1.本发明涉及公路交通领域，具体涉及一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统及预警方法。
背景技术：2.随着我国道路运输的迅速发展，道路上货车行驶量逐年增多，给人们日常生活提供了极大便利。车辆在长时间行驶制动过程中，尤其在连续长大下坡路段，需要长时间踩踏制动踏板以控制车速。而制动器的长时间制动，使得制动器温度上升，可能出现制动衰退现象，严重时个别车辆制动能力可完全丧失，以致特大事故发生。
3.对于货车在行驶过程中制动器温度过高，公路交通部门采取相应的安全设施主要有设置交通标志标线、避险车道等。通过提醒车辆缓速或暂停行驶使制动降温，以降低事故发生率。
4.通常情况下驾驶员对货车制动超温的判断多依靠驾驶经验，设置的交通设施仅起到提示作用，无法确定货车制动的具体工作状态以及及时对制动超温做出相应的措施。
技术实现要素：5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统及预警方法，对车辆制动器温度进行多点联合监测，能更准确地向驾驶员提供针对车辆制动器的预警信息。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
7.技术方案1：
8.一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统，包括多个路侧车辆制动器温度检测子系统和远程控制中心；
9.所述路侧车辆制动器温度检测子系统包含测速雷达、车牌识别设备、温度采集传感器、信息发布设备和工控机；
10.所述工控机分别与温度采集传感器、车牌识别设备、测速雷达、信息发布设备连接；
11.所述测速雷达，用于测定车辆速度；所述车牌识别设备，用于采集车辆车牌和车型信息；所述温度采集传感器，用于采集车辆轮毂区域温度；所述信息发布设备，用于发布车辆制动器超温预警信息；
12.所述工控机用于将根据温度采集传感器采集到的车辆轮毂区域温度预测出车辆制动器温度，并将预测的车辆制动器温度以及车牌识别设备和测速雷达采集到的车辆信息通过网络发送给远程控制中心；所述工控机还用于接收远程控制中心的预警模式信号，并根据预警模式信号通过信息发布设备发布车辆制动器超温预警信息；
13.所述远程控制中心，根据预警方法得到预警模式信号并发送给工控机。
14.技术方案2：
15.一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统的预警方法，包括以下步骤：
16.步骤1，根据车辆连续经过路侧车辆制动器温度检测子系统的个数，选择预警策略，得到对路侧车辆制动器温度检测子系统发送的预警模式信号；
17.步骤2，根据选择的预警策略和车辆车速调整步骤1得到的预警模式信号；
18.步骤3，向第i个路侧车辆制动器温度检测子系统中的工控机发送调整后的预警模式信号。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：对车辆制动器温度进行多点联合监测，能向车辆驾驶员发布更为准确的制动器温度预警信息，使车辆驾驶人员及时了解车辆制动状态，从而采取相应措施使制动降温，避免发生因制动失效导致的追尾、碰撞或侧翻事故。
附图说明
20.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
21.图1为车辆制动器温度预警系统的结构示意图；
22.图2为路侧车辆制动器温度检测子系统的结构示意图；
23.图3为实施例1的路侧车辆制动器温度检测子系统的布设示意图；
24.图4为实施例1的路侧车辆制动器温度检测子系统的布设间隔距离示意图；
25.附图标记说明：1测温提示标志牌、2车牌识别设备、3测速雷达、4温度采集传感器、5信息发布设备、6工控机。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
27.实施例1
28.参考图1，一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统，包括多个路侧车辆制动器温度检测子系统和远程控制中心；
29.参考图2，所述路侧车辆制动器温度检测子系统包含测速雷达、车牌识别设备、温度采集传感器、信息发布设备和工控机；
30.所述工控机分别与温度采集传感器、车牌识别设备、测速雷达、信息发布设备连接；
31.所述测速雷达，用于测定车辆速度；所述车牌识别设备，用于采集车辆车牌和车型信息；所述温度采集传感器，用于采集车辆轮毂区域温度；所述信息发布设备，用于发布车辆制动器超温预警信息；
32.所述工控机用于将根据温度采集传感器采集到的车辆轮毂区域温度得到出车辆制动器温度，并将得到的车辆制动器温度以及车牌识别设备和测速雷达采集到的车辆信息通过网络发送给远程控制中心；所述工控机还用于接收远程控制中心的预警模式信号，并根据预警模式信号通过信息发布设备发布车辆制动器超温预警信息；
33.所述远程控制中心，根据预警方法得到预警模式信号并发送给工控机。
34.参考图3，为本实施例的路侧车辆制动器温度检测子系统的路测布设示意图；路侧车辆制动器温度检测子系统还包括测温提示标志牌1；
35.路侧车辆制动器温度检测子系统布设在路肩；
36.测温提示标志牌1设置在道路上游；
37.车牌识别设备2、测速雷达3和温度采集传感器4设置在同一根标杆上；车牌识别设备2和测速雷达3在标杆上的安装高度为2m，方向为向地面倾斜60
°
