高速公路防护栏碰撞仿真和智能自报警系统设计

摘要

汽车冲撞护栏事故会导致道路资产受损,造成二次安全隐患。为了实现对护栏碰撞事故及时预警、准确定位,研发了一种新型高速公路智能护栏系统。通过ABAQUS有限元软件构建汽车与防护栏的碰撞仿真模型,采用非线性显示动力分析,获取防护栏上各位点在时间序列下的加速度时程信息;仿真结果显示,响应加速度由碰撞点向两侧呈衰减趋势,据此建立振动消散模型;采用三次样条插值方法对碰撞点进行定位;利用聚类算法提出了碰撞烈度的分级方法;基于仿真结果与经济性考虑,优化提出了三轴加速度传感器的铺设密度;基于无线传感网络（WSN）设计了一体化的防护栏智能监测和自报警系统,实现了恶劣环境条件预警及防护栏碰撞事故报警的自动化与智能化,适合大范围推广使用。