1、一、 系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)研發(fā)背景（北京捷睿通科技有限公司，韓彎道、長坡、隧道進出口等險危路段在霧雨雪等惡劣天氣情況下極易發(fā)生嚴重交通事故。研究表明，無論什么氣候與路段條件，最核心的事故原因在于駕駛?cè)藛T不能提前了解路段信息，意識疏忽，駕駛行為不當（如行駛速度過快）。以往危險路段的交通事故防范主要依靠反光型路標、誘導標志和警示牌等靜態(tài)設(shè)施，效果有限。針對霧、雨、雪等低能見度天氣對車輛通行造成的影響，本公司提出了“預防為主、防護結(jié)合、主動引導、被動防護”的先進安全理念，并研發(fā)出“霧區(qū)智能誘導防撞系統(tǒng)”，彌補了傳統(tǒng)安全引導系統(tǒng)的不足，能夠滿足大霧等惡劣天氣條件下對車輛行駛速

2、度限制和安全間距限制兩方面的需求，降低霧天等低能見度天氣對車輛通行的影響，提高道路行車安全。1.2 高速霧區(qū)安全行車風險1.2.1 霧區(qū)內(nèi)容易造成車輛追尾 霧區(qū)中能見度低，駕駛員看不清前方和周圍的情況，對車輛間距的判斷和控制都不容易掌握，而且許多駕駛員已經(jīng)養(yǎng)成在高速公路上超速行駛的習慣，僅僅依靠駕駛員的視覺和直覺，無法較好保證行車安全。如果能夠?qū)β访孳囕v狀況進行自動檢測，使得前方車距過近時能夠及時警告后車，督促司機減速，盡可能避免車輛追尾事件。1.2.2 霧區(qū)內(nèi)容車輛不容易辨認道路輪廓從道路角度分析，大霧天氣能見度低，車道線模糊，駕駛?cè)藛T無法看清前方道路輪廓，標線以及各種交通標志標識，容易駛出

3、道路邊界，特別是在彎路分道口路段。1.2.3 霧區(qū)內(nèi)容易發(fā)生連續(xù)追尾的二次事故 霧區(qū)中一旦發(fā)生交通事故，停駛在道路中間的出事車輛本身有成為危險的障礙物，如果不能及時預警后車車輛，極易造成二車追尾事故，所以經(jīng)常會遇到霧區(qū)連續(xù)追尾事件。1.3（北京捷睿通科技有限公司，韓高速公路霧區(qū)智能誘導防撞系統(tǒng)是一種智能型全天候無人值守系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了氣象監(jiān)測、智能燈標、聲光報警、交通信息顯示屏等設(shè)備，常應(yīng)用于險危路段（特別是霧區(qū)），能有效地解決險危道路交通安全問題。圖2.1 系統(tǒng)拓撲圖該系統(tǒng)具有太陽能和電網(wǎng)電纜兩種供電方式，滿足節(jié)能需求；無線傳輸免布線，方便安裝調(diào)試；系統(tǒng)擴展性好，

4、通用協(xié)議接口方便與其他系統(tǒng)兼容聯(lián)動。 二、 系統(tǒng)功能簡介2.1高速霧區(qū)行車誘導智能燈標系統(tǒng)根據(jù)中華人民共和國交通運輸行業(yè)標準頒布霧天公路行車安全誘導裝置相關(guān)規(guī)定和內(nèi)容，通過安裝在道路兩側(cè)的智能燈標，利用燈標發(fā)出的紅、黃光語信號幫助駕駛?cè)藛T判斷前方道路狀況（路寬、線性、邊界位置等）和前方車輛狀況（車速、車距、數(shù)量等），警示誘導車輛安全行駛，從而有效避免危險路段車輛追尾事故、二次事故、特別是霧區(qū)的連環(huán)撞車等惡性事故的發(fā)生。根據(jù)中華人民共和國道路交通安全法實施條例及相關(guān)標準內(nèi)容，霧區(qū)智能誘導系統(tǒng)主要功能有道路輪廓強化、行車主動誘導、防追尾警示，系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場的能見度情況，根據(jù)預先設(shè)置的閾值，自動切換工