；温度采集传感器4设置在标杆上离地面为55cm处，与车辆车轮高度一致；
38.工控机6分别与车牌识别设备2、测速雷达3、温度采集传感器4和信息发布设备5电连接，工控机6设置在车牌识别设备2的标杆附近；
39.车牌识别设备2的识别时间《40ms；温度采集传感器4的响应时间为25ms，工控机6和远程控制中心处理时间不低于2s，为保证车辆行驶至信息发布设备5处已接收到预警信息，信息发布设备5与车牌识别设备2、测速雷达3和温度采集传感器4至少相距100m。
40.参考图4，路侧车辆制动器温度检测子系统在长大下坡路段应均匀设置；尤其在长大下坡路段中的连续多个弯道或山区道路等特殊路段，应增加路侧车辆制动器温度检测子系统的布设密度。
41.长大下坡路段车辆制动器温度预警系统的工作过程为：由测温提示标志牌1提醒驾驶员前方测温，使驾驶员注意自身车辆制动器是否超温。车辆通过标杆时，车牌识别设备2抓拍车辆图像，测速雷达403采集车辆车速信息，温度采集传感器4采集车辆轮毂区域温度；工控机6根据车辆轮毂区域温度与车辆制动器温度的对应关系以及温度采集传感器4采集的车辆轮毂区域温度，得到该车辆的制动器温度；工控机6将得到的该车辆的制动器温度以及该车辆的车辆信息(车牌、车速)通过网络发送给远程控制中心；远程控制中心根据预警方法得到预警模式信号，并发送给工控机6；工控机6根据预警模式信号通过信息发布设备发布相应的车辆制动器超温预警信息，一般预警信息为“*******(车牌号)制动超温，请驶入避险车道。”，文字为黄色；紧急预警信息为“*******(车牌号)制动过温，立即驶入避险车道！”，文字为红色。
42.实施例2
43.一种长大下坡路段车辆制动器温度预警系统的预警方法，包括以下步骤：
44.步骤1，根据车辆连续经过路侧车辆制动器温度检测子系统的个数，选择预警策略，得到对路侧车辆制动器温度检测子系统发送的预警模式信号；
45.具体的，车辆连续经过n个路侧车辆制动器温度检测子系统，当n＝1，选择第一预警策略；当n＝2，选择第二预警策略；当n≥3，选择第三预警策略；其中，n＝1,2,...,n。
46.预警模式信号包含由低到高的三级预警模式信号：不预警信号、一般预警模式信号和紧急预警模式信号。
47.定义ti为车辆经过第i个路侧车辆制动器温度检测子系统时的制动器温度，t
i-1
为车辆经过第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统时的制动器温度，t
i-2
为车辆经过第i-2个路侧车辆制动器温度检测子系统时的制动器温度；定义为车辆经过的第i个路侧车辆制动器温度检测子系统的第一阈值，为车辆经过的第i个路侧车辆制动器温度检测子系统的第二阈值，且
48.定义a1为制动器温度变化幅度参数阈值；
49.第一预警策略为：
50.若则选择不预警信号；
51.若则选择一般预警模式信号；
52.若则选择紧急预警模式信号。
53.第二预警策略为：
54.计算车辆经过的第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的制动器温度变化幅度参数a
(i-1,i)
：
[0055][0056]
式中，s
(i-1,i)
为第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的距离；
[0057]a(i-1,i)
的值有两种情况：a
(i-1,i)
＞0或者a
(i-1,i)
＜0；
[0058]
当a
(i-1,i)
＞0时：
[0059]
若且a
(i-1,i)
＜a1，则选择不预警信号；
[0060]
若且a
(i-1,i)
≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0061]
若则选择一般预警模式信号；
[0062]
若且a
(i-1,i)
＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0063]
若且a
(i-1,i)
≥a1，则选择紧急预警模式信号；
[0064]
若则选择紧急预警模式信号；
[0065]
若则选择紧急预警模式信号；
[0066]
当a
(i-1,i)
＜0时：
[0067]
若则选择不预警信号；
[0068]
若则选择不预警信号；
[0069]
若且|a
(i-1,i)
|＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0070]
若且|a
(i-1,i)
|≥a1，则选择不预警信号；
[0071]
若则选择一般预警模式信号；
[0072]
若且|a
(i-1,i)
|＜a1，则选择紧急预警模式信号；
[0073]
若且|a
(i-1,i)
|≥a1，则选择一般预警模式信号。
[0074]
第三预警策略为：
[0075]
计算第i-2个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的制动器温度变化幅度参数a
(i-2,i)
：
[0076][0077]
式中，s
(i-2,i)
为第i-2个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的距离；
[0078]
计算第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的制动器温度变化幅度参数a
(i-1,i)
：
[0079][0080]
式中，s
(i-1,i)
