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解决方案 | 雾天行车安全难题多,智能行车安全诱导系统能破局吗?

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高速公路那点事儿
发布2025-07-03 09:55:57
发布2025-07-03 09:55:57
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 本文对雾区行车安全智能诱导及防撞预警系统的设计进行了简单描述,是对前段时间那篇团雾预警诱导系统文章的补充,希望对不太了解雾区诱导系统的同学有所帮助。

恶劣天气给高速公路交通安全和路网正常运行带来了巨大影响。

据公安部统计,每年雨雪雾等不利天气条件下发生的道路交通事故在10%以上;约50%的交通事故和事故伤亡人数是发生在能见度小于200m的环境下;大雾天气已成为高速公路上连环追尾多车相撞重特大交通事故的主要致因,大雾/团雾诱导的重特大交通事故屡见不鲜。

据交通部统计,约有30%的阻断事件由恶劣天气导致,其中60%是由大雾天气造成的。

在应对技术对策方案,国内早期以借鉴欧美发达国家雾区综合监控技术为主,近年则在基于主动发光技术的安全诱导技术与设施方面发展迅速,以传统雾灯、突起路标、警示灯为代表的主动发光与诱导警示设施,提高了道路轮廓可视性和对驾驶员的警示性,但无法预防雾天最为致命的追尾事故和二次事故。

鉴于国内车辆、驾驶员的发展阶段性特点,在提升大雾等低能见度条件下道路安全性的效果方面,国内主流的综合监控并适度结合主动发光诱导设施的技术对策已遇到瓶颈,更加保守的道路封闭措施有被进一步扩大应用的趋势。

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,极大得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。

行车安全智能诱导系统利用设置在公路两侧的行车安全智能诱导设施(也称为智能诱导边缘标)为在途车辆提供安全引导,在控制系统的集中智能控制下,行车安全智能诱导设施会根据不同的能见度与车流情况,采用不同的发光亮度、颜色、闪频等组合来实施针对性的引导策略,为驾驶员提供道路轮廓强化、行车主动诱导、防止追尾警示、安全信息提示等管控与服务功能,从而实现具有交通环境自适应特点的低能见度大雾路段在途车辆的安全引导,有效降低和避免低能见度雾条件下车辆冲出路外和前后追尾事故的发生,特别是避免高速公路连环追尾重特大恶性事故的发生。

01-系统目标

通过公路行车安全智能诱导系统的建设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。

具体目标如下:

(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边缘标,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边缘标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,增加对驾驶员生理和心理的有益刺激,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,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。

02-系统功能

一、道路轮廓强化功能(薄雾)

1.能见度大于600米时,系统自动将黄色诱导灯常亮开启,红色警示灯关闭。

2.可变限速标志设定限速提示,60km/h。

3.情报板提示“前方进入雾区,谨慎驾驶"雾区限速60km/h"

二、行车主动诱导功能

1.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同步闪烁,标示道路线形,引导车辆行进,红色警示灯关闭。

2.可变限速标志设定限速提示,30km/h。

3.情报板提示“前方进入雾区,谨慎驾驶"雾区限速30km/h"。

三、 防止追尾警示模式

能见度小于300米时,系统进入防止追尾警示模式。

1.无车辆经过时,黄色诱导灯同步闪烁。

2.有车辆经过时,在车后一段距离的黄色诱导灯变为红色诱导灯,车辆经过一段时间后(由车距控制策略确定),再由红灯切换为黄灯。在车辆的后方形成一片控制区域,警示后车进入控制区域时,防止追尾等事故的发生。

3.可变限速标志设定限速提示,10km/h。

4.情报板提示“前方进入雾区,谨慎驾驶"雾区限速10km/h"。

四、事故施工保障模式

该模式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。

03-系统控制逻辑

行车安全智能诱导系统基本控制逻辑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除了基本控制还有另外两种控制系统策略,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。

