【正文】 急彎雨霧會車警示燈 …………………………………………………………………… .....9 高速公路匝道出車預(yù)警燈 ……………………………………………………………… ...10 偏遠地區(qū)交叉路口智能指揮燈 ………………………………………………………… ...11 車流量統(tǒng)計器 …………………………………………………………………………… ...12 4. 創(chuàng)新特色 ………………………………………………………………………… …………… ..12 新型地磁感應(yīng)傳感器的開發(fā)與應(yīng)用 …………………………………………………… ...12 LED 警示燈的選擇與設(shè)計 ………………………………………………………………… 14 綠色環(huán)保的太陽能電源 ………………………………………………………………… ...15 成本較低 ………………………………………………………………………………… ...15 彌補視角缺陷 …………………………………………………………………………… ...15 5. 應(yīng)用前景 ……………………………………………… ……………………………………… ..16 競爭性分析 ……………………………………………………………………………… ...16 社會收益分析 …………………………………………………………………………… ...16 經(jīng)濟收益分析 …………………………………………………………………………… ...16 6. 未來 展望 ……………………………………………………………………………………… ..17 7. 致謝 …………………………………………………………………………………………… ..18 參考文獻 ………………………………………………………………… ………………………… 19 第 4 頁 共 19 頁 1. 研究背景 當(dāng)前 形勢 交通是人類社會最基本的活動之一， 它 的發(fā)展促進了社會的進步與繁榮 ， 至今已成為人類美好生活的重要組成部分。它 包括了地磁感應(yīng) 棒、放大電路、延時電路等七大系統(tǒng)模塊，實現(xiàn)了實時監(jiān)測反饋、 及時 提醒警示、節(jié)能環(huán)保等功能。 中南大學(xué)交通運輸工程學(xué)院 第七 屆交通科技大賽 項目成果匯報 題目： 多用途智能交通警示燈的開發(fā)和設(shè)計 成員名單： 組長： 劉俐珂 組員： 楊文錦 指導(dǎo)教師： 毛成輝 20xx 年 03 月 20 日 第 2 頁 共 19 頁 多用途 智能交通警示 燈 的開發(fā)和設(shè)計 設(shè)計者： 劉俐珂 ，楊文錦 指導(dǎo)教師： 毛成輝 摘要 隨著我國進入汽車社會，車輛急劇增加，各種負面效應(yīng)也隨之而來 ， 加強道路交通安全則 成為了 我們的 首要工作 。同時，還針對不同的道路情況設(shè)計了 不同的應(yīng)用形式 。社會越進步，經(jīng)濟越發(fā)達 ， 人們對交通問題便越重視 。 排除道路的交通安全隱患，提醒司機謹慎駕駛，成為了交通 系統(tǒng)發(fā)展和完善的首要任務(wù)。發(fā)達國家對于交通安 全的管理和研究起步較早，并且投入了巨大的人 力和物力。 而國外學(xué)者和機構(gòu)對公路交通安全進 行的專項研究較少，多為從道路設(shè)計的角度進行探討 ，對于國內(nèi)的研究有一定的借鑒作用 。 第 5 頁 共 19 頁 長安大學(xué)的 李彬，運偉國教授則提出了山區(qū)公路受多重因素的影響，彎曲線半徑受限。 2. 產(chǎn)品的 開發(fā)和設(shè)計 技術(shù)關(guān)鍵 在籌備項目初期階段，我們發(fā)現(xiàn)將本警示燈做一個成品并不 是件易事 ，有較多的技術(shù)難關(guān)急需 解決 ： 高可靠、低成本傳感器的制作 高靈敏度、高性能放大電路的設(shè)計 電源電 路的設(shè)計 產(chǎn)品使用與安裝方法的研究 為了更好的突破以上的技術(shù)關(guān)鍵，我們在前期查閱了非常多的相關(guān)資料，一次又一次的更改了自己先前的設(shè)計，最終及時的探索出了正確的方法。 可以理解為， 磁通量變化 則會 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 。 