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雾天公路行车安全诱导系统情况说明

发布者:日期:2024-03-06 返回列表

通过公路行车安全智能诱导系统的建设,可有效增强公路沿线交通气象环境的精确感知能力,提升特殊路段和特殊天气条件下的在途车辆安全保障水平,有效降低和预防一次事故、避免二次事故的发生,提高道路通行效率,保障驾乘人员的生命和财产安全。其可实现目标如下:

(1)根据系统实时采集的能见度、雨、雪等行车环境数据,自动控制路侧智能诱导装置,以不同的亮度、颜色、闪烁频率等组合进行针对性行车引导,实现雨雪雾霾等复杂气象环境下的高速公路自适应安全诱导。

(2)在夜间系统控制智能诱导装置采用适合的亮度和工作同步闪烁频率,提示道路线形,改善行车舒适性;同时,增加对驾驶员和司乘心理的有益刺激,预防驾驶疲劳,提高行车安全性;

(3)为高速公路运营管理部门提供更丰富的实时道路交通与环境信息,在保证行车安全的前提下,减少道路封闭时间及次数,综合减少20%(根据因能见度过低导致封站的情况下),增强高速公路的全天候通行保障能力。

(4)公路行车安全智能诱导系统获取的大量数据以及提供的各种安全管控能力,将进一步丰富和提升运营管理单位现有监控平台的管控效能,促进智慧高速公路发展。

因此,通过公路行车安全智能诱导系统的建设,可以从设计目标上满足行车安全保障、特殊路段通行能力增强的需求。

另外,随着技术创新与行业应用发展,2016年交通运输部发布了《雾天公路行车安全诱导装置》(JTT 1032)交通行业标准,极大的促进了公路雾区行车安全智能诱导及防撞预警系统(以下简称:行车安全智能诱导系统)的发展。2018年交通运输部、应急管理部、公安部三部门联合发布了交办运【2018】74号文件《道路运输安全生产工作计划(2018-2020年)的通知》明确提出“积极做好主动智能防控技术的推广应用,利用大数据提升决策支持水平,加大交通应急科技应用推广智能引导系统。”交通主管部门早已经在上层政策颁布、标准制定方面为有效系统的广泛使用展开了铺垫,各地交通管理部门、运营管理单位也早已经在团雾多发路段、特殊路段(如弯道、互通立交、上下坡等)引进了该系统,系统到目前已成功在全国各省开花落地,成功服务公路运营6年以上,因此系统已经成熟进行了商业化应用,不存在重大潜在隐患,成熟可靠。

公路行车安全智能诱导系统主要由交通气象环境感知设备、行车安全智能诱导装置(雾灯)、现场控制主机设备(数据预处理器)三大核心设备组成;根据需求,可以选择配置监控摄像机、交通广播、可变情报板、交通流检测器等配套监控设施与设备。

(1)行车安全智能诱导装置

诱导装置是系统的主体设备,安装在高速公路中央分隔带及路侧,可主动发出红黄两种可控光色,诱导车辆安全行驶。根据不同控制条件,黄灯与红灯的开启、关闭、常亮、同步闪烁等状态会随之变化,用于强化道路轮廓、警示追尾风险,诱导车辆安全行驶。该装置由外部壳体、太阳能电池板、蓄电池、发光显示组件、通信模块、同步闪烁模块、车辆检测模块、数据接口与控制模块、电源模块等构成。

(2)现场控制主机设备

该设备是整个系统的核心设备,是数据汇聚、计算分析、操作控制、通信管理的“大脑”。可对采集到的现场各类气象和交通数据进行分析、处理,根据预设引导分级策略,控制现场智能诱导装置工作模式的切换(自动控制);可将系统的工作状态、能见度数据通过网络传输到云平台/监控中心,让云平台/远程监控中心了解到现场智能诱导装置的实时工作状态;云平台/远程监控中心也可以通过网络下达控制指令到现场控制主机设备,再由该设备具体执行上位指令(人工控制)。

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交通气象环境感知设备主要利用能见度传感器等交通气象传感器,将实时采集到的所在点位交通气象信息传输至现场控制主机设备,由主机设备进行数据处理分析,通过无线上传至管理中心,采取对现场诱导装置的针对性控制策略。

 

行车安全智能诱导系统应实现如下主要功能:

(1)行车安全智能诱导功能

行车安全智能诱导系统根据能见度、天气现象(雨雪等)、现场交通事件等实时监测数据或交通事故与施工作业管控需求,可启动道路轮廓强化、行车主动诱导、防追尾警示、事故施工保障等多重工作模式,满足不同天气与交通状况下的交通安全引导与事故预防需求。除个别人工干预情形外,系统完全处于智能化自主运行状态,并根据天气与交通环境条件,采用适合的工作模式,启动最优的系统工作参数。需要指出的是,系统并非一直处于特定模式的工作状况,通常白天无道路交通高影响天气时,系统处于关闭模式,设备处于低功耗待机状态。