04-平台软件设计

公路行车安全智能诱导及防撞预警系统平台(系统软件)是整个系统的管理和控制中心,负责对设备的工作状态、日常运行策略、用户权限等进行设置和管理。该平台是面向智能交通行业应用设计的“一站式、全托管”智能物联网平台,采用B/S架构,基于GIS技术,实现云端平台一站式服务。平台灵活的扩展性能和丰富的功能接口,为业务的水平扩展和垂直延伸提供了基础设施保障。

具体到平台软件,主要包括以下五大功能模块:运行监测、系统控制、设备管理、用户及权限管理、运行与操作日志。

(1)运行监测

软件可对系统和设备的各种运行状态进行实时监控及展示,包括系统运行状态、设备运行状态、各类传感器或监控设备采集的信息等。

可以显示点位当前的上下行车流量、能见度、温度、湿度、风速、风向、气压、雨量和高清抓拍的现场图像。

(2)系统控制

软件至少支持对以下五种运行模式的开启和关闭:全自动模式、道路轮廓强化模式、行车主动诱导模式和防追尾警示模式,事故和施工预警模式。

全自动模式:系统能按照事先制定的触发机制和雾灯闪烁及亮度设定,自动调整智能雾灯的工作状态。触发机制包括能见度、降雨、湿度、照度、温度和定时。触发机制优先级分别是能见度>降雨>湿度>照度>温度>定时。

道路轮廓强化模式:可以使黄灯或红灯常亮,亮度值由事先设定的参数决定。

行车主动诱导模式:黄灯或红灯按事先设定的频率闪烁。

防追尾警示模式:当有车辆通过诱导雾灯时,触发上游特定组诱导雾灯的红色警示灯点亮,形成红色尾迹来提示后车前方有车辆存在以及前后跟驰车辆的安全行车间距。当车辆向前行驶经过下一组诱导装置时,红色尾迹会与车辆动态同步前移。

事故和施工预警模式:当诱导雾灯区域内有施工事件或事故事件,人工可开启预警模式红灯闪烁

(3)设备管理

软件可以对设备主要各项参数进行设定。智能诱导装置参数主要包括:发光亮度、闪烁频率、车检功能启闭、预警区间范围;报警阈值设置;信息推送设置;系统运行策略设定等。

灯光亮度及颜色:可以设定黄色或红色两种颜色,亮度等级不少于8档。

闪烁频率:智能雾灯的同步闪烁频率可根据需要进行调整,档位数不少于4档。

闪烁方式:红灯闪烁或黄灯闪烁可调。

能见度:能设定至少4个级别的能见度预警值和系统开启触发条件。

照度:可以设定照度为系统开启的触发条件,照度可在10Lux~1000Lux之间进行设定。

湿度:可以设定湿度为系统开启的触发条件,可在0~100%之间进行设定。

温度:可以设定温度为系统开启的触发条件,温度预设值为小于等于3℃,即通常所说的低温(道路易结冰)。

定时设定:可以自定义系统开启及关闭的时间范围。

(4)用户管理

软件可以针对用户及权限进行管理,系统主要分为三类用户:管理员(Administrator)、操作人员(Operator)普通用户(User)。管理员可以对系统各类设定进行修改、操作和查看。操作人员只能按照管理员设定的内容,对系统进行控制。普通用户可以对设备状态和监测数据进行查看。

(5)系统日志

软件可对系统日志进行记录、存储、查询、导出、分析等管理工作,日志分为运行日志、操作日志、数据日志。运行日志主要指设备自动运行时的状态记录,操作日志主要指用户进行的有关控制和参数修改等,数据日志主要是指系统实时或非实时的各种监测数据。

05-设备构成

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(智能诱导边缘标)、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)智能诱导边缘标

智能诱导边缘标是系统的主体设备,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,控制现场智能诱导边缘标工作模式的切换(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)。

至于有没有用,大家可以发表意见。

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原始发表:2024-10-23,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 一、道路轮廓强化功能(薄雾)
  • 二、行车主动诱导功能
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