高速公路预警机器人功能需求-最新版

高速公路预警机器人研发功能需求
应用场景：在高速公路发生事故时，民警迅速赶到现场后需要对现场进行安全防护设置，包括预警区、警戒区的设置。

预警机器人主要用于替代传统的人工预警和警戒工作，从事故发生位置的应急车道出发，自动循迹行驶至指定位置执行警示预警任务，并能根据现场处置的实际需求，进行移动预警。

现场设置机器人主要用于事故现场的警戒区域设置，能够根据指挥警察发出的现场布设方案，自动识别警戒区域位置，自动规划路径并完成锥筒收放。

工作流程： 图1 预警机器人现场工作流程示意图
说明：图中红线区域为警戒区，一般在150-500m 内；黄线区域为预警区，一般在100-500m 内。

一、现场设置
1.事故发生，民警携带机器人装备赶赴现场，在应急车道处停车观察现场情况，初步划定现场范围、确定警戒区、预警区设置范围。

2.首先启用预警机器人A 。

民警根据现场布设需求，设定A 机器人需要到达的预警位置和预警要求。

3.A 从事故现场开始沿着应急车道自动向后行驶，遇到有障碍物或车辆在应急车道迎面驶来时自动减速、避让。

4.A 到达预设的预警距离时自动横向变道行驶，驶入事故发生车道的中间位置自动停车，在横向变道过程中，对来车的速度和位置进行实时监测，处于安全距离时方可向前行驶，根据民警设置的预警要求，自动开启预警功能。

包括LED 预警信息提示、语音提示、警示灯提示、来车监测、危险报警、图像回传等功能。

5.当机器人A 到达预设位置开启预警功能后，开启现场设置机器人B 。

民警根据现场布设需求，设定机器人B 的工作方案。

6.机器人B 根据现场设置指令，从上游至下游的方向依次摆放锥筒，设置现场警戒区域。

摆放锥筒时如图所示，当事故发生在最左侧车道时，机器人B 先行驶至警戒区最远点（如图F 点），与车道分隔线呈45度方向，1-2m 为间隔自动放置反光锥筒，到达车道最外侧（如图W 点）时，按与车道平行方向，以10-20m 为间隔依次放置反光锥筒，到达事故发生前端点后（图示Q 点），沿与车道线呈45度方向，以1-2m 为间隔依次放置锥筒，至最前端N 点自动停止，并自动停放于指定位置。

二、现场撤离
1.在事故现场处置完毕后，需要机器人A 、B 分别撤离现场。

首先启用机器人B ，由民警发出撤离指令。

2.收到撤离指令后，机器人B 从N 点开始，按照从下游至上游的方向沿放置锥筒路径反方向依次行驶并回收锥筒。

在回收过程中，机器人B 需要识别锥筒放置位置，自动规划回收路径，当有锥筒偏移或倒地时，机器人B 能自动识别扶正并回收。

3.机器人B 在回收完最后一个锥筒时，执行返航任务，先横向变道至应急车道，然后沿应急车道自动行驶至警车停放处。

4.当机器人B 驶入应急车道时，民警控制机器人A 开始撤离现场。

机器人A 首先横向移动至应急车道，在行驶过程中，对来车方向进行监测，确认安全后方可行驶，关闭各预警模块，沿应急车道自动行驶至停车停放位置。

Q
W N F 通行车辆1 事故点 应急车道
警车 通行车辆2 机器人B
机器人A 预警区 警戒区 下游
上游
性能需求：
1.尺寸要求：
A、B机器人折叠收纳后，不超过1480*1470*440（皮卡车货箱空间）。

2.外形：
采用四轮式车架。

3.反光：
车身轮廓需要涂发光材料。

4.照明：
夜间或隧道（光线不足时），需自己提供照明，达到能完成现场处置工作的照明亮度要求。

5.动力性能：
机器人A、B都要求满足加速度>=3.6m/s2，设计行驶速度>=20km/h。

6.供能：
机器人A（预警）在开启预警模块后，能持续工作3h，持续行驶5km；
机器人B（锥筒）可收放锥筒3-4次（满载量），能满载锥筒自动行驶3km。

7.载重量：
机器人A：自重<=20kg
机器人B：自重+在中<=50kg
8.工作环境：
温度范围：-15~50摄氏度；
天气：雨、雪、雾、风、沙尘暴；
路面：积水、结冰、平整度。