更易其中：Fy；=s：；kre；e~=fl+Ta／v；s：-，j一?b／TECHNICFoRUM／技术论坛I2015／09专￡

8、B一≮

9、专_e。式中，为车辆现在位置的点到前方弯道的点的距离；若≤，式中，为前轮的转向角：为混凝土搅拌运输车质心侧偏角；y为说明车辆以现在的速度行驶可以安全通过前方的弯道，不需要预横摆角速度；0为车身侧倾角；哟车辆的行驶速度；a、b、c分警(速度始终不变的情况下)。别为质心到前轴中轴后轴的距离：、、分别为前轮、中轮为了保证预警系统的实时预警，本文设定了相应的时间间和后轮的侧偏力；s、s3分别为前轮、中轮和后轮的侧偏角；隔。为混