一種用于交通警示的自感知變頻黃閃燈及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于交通警示的自感知變頻黃閃燈及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃閃燈(閃光警告信號(hào)燈不帶相位、持續(xù)閃爍黃燈，為了區(qū)別帶紅黃綠相位的信號(hào)燈，簡(jiǎn)稱為黃閃燈)主要是在交通量不大的平面交叉路口，提示司機(jī)或行人注意安全，能有效的起到警示作用避免交通事故發(fā)生。我國(guó)現(xiàn)使用的是于1988年3月頒布的《中華人民共和國(guó)道路交通管理?xiàng)l例》，其中規(guī)定:黃燈閃爍時(shí)，車輛、行人須在確保安全的原則下通行。
[0003]一些路段在非高峰時(shí)段的交通量較小，設(shè)置紅綠相位很可能造成資源浪費(fèi)，駕駛員可能會(huì)闖紅燈；通常這些情況下，設(shè)置黃閃燈既可以提醒主路駕駛員減速，又能提高運(yùn)行的效率，從安全的角度和運(yùn)行的角度，設(shè)置黃閃燈是一種比較好的辦法。因?yàn)樵O(shè)置黃閃燈后，主路的駕駛員會(huì)警覺(jué)支路上可能出現(xiàn)的沖突車輛，駕駛員通常會(huì)減速，這樣為支路駕駛員提供更多的可穿插間隙。同時(shí)設(shè)置黃閃燈時(shí)，駕駛員穿越交叉口區(qū)域比穿越兩相位和多相位的交叉口區(qū)域所用的時(shí)間要少，可利用的車流間隙增多了，道路服務(wù)的交通量較大，駕駛也無(wú)需刻意等待綠燈信號(hào)，這樣遵守法規(guī)的意識(shí)會(huì)比較好。從安全的角度和運(yùn)行的角度，是有利的。
[0004]但是，在已安裝黃閃燈的平交口處，由于現(xiàn)在普遍使用的黃閃燈為單一頻率、且無(wú)警示揚(yáng)聲器，無(wú)論交通量大小、無(wú)論車速快慢、無(wú)論是否存在緊急情況，都始終保持一種單調(diào)的警示模式，該型黃閃燈存在以下問(wèn)題:首先，單一的警示對(duì)于經(jīng)常在公路上行駛的駕駛員而言，已被當(dāng)做一種常規(guī)形態(tài)，黃閃燈正在逐漸失去他的警示作用。
[0005]其次，這種傳統(tǒng)的黃閃燈控制系統(tǒng)，閃爍頻率固定，不能根據(jù)實(shí)際的交通流狀況隨時(shí)調(diào)整各方向上信號(hào)燈的頻率，從而并不能起到最佳控制交通流效果，并在某些特殊情況下還存在弊端:
[0006]I)對(duì)于高等級(jí)路和低等級(jí)路的平交口處，低等級(jí)路會(huì)出現(xiàn)馬車、牛羊群、自行車、行人等，且出現(xiàn)的頻率和時(shí)段不固定，一旦出現(xiàn)，普通黃閃燈不能及時(shí)給與高等級(jí)路段車輛特別的警示作用，造成巨大的交通風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]2)有的私家車主是新手，一到路口特別緊張，特別是在只有頻率一致的黃閃燈、沒(méi)有紅綠信號(hào)燈的路口，這類司機(jī)更是表現(xiàn)得過(guò)于謹(jǐn)慎。即使是旁邊支路并沒(méi)有車輛通過(guò)，這些車輛也會(huì)保持低速慢行，結(jié)果會(huì)影響路口整體通過(guò)情況，影響同向行駛車輛，同時(shí)也增加出現(xiàn)事故的可能性。
[0008]3)有的老司機(jī)或大車司機(jī)，過(guò)于信任自己的經(jīng)驗(yàn)和能力，面對(duì)傳統(tǒng)黃閃燈已經(jīng)麻木，放松警惕，依舊保持高速通過(guò)。據(jù)此，傳統(tǒng)黃閃燈對(duì)他們已起不到警示作用，這樣的情況十分危險(xiǎn)。
[0009]4)平面交叉口的控制對(duì)于交叉口的流量及其分布、交通事故、延誤等都有著影響。交叉口區(qū)域面積雖然只占道路總面積中很小的一部分，但是其事故比重卻很顯著。通過(guò)對(duì)我國(guó)城市道路交通事故抽樣表明，有30%左右的交通事故發(fā)生在平面交叉口及其周圍。