为第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的距离；
[0081]
计算第i-2个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的制动器温度变化幅度参数a
(i-2,i-1)
：
[0082][0083]
式中，s
(i-2,i-1)
为第i-2个路侧车辆制动器温度检测子系统和第i-1个路侧车辆制动器温度检测子系统之间的距离；
[0084]a(i-2,i)
、a
(i-1,i)
、a
(i-2,i-1)
的值有以下六种情况：
[0085]
当a
(i-2,i)
＞0、a
(i-2,i-1)
＞0且a
(i-1,i)
＞0时：
[0086]
若且a
(i-2,i)
＜a1，则选择不预警信号；
[0087]
若且a
(i-2,i)
≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0088]
若且a
(i-2,i)
＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0089]
若且a
(i-2,i)
≥a1，则选择紧急预警模式信号；
[0090]
若则选择紧急预警模式信号；
[0091]
当a
(i-2,i)
＞0、a
(i-2,i-1)
＜0且a
(i-1,i)
＞0时：
[0092]
若则选择不预警信号；
[0093]
若且a
(i-2,i)
＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0094]
若且a
(i-2,i)
≥a1，则选择紧急预警模式信号；
[0095]
若则选择紧急预警模式信号；
[0096]
当a
(i-2,i)
＞0、a
(i-2,i-1)
＞0且a
(i-1,i)
＜0时：
[0097]
若则选择不预警信号；
[0098]
若且a
(i-2,i)
≥a1，则选择紧急预警模式信号；
[0099]
若且a
(i-2,i)
＜a1，则选择不预警信号；
[0100]
若且a
(i-2,i)
＜a1，则选择紧急预警模式信号；
[0101]
若且a
(i-2,i)
≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0102]
若则选择紧急预警模式信号；
[0103]
当a
(i-2,i)
＜0、a
(i-2,i-1)
＜0且a
(i-1,i)
＜0时：
[0104]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择不预警信号；
[0105]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0106]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择紧急预警模式信号；
[0107]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0108]
若则选择紧急预警模式信号；
[0109]
当a
(i-2,i)
＜0、a
(i-2,i-1)
＞0且a
(i-1,i)
＜0时：
[0110]
若则选择不预警信号；
[0111]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择一般预警模式信号；
[0112]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择不预警信号；
[0113]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择紧急预警模式信号；
[0114]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0115]
当a
(i-2,i)
＜0、a
(i-2,i-1)
＜0且a
(i-1,i)
＞0时：
[0116]
若则选择不预警；
[0117]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择不预警信号；
[0118]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0119]
若且|a
(i-2,i)
|＜a1，则选择紧急预警模式信号；
[0120]
若且|a
(i-2,i)
|≥a1，则选择一般预警模式信号；
[0121]
若则选择紧急预警模式信号；
[0122]
步骤2，根据选择的预警策略和车辆车速调整步骤1得到的预警模式信号；
[0123]
具体的，定义νi为车辆经过第i个路侧车辆制动器温度检测子系统时的车速；定义为第i个路侧车辆制动器温度检测子系统处的道路限速值；
[0124]
若选择的是第一预警策略，不调整预警模式信号；
[0125]
若选择的是第二预警策略，当且a
(i-1,i)
＞0时，将预警模式信号提高一级，其它情况不调整预警模式信号；
[0126]
若选择的是第三预警策略，当且a
(i-2,i)
＞0时，将预警模式信号提高一级，其它情况不调整预警模式信号；
[0127]
步骤3，向第i个路侧车辆制动器温度检测子系统中的工控机发送调整后的预警模式信号。
[0128]
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
