随着危险化学品及其附属产品的需求持续增长,危化品道路运输安全问题已引起众多学者的关注。为保证危化品运输车安全行驶,安全辅助驾驶技术已成为危化品道路运输的研究热点和技术前沿。另外,匝道作为一种复杂的弯道路段,危化品运输车在匝道路段处易发生侧翻,致使匝道成为侧翻事故多发路段,且事故案例众多。针对危化品运输车在匝道行驶的安全控制,国内外众多学者已对其安全控制展开了深入的研究,并取得了众多成果,但仍存在一些需要完善的地方。本文针对危化品运输车特性和匝道线形,分析危化品运输车的事故类型,并对事故主要原因进行分析,设计危化品运输车匝道行驶安全控制系统。该系统包括匝道行驶安全速度模型、匝道几何参数获取方法和分段式防侧翻控制系统。这为解决危化品运输车匝道安全行驶提供了帮助。针对匝道安全速度的研究,本文考虑匝道曲率半径、横坡度和纵坡度的影响,以及危化品运输车参数的影响,构建危化品运输车匝道行驶安全速度模型,该模型比现有安全速度模型更符合危化品运输车实际工作环境和状况。该安全速度模型同样适用于其他车辆的弯道行驶安全控制。其中,车辆各参数可根据车辆配置和装载质量获取,匝道几何参数可利用图像识别技术获取。在G40南京六合山北立交桥匝道处,曾经有一辆液化气运输车因速度控制不当发生侧翻。以此事故匝道为例,提出一种基于图像识别技术的获取方法,一次性提取匝道曲率半径、横坡度和纵坡度。利用Canny算法提取并拟合车道线,计算匝道曲率半径;根据横坡度影响下的匝道路面投影关系,计算匝道横坡度;利用道路消失点和匝道消失点的关系,获取匝道纵坡度。另外,根据匝道线形特性,设计一种分段式防侧翻控制系统。把匝道划分为入弯、转弯和出弯路段,根据匝道线形及车速要求,分类别采用不同的控制系统。其中,入弯路段采用PID控制,转弯路段采用基于单神经元的自适应PID控制,出弯路段采用滑模控制。实验结果表明,分段式防侧翻控制系统可以实现快速响应及精准控制。以事故危化品运输车为例,基于Matlab/Simulink构建车、路数学模型,对防侧翻控制系统进行仿真实验。实验结果表明,针对不同路段特点,采用不同的控制方法,实验速度没有超越匝道安全速度阈值,且实际速度变化趋势趋近于匝道安全速度变化趋势,能够有效避免危化品运输车发生侧翻事故。利用危化品模型车进行匝道安全控制实验,用51单片机焊接控制电路,采用分段式防侧翻控制系统进行安全速度控制实验。实验结果表明,分段式防侧翻控制系统可以控制模型车的行驶速度在安全阈值内,当模型车行驶速度小于安全阈值时,模型车没有侧翻;当模型车行驶速度大于安全阈值时,模型车发生了侧翻。基于本文提出的安全速度模型和分段式防侧翻控制系统,仿真实验和模型车实验结果表明,采用分段式防侧翻控制系统分段控制行驶速度,能够有效避免危化品运输车发生侧翻事故。这为危化品的安全运输提供了技术保障。