[0010]公路平面交叉路口之所以容易成為交通事故相對(duì)集中的地方，有兩個(gè)非常重要的原因:一個(gè)原因是駕駛行為與道路設(shè)計(jì)指標(biāo)不協(xié)調(diào)。交通流在平面交叉口區(qū)域形成沖突點(diǎn)、合流點(diǎn)和分流點(diǎn)，交通流在這些點(diǎn)的運(yùn)行特性存在特殊性。駕駛員在平面交叉口區(qū)域行駛需要進(jìn)行復(fù)雜的判斷和決策，如果某個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)不協(xié)調(diào)則有可能出現(xiàn)人、車、路和環(huán)境動(dòng)態(tài)系統(tǒng)失調(diào)，駕駛員復(fù)雜的操作過(guò)程可能會(huì)破壞人機(jī)環(huán)境的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致事故。另外一個(gè)原因是交通行為參與者安全意識(shí)薄弱以致于頻繁違章違法。
[0011]5)剎車次數(shù)過(guò)多一一對(duì)路面有破壞，甚至釀成交通大事故。
[0012]在交叉口遇到緊急情況的概率非常高，此情況下駕駛員都需采用緊急剎車的方式，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在上述情況下，每個(gè)平交口每天遇到緊急剎車避免交通事故的次數(shù)都在80次以上，一條公路上平交口繁多，多次剎車會(huì)嚴(yán)重阻礙行車速度，影響交通暢通，且駕駛員的每次剎車都將對(duì)路面造成損傷，降低了公路的壽命，增加了公路行駛安全隱患，可見(jiàn)，現(xiàn)存的黃閃燈一方面已無(wú)法滿足高速公路的發(fā)展對(duì)于交通安全設(shè)施的要求，另一方面，隨著交通的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，已無(wú)法跟上智能交通的發(fā)展趨勢(shì)。
[0013]汽車常年不間斷地在路面上行駛，會(huì)對(duì)瀝青路面造成疲勞、車轍等破壞，降低了路面的使用壽命和服務(wù)水平。研宄表明，特別是重載交通，使得原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中軸載統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生誤差，造成路面實(shí)際承受的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)急劇增加，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力及應(yīng)變大幅度增長(zhǎng)，致使瀝青路面提前產(chǎn)生疲勞、車轍等破壞，大大縮短了瀝青路面的使用壽命O
[0014]車輛在交叉口的急停不僅會(huì)對(duì)路面造成沖擊，甚至?xí)l(fā)交通事故。
[0015]面對(duì)上述眾多的問(wèn)題，我們希望可以有更好的方法和設(shè)備來(lái)解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種用于交通控制的自感知變頻黃閃燈，其通過(guò)在不同程度的緊急情況下發(fā)出不一樣頻率的閃爍信號(hào)，以此來(lái)提示司機(jī)通過(guò)路口前心里對(duì)路口路況做到大致有底。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0018]一種用于交通警示的自感知變頻黃閃燈，包括一組封裝在燈箱內(nèi)的黃閃燈，通過(guò)一個(gè)支架設(shè)置在路口位置處，其還包括有:
[0019]一組智能感應(yīng)單元，分別設(shè)置在各向駛向路口的道路上，且所設(shè)的位置距路口為預(yù)定距離；各智能感應(yīng)單元中包括有一個(gè)用于采集車輛經(jīng)過(guò)信息的探測(cè)器、一個(gè)嵌入的Zigbee發(fā)送模塊、一個(gè)負(fù)責(zé)信號(hào)的傳輸和編碼傳感器側(cè)ARM微處理器；
[0020]一個(gè)智能控制單元，該智能控制單元中包括有一個(gè)嵌入的Zigbee接收模塊、一個(gè)可根據(jù)收集的交通流信息對(duì)所收集的信號(hào)進(jìn)行接收、識(shí)別、計(jì)算、處理，進(jìn)而給黃閃燈輸出控制指令的ARM微處理器；
[0021]所述的各智能感應(yīng)單元與智能控制單元通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
[0022]所述的各智能感應(yīng)單元與智能控制單元分別配有各自的供電系統(tǒng)。