在傳感器后設(shè)計一個放大電路 ， 對放大后的信號采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器整形后獲得有用的代表汽車通過的方波 信號。 為了 使警示燈達到閃爍的效果， 在延時電路后面再設(shè)計 一個自激震蕩器 ， 使得輸出 的高電平信號變 為 更引人注意 的方波信號（即閃爍時間） 。 t1 t0約等于 t1 t0‘ ， 為感應(yīng)時間，此時間相對于 tw 延時時間來說可以忽略。 圖 2 電壓變化時序圖 所用 設(shè)備及材料 為了做好此項目，我們通過實地購買和淘寶采購的方式購置了許多實驗和成品制作本次研究和開發(fā) 第 7 頁 共 19 頁 表 1 材料明細表 名 稱 數(shù) 量 單價 （元） 名 稱 數(shù) 量 單價 （元） 導(dǎo)線 線 若干 太陽能電池板 1 個 80 實驗 板（ 5 排） 1 個 42 充電電池 1 個 120 電池盒（ 4 節(jié)） 1 個 電烙鐵 1 個 50 電池盒（ 2 節(jié)） 1 個 萬用表 1 個 50 芯片 若干 2 電阻 若干 發(fā)光二極管（ 3mm） 100 個 電容 若干 發(fā)光二極管（ 5mm） 100 個 燈罩 1 個 5 漆包線 1kg 50 剪線鉗 1 個 10 密封膠 5 組 開發(fā) 與設(shè)計 過程 本項目主要由三 大進程組成， 一是確立目標，二是設(shè)計與實驗，三是制作與完善（如圖3 所示） 。 在這之中，我們付出了非常多的汗水：為了查資料在圖書館泡了幾天，為了買材料去了數(shù)次電子通信市場 ，為了焊電路板每天工作到深夜 ??但再多的辛苦，只要做出了 我們想要的效果，獲得了應(yīng)有的 成績，那也是值得的。 為了進一步模擬實際工作情況，我們對電動車進行了檢測，發(fā)現(xiàn)能夠準確檢測 3m 以外的電動車以正常速度通行的感應(yīng)信號。由此 可以得出每天放電量為 28 20 1000247。 35 = 天 。 假設(shè)每天有 8 小時的滿負荷充電狀態(tài) ， 則可充電800 mA * h，那么 大約 2 天就可以將電池重新充滿電（放電時的電流可以忽略不計）。這些警示燈一天 24 小時無間斷的持續(xù)工作，閃爍頻率高， LED 二極管皆為 10mm 規(guī)格的，所以耗電量自然要大于本產(chǎn)品。其事故的發(fā)生率大、事故嚴重程度高，所以行車時要格外注意。 據(jù)統(tǒng)計，我國急彎路上發(fā)生的交通事故占全部死亡事故的 %[11]。 圖 4 警示燈主視圖 為了 保證司機在任何極端惡劣天氣下 兩車彎道交會時對路況的靈敏感知，及時減緩車速，謹慎通行， 將本隊所開發(fā) 的 多用途智能 交通警示燈 依 附 安裝于彎道凸面鏡（ 道路反光鏡 ）下方的 制成桿上， 將電磁感應(yīng)線圈埋入距燈大約為 50100 米處的兩個方向的右車道，就可 作為會車及時預(yù)警 裝置 —— 急彎 雨霧會車警示燈 （ 如圖 4 所示 ） 。雙方司機同時接受會車信號，減慢車速，避讓通行， 成功避免 交通事故的發(fā) 圖 5 急彎雨霧會車警示燈模擬工作圖 生。 針對 沒有太多高速公路駕駛經(jīng)驗的新手和疏忽大意的駕駛員在 匝道出車 時、主干道 車輛未提前察覺而 避閃不及 發(fā)生事故 的情況， 我們可以 在高速公路上由匝道切入主干道的路邊 （離交叉口 100200 米處） ，設(shè) 置 該警示燈裝置。 且 主干道車輛 突然減 速，在高速公路上也是一件危險系數(shù)很高的事件。 通過高速公路匝道出車預(yù)警燈，可以 有效 預(yù)防 高速公路匝道口的追尾事件，并使得司機養(yǎng)成匝道出車小心謹慎 的駕駛習(xí)慣 ，注意避讓高速車輛，防止追尾事故 ，有較大的社會意義。然而 ， 農(nóng)村公路的 逐步 暢通和機動車的大幅增長 ， 給 交通 安全管理帶來了相應(yīng)的難度 。它 不管是否有車通行，始終保持固定的運行狀態(tài)。將地磁感應(yīng)棒埋設(shè)在 離 交叉 路口 50100M 左右的道路下方1020M 處 。 另外，考慮到 當(dāng)兩個方向連續(xù)交替檢測到車輛經(jīng)過時，為了不使得信號燈連續(xù)交替而影響通行效率（車輛啟動、減速浪費時間 ） ，可以利用延時功能（比如延時 5 秒） ：若 5 秒內(nèi)同一個方向又檢測到另一輛車經(jīng)過，則此方向在競爭中 仍 處于優(yōu)先地位，直到一個方