5、作模式，以便在不同能見度天氣下引導車輛安全行駛。智能燈標行車誘導系統(tǒng)響應(yīng)分為4級。圖3.1 誘導系統(tǒng)分級策略第一級：待機狀態(tài)。在能見度大于500m時，關(guān)閉誘導燈，設(shè)備處于低功耗模式。第二級：道路輪廓強化模式功能。在能見度大于400小于500米時，系統(tǒng)進入道路輪廓強化模式。第三級：行車主動誘導模式功能。在能見度大于300米小于400米時，系統(tǒng)進入行車主動誘導模式。第四級：防止追尾警示模式功能。在能見度小于200米時，系統(tǒng)進入防止追尾警示模式，通過使用不同顏色的燈光警示后車前方有車輛行駛，從而保持車距，小心駕駛。2.1.1 道路輪廓強化模式當能見度較低（達到設(shè)計的閾值）或者亮度較低（夜間）時，位于

6、道路兩側(cè)的燈光引導系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，點亮黃色引導燈，關(guān)閉紅色引導燈，從而在低能見度區(qū)朦朧的環(huán)境里以高反差的方式實現(xiàn)道路線形引導。該引導系統(tǒng)無論白天還是夜晚均可提供長距離、高精度、高清晰的線形引導，從而保證車輛在霧天擁有一個比較安全的運行環(huán)境。圖3.2 引導功能示意圖2.1.2 行車主動誘導模式當能見度情況進一步惡化（達到設(shè)計的閾值）時，黃色誘導燈能夠按照預先設(shè)定的特定頻率進行同步閃爍，紅色警示燈一直處于關(guān)閉狀態(tài)，從而利用閃爍的動態(tài)燈光提醒駕駛員注意路況信息，小心駕駛。2.3.3 高速霧區(qū)誘導防追尾警示模式當能見度情況很差（達到設(shè)計的閾值）時，啟動防追尾警示模式。有車輛通過誘導裝置時，可觸發(fā)上游

7、一定組的誘導裝置紅色警示燈點亮，形成紅色尾跡提示后車前方有車輛行駛并保持安全車距，此時其他誘導裝置的黃色誘導燈可以同步閃爍，當車輛向前行駛經(jīng)過下一組誘導裝置時，紅色尾跡會與車輛動態(tài)同步前移。工況1 ：單車輛通行只有一輛車輛通行，引導燈顯示警示燈標示汽車尾跡（警示燈范圍為非安全距離，警示燈范圍外黃色燈光區(qū)域為安全距離），如圖3.3所示。 圖3.3 車距控制示意圖1工況2：多車輛通行當?shù)缆酚卸嘬囕v通行時，車輛可根據(jù)前方引導燈情況判斷前方是否有車輛通行，后車只需要保持行駛在安全區(qū)域（黃色引導燈區(qū)域內(nèi)），避免駛?cè)刖緹魠^(qū)域即可保證與前車距離，從而降低追尾的風險。如圖3.4所示。圖3.4 車距控制示意圖

8、22.1.4 聯(lián)機控制智能燈標系統(tǒng)具有自適應(yīng)組網(wǎng)功能，外場設(shè)備無需連線即可自動實現(xiàn)組網(wǎng)；智能燈標系統(tǒng)可通過能見度監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，也可通過鏈路與上位控制系統(tǒng)組網(wǎng)實現(xiàn)遠程控制。2.1.5 亮度控制及閃爍頻率控制可根據(jù)環(huán)境及使用要求，預先調(diào)節(jié)誘導燈發(fā)光亮度，調(diào)節(jié)范圍是500cd/7000cd/。黃色誘導燈的閃射頻率可在30次/分鐘、60次/分鐘、120次/分鐘進行調(diào)整。2.2 車輛檢測系統(tǒng) 通過安裝于道路兩側(cè)智能霧燈車輛檢測器，對是否有車輛通過進行檢測，按照設(shè)計間距每隔一定間距布置一個點，間距可以根據(jù)現(xiàn)場實際工程情況調(diào)整；可通過主動紅外入侵探測器進行探測，對經(jīng)過車輛進行檢測，觸發(fā)，適用于霧霾、