[0023]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，在ARM微處理器中置有可根據(jù)交通流信息對(duì)指定的黃閃燈進(jìn)行控制的程序，該程序中通過(guò)定時(shí)器設(shè)置一個(gè)作為快閃程序的執(zhí)行時(shí)間段，在該執(zhí)行時(shí)間段結(jié)束后，所述的控制程序自動(dòng)跳出快閃程序，轉(zhuǎn)而讓所指定的黃閃燈執(zhí)行原有閃爍頻率的恢復(fù)程序。
[0024]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，所述的Zigbee接收模塊收到各向的來(lái)車信號(hào)后，通過(guò)串口發(fā)送給ARM微處理器，ARM微處理器經(jīng)過(guò)判斷處理之后，輸出信號(hào)通過(guò)控制MOS管來(lái)控制指定的黃閃燈電源的通斷，以此控制該黃閃燈的閃爍頻率。
[0025]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，在各Zigbee發(fā)送模塊與Zigbee接收模塊收發(fā)的數(shù)據(jù)包中加入用于識(shí)別有效發(fā)送信號(hào)的Zigbee發(fā)送模塊的器件識(shí)別數(shù)據(jù)DeviceID0
[0026]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，所述各組智能感應(yīng)單元的分別安設(shè)在各條駛向路口道路的路面上、路邊側(cè)或埋設(shè)在路面下，所設(shè)的位置距交叉路口的距離為L(zhǎng) ;該L的取值范圍為80米?180米；在各Zigbee發(fā)送模塊上安設(shè)可保證大于L米距離長(zhǎng)度通信質(zhì)量的銅管天線。
[0027]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，所述各智能感應(yīng)單元及智能控制單元配有的供電系統(tǒng)均采用太陽(yáng)能電池板供電系統(tǒng)；所述智能控制單元的控制輸出端接一音頻警告用揚(yáng)聲器，智能控制單元在控制調(diào)節(jié)黃閃燈的閃爍頻率的同時(shí)觸發(fā)音頻報(bào)警系統(tǒng)及控制該音頻報(bào)警系統(tǒng)揚(yáng)聲器的工作頻率；所述黃閃燈的LED和音頻報(bào)警系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的供電電源模塊的正極與該智能控制單元配有的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)電連接；由ARM微處理器控制的MOS管連接在該供電電源模塊的負(fù)極。
[0028]所述用于交通警示的自感知變頻黃閃燈中，所述太陽(yáng)能電池板的輸出接供給的12V電壓，分別通過(guò)DC-DC轉(zhuǎn)換為3.3V電壓為Zigbee發(fā)送模塊和Zigbee接收模塊供電；在DC-DC轉(zhuǎn)換的前后分別進(jìn)行電容濾波。
[0029]所述的用于采集車輛經(jīng)過(guò)信息的探測(cè)器可以選用超聲波傳感器、激光傳感器、紅外傳感器和地磁探測(cè)器中的一種。
[0030]本發(fā)明的另一目的是提供一種交通警示的方法，利用該方法可以有效的協(xié)調(diào)和平衡好各路口之間的交通。
[0031]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0032]一種交通警示的方法，其具體方法如下:
[0033]在無(wú)紅綠信號(hào)燈的路口安設(shè)如權(quán)利要求1?7所述的自感知變頻黃閃燈，其中:
[0034]在交叉路口的中央，通過(guò)一個(gè)支架設(shè)置一組集合式的黃閃燈，該組黃閃燈由朝各向顯示的黃閃燈單元組組合構(gòu)成；或在各向道路的路口邊角處，分別通過(guò)一個(gè)支架設(shè)置一黃閃燈單元組；
[0035]所述的黃閃燈單元組至少包括有一個(gè)顯示兩個(gè)鄰向道路交通流狀態(tài)的黃閃燈；
[0036]在各向道路上且距路口 L距離位置處至少設(shè)有一個(gè)智能感應(yīng)單元，各智能感應(yīng)單元中包括有一個(gè)用于采集車輛經(jīng)過(guò)信息的地磁探測(cè)器和一個(gè)嵌入的Zigbee發(fā)送模塊；
[0037]組建zigbee網(wǎng)絡(luò)，在自感知變頻黃閃燈智能控制單元的ARM微處理器芯片中安設(shè)可根據(jù)交通流信息對(duì)指定的黃閃燈進(jìn)行狀態(tài)控制的程序；
[0038]觸發(fā)各向道