道路轮廓强化功能:道路两侧的智能诱导装置呈黄灯常亮状态。

行车主动诱导功能:道路两侧智能诱导装置黄灯呈同步闪烁状态。

防止追尾警示功能:无车辆经过时,道路两侧智能诱导装置呈黄灯常亮状态;当有车辆经过时,车辆后方(上游)特定范围内的黄灯转换成红灯,形成一条随车辆前行的红色尾迹灯带,在标准中称为红色警示区间,用于动态交通环境下提示后方车辆其前方的交通状况。

事故施工保障功能:根据任一点的交通事故或施工作业位置,可人工手动开启特定范围内的智能诱导装置,使其处于黄灯或红灯同步闪烁状况,为交通事故发生点和施工作业区提供交通安全保障。

道路轮廓强化功能:当能见度大于 600 米,且环境照度比较低或夜间时,系统自动将黄色诱导灯常亮开启,道路两侧黄色诱导灯常亮,通过高反差的灯光标示道路轮廓。红色警示灯一直关闭。

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图1 道路轮廓强化功能

行车主动诱导功能:能见度大于 300 米,小于 600 米时,系统进入诱导模式,自动开启黄色诱导灯并按照特定频率同步闪烁,从而使用动态灯光提醒驾驶员小心驾驶,标示道路线形,引导车辆前行,红色警示灯一直关闭

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图2 行车主动诱导功能

防止追尾警示功能:能见度小于 300 米时,系统进入防追尾警示模式,无车辆经过时,黄色诱导灯同步闪烁;当有车辆经过时,在车后一段距离的黄色诱导灯转换成红色警示灯,车辆驶过一定时间后(由车距控制策略确定),再由红灯切换为黄灯(红色警示区间会随着车辆向前移动),从而在车辆后形成一段尾迹灯,警示后车避免驶入尾迹区域,保持合理车距,以防止追尾等严重交通事故的发生。

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图3 防止追尾警示功能

事故施工保障功能:该功能是一种人工触发工作模式,当发生交通事故或进行施工作业时,监控中心的管理人员根据事故或施工事件的具体位置、影响程度及影响范围等因素,来综合分析确定事件上游进行的范围及其匹配的发光亮度、闪烁频率等工作参数,并进行人工开启。因此,系统需要具备任意位置、任意数量行车安全智能诱导装置的单独控制能力。

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图4 事故施工保障功能

行车安全智能诱导系统基本控制逻辑图1给出了不同能见度条件下时的系统基本控制策略,在能见度较好的情况且在夜间低环境照度下,开启行车主动诱导功能(视情况也可以采取道路轮廓强化模式),当能见度进一步降低到特定阈值后,不论环境照度条件,系统都将开发行车主动诱导功能,随着能见度条件的进一步降低,系统将自动切换至防止追尾警示模式,该模式下,无车辆通过时仍采用行车主动诱导工作模式。需要指出的是:不同环境条件下,系统工作的具体参数如发光亮度、闪烁频率等会有所差异,即便是处于相同工作模式下,为取得良好的诱导、警示、预警作用,系统需要自动的调整工作模式与工作参数;另外,系统启动不同工作模式及参数的环境条件阈值可以通过平台软件进行调整,本图给出的仅是一种典型的且可行的配置方案。行车安全智能诱导系统基本控制逻辑图2给出是除行车安全智能诱导系统基本控制逻辑图1外其他情况下的控制系统策略,控制策略主要是针对除雾天以外的其他交通高影响天气以及自动星历控制情形。

交通事件上报预警功能:在护栏板内侧凹槽内安装交通事件检测器,对称安装,通过有线连接至诱导装置,采用红外对射探测技术,对车道内截面的交通信息进行感知收集并传输给诱导装置,通过数据计算与分析获取该截面的交通状况上传与监控中心。并自动联动诱导装置及扬声器自动开启,同时可与外场LED可变信息屏联动,自动发布控制指令。实现了声光预警、监控救援一体化。

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图5 行车安全智能诱导系统基本控制逻辑图1

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图6 行车安全智能诱导系统基本控制逻辑图2

 

 

(2)传感器接入功能

现场控制主机设备(数据预处理器)具备强大的外部传感器接入、数据采集分析处理与控制功能。视具体传感器与监控设备配置情况,现场控制主机设备可在其设置位置就近接入各类交通气象传感器、交流检测器、视频监控摄像机等。

(3)通信功能

智能诱导装置之间采用433Mhz或附近频段无线通信技术,且具有容错能力和抗损毁功能,当连续100米范围内有智能诱导装置损毁时,不影响其它智能诱导装置的控制和使用。

现场控制主机设备与就近接入的传感器直接可根据需要采用RS485、RJ45、CABBUS等有线通信方式。

现场控制主机设备与行车智能诱导装置之间采用LORA无线通信技术。

现场控制主机设备与监控中心(远端上位机)之间采用GPRS/4G无线通讯或光纤有线通信。当采用无线通讯时,数据可直接接入云管理平台,用户可通过任意上网终端设备或APP进行系统的访问与控制。

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