9、霧區(qū)、夜間、雨天、雪天等能見度低的環(huán)境下車輛探測，同事也選用微波雷達檢測。3.1 霧區(qū)誘導行車主要技術(shù)參數(shù)3.1.1 智能誘導單元l 車輛通過檢測模塊：紅外檢測l 紅外檢測光束有效距離：40米l 紅外檢測光束發(fā)射方法：調(diào)制發(fā)射。l 紅外檢測光束冗余：雙冗余l(xiāng) 紅外檢測光束波段：近紅外3.1.2 無線通信模塊l 無線數(shù)據(jù)鏈單節(jié)點覆蓋半徑：100米l 無線通訊載頻頻率：433Hzl 組態(tài)冗余：誘導區(qū)域內(nèi)抗損毀配置l 有無線接續(xù)方式：A、與系統(tǒng)外設(shè)備：GPRS通訊B、與系統(tǒng)內(nèi)接續(xù)：網(wǎng)式+鏈式l 閾值控制：基于能見度的參數(shù)化策略控制（500米；500米；400米200米；200米）；l 遠程控制：基于

10、上位機的控制指令；l 優(yōu)先順序：遠程控制/能見度儀可選；3.1.6.3 引導燈光系統(tǒng)l 警示模塊亮度（紅色）：300CD7000CDl 提示模塊亮度（黃色）：200CD6500CDl 警示發(fā)光體面積： 308毫米180毫米；0.05l 提示發(fā)光體面積：308毫米180毫米；0.05l 產(chǎn)品功耗：5Wl 閃爍策略：紅色3種（常亮、每秒閃爍一次、每秒閃爍兩次、每兩秒閃爍一次，默認常亮）、黃色3種（常亮、每秒閃爍一次、每秒閃爍兩次、每兩秒閃爍一次，默認每秒閃爍一次）l 智能霧區(qū)引導系統(tǒng)同步：采用區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)的廣播+點對點方式。l 尾跡顯示距離：默認3組，可選26組；l 尾跡顯示策略：固定尾跡距離（默認

11、）；固定尾跡時間（參數(shù)化）。l 產(chǎn)品安裝方式：可以按照編號安裝，同時可以通過調(diào)整產(chǎn)品撥碼開關(guān)來調(diào)整產(chǎn)品系統(tǒng)內(nèi)部默認編號3.2能見度監(jiān)測系統(tǒng)能見度監(jiān)測系統(tǒng)主要由能見度儀、信息采集處理器組成，利用大氣對可見光的消光原理實現(xiàn)對道路能見度環(huán)境實時監(jiān)控，并根據(jù)能見度高低進行分級，依據(jù)不同的能見度等級，決定低能見度環(huán)境下的誘導燈工作模式，從而保障不同能見度情況下的車輛通行安全。圖3.5 能見度監(jiān)測系統(tǒng) 光學指標：l 散射角覆蓋：39o51 o 前散射l 峰值波長： 870nml 帶寬：100nml 光譜響應(yīng)度： 最大響應(yīng)在870nm，0.65 A/W 測量指標：l 測量范圍： 5m5kml 測量精度：2%l 儀器一致性：4%l 更新間隔： 30秒l 線性動態(tài)量程： 3000：12.3聲光信息警示系統(tǒng)系統(tǒng)對現(xiàn)場氣象環(huán)境進行采集，實時監(jiān)控，當數(shù)據(jù)超出閾值時，前端聲光報警器觸發(fā)高音警報和語音提醒，同時可變交通限速信息屏自動切換標識和警示信息。通過聲光信息結(jié)合的行駛提醒駕駛?cè)藛T合理控制車速，保持前后車距，從而有效降低事故的發(fā)生率。 圖3.6 聲光警示系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下：1）高音號角：特性靈敏度：100頻率范圍：500-6000失真：20阻抗：16 15%工作電壓：AC 176264v 4852HZ功率：150w2）功放額定電壓：AC 176264v 4852HZ額定功率：300W5路分區(qū),