【正文】 ………………………………………………… ...15 成本較低 ………………………………………………………………………………… ...15 彌補(bǔ)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(jì)收益分析 …………………………………………………………………………… ...16 6. 未來 展望 ……………………………………………………………………………………… ..17 7. 致謝 …………………………………………………………………………………………… ..18 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… ………………………… 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(jìn)了社會的進(jìn)步與繁榮 ， 至今已成為人類美好生活的重要組成部分。 國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀 國外 研究 現(xiàn)狀 荷蘭學(xué)者認(rèn)為，交通安全應(yīng)該分為發(fā)達(dá)國家交通安全與發(fā)展中國家交通安全，因?yàn)榻煌ò踩蛩刂械娜?、車、路、環(huán)境的水平都與國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度有關(guān) [2]。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 近年來，國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)也越來 越關(guān)注交通安全領(lǐng)域，對 彎道 和高速 的研究也越來越 深入。根據(jù) 法拉第電磁感應(yīng) 定律 ，穿過閉合回路所圍 曲面的磁通量發(fā)生變化時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與該磁通量對時間的變化率成正比 [8]。也就是說，當(dāng)汽車離開地磁感應(yīng)棒后，這個警示燈會在一個固定的時間內(nèi)打開。我們設(shè)計了一個采用太陽能電池板對 可充電電池進(jìn)行充電的電源電路，保證警示燈白天、黑夜、陰雨天都能正常工作 。 為了提高穩(wěn)定性， 最終我們將放大倍數(shù)調(diào)整為 500 倍， 效果 約為 300ml 的鐵質(zhì)金屬空心殼（如紅牛飲料罐），在 20cm 的高度以 1m 每秒的速度通行 能夠準(zhǔn)確檢測到，而且不會出現(xiàn)誤報的情況，工作穩(wěn)定性好。 所以 ，它在 滿電狀態(tài) 時，供電時間約為 1600mA*h247。 現(xiàn)在在全國大中城市，包括長沙，都在斑馬線、學(xué)校、出口周圍相繼設(shè)立了帶太陽能板的黃色閃爍警示燈。另外，過快的車速有可能導(dǎo)致車輛駛出路外，發(fā)生較嚴(yán)重的側(cè)翻、墜坡等事故 [10]。 例如，在大霧天氣下 當(dāng)彎道兩側(cè)同時來車，兩個不同方向的警示燈 都將 發(fā)出閃爍的黃 燈，提示對面來車。 對于高速公路上以 100km/h 左右的速度 行駛的汽車來說，司機(jī)全程注意力高度集中，對外界刺激反應(yīng)較為遲緩， 圖 6 高速公路匝道出車預(yù)警燈放置示意圖 特別是當(dāng)匝道中的車輛行駛上高速公路時，很難在突發(fā)情況下 及時實(shí)施 安全制動。農(nóng)村道路的暢通 ，不僅給農(nóng)民的生活帶來了方便，也為運(yùn)銷農(nóng)產(chǎn)品 提供了便捷 。 對于一 個 交叉 路口，我們選取 4 個信號 燈與 4 個地磁感應(yīng)棒，分別置于交叉 路口 的四個方向。 本裝置在偏遠(yuǎn)地區(qū)交叉路口安裝后，徹底解決了傳統(tǒng)紅綠燈的上述缺點(diǎn)，完全可以取代傳統(tǒng)紅綠燈的全部功能，且更加 智能、人性化 ，更加節(jié)能。這些寶貴的數(shù)據(jù)可以為國家的規(guī)劃建設(shè)提供寶貴的原 始資料，防止盲目規(guī)劃和投資，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但是該種傳 感器不夠可靠 ， 不適用于本產(chǎn)品的檢測環(huán)境和條件， 容易產(chǎn)生誤判 或者不判 ，在極端外部條件下易損壞， 不易修理，因此再做考慮 。且安裝時需要大幅度破路 ，并易對經(jīng)過的車輛造成行駛振動。無論放置于山區(qū) 急彎 還是城市 彎道 都不會對周圍的生態(tài)環(huán)境有危害。若在道路建設(shè)初期，即可在進(jìn)行鋪設(shè)時現(xiàn)場置入，電源引線 經(jīng)過套管保護(hù)精埋入 無需增派后期保障的技術(shù)人員，節(jié)約了人力。黃光在霧里的衍射能力較強(qiáng)，通俗地說就是黃色光繞過霧滴的能力比較強(qiáng)。 LED 燈 的選擇和 信息設(shè)計 LED 顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式， 它 通常是 由多個發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各 種信息。 成本較低 根據(jù)以上所示的 材料明細(xì) ，并參考我們制作一個成品所需要的用料， 可以大約 得出一個成本明細(xì)詳單。由陜西的陳林先生開發(fā)的山 區(qū)汽車彎道行駛來車雙向預(yù)知裝置 ，由信號源、雙工器等物件組成發(fā)射電路，再由天線 雙工器高頻放大電路、鑒頻器組成接收回路，并通過開關(guān)來選擇發(fā)射與接收的頻道組合，以實(shí)現(xiàn)兩車在一定距離內(nèi)收到對方報警信號，預(yù)防彎道撞車事故的發(fā)生 。根據(jù)市場行情，可以將出售價格定為 1000 元人民幣左右。 是一個多贏的局面。由于城區(qū)中建筑物的阻 礙，彎道反光鏡應(yīng)用也廣，例如車庫出口、社區(qū)小路燈 、工廠岔路口 。只要做出優(yōu)良的成品，一定會被社會所承認(rèn) ， 直到國家交通系統(tǒng)全面采用本產(chǎn)品 。如果與超速照相機(jī)連接，當(dāng)檢測到有超速車輛時，可以觸發(fā)照相開關(guān)進(jìn)行拍照，這樣就能實(shí)現(xiàn)智能電子交警。在外界條件允許情況下，將太陽能電池板收集到的多余的電量通過電網(wǎng)輸送給電廠，特 別是夏季缺電但太陽能取之無盡的時候，既可緩解城市用電壓力，又節(jié)能環(huán)保。若向市場推廣，必定收到良好的效果。由以上數(shù)據(jù)可知， 我們有著廣大的目標(biāo)市場，市場的潛在需求量巨 大。 對于單個 產(chǎn)品來說，周圍平均的車流量約為 400 臺 /車 /天，一年內(nèi)的車流量約為 146000臺。 但根據(jù)前期的資料搜集和市場調(diào)查，市面上迄今 為止并未出現(xiàn)同類產(chǎn)品，且國家專利局也沒有相同的發(fā)明記錄在冊。這個成本相比于市場上的類似產(chǎn)品，有很大的優(yōu)勢。并在電路板上排除宋體 的漢字“慢”，如圖 11 用于提醒司機(jī)，直觀實(shí)用。顯而易見，采用黃色光作為該裝置的警示光源最為合適，我們的選擇剛好與交通系統(tǒng)慢行警示燈的顏色相一致。 藍(lán)色光和紫色光雖然 波長 很短 ，但它們 光色較暗 ，而且其 與戶外傍晚 、 黎明或陰天時的天空顏色十分接近 。再有， 傳感器本身并不包含復(fù)雜的電路元件，很難發(fā)生故障。作為數(shù)字信號 處理 ， 圖 10 地磁感應(yīng)棒實(shí)物圖 ，采集速度較快，特別適用于此類瞬時反應(yīng)機(jī)制，及時傳達(dá)來車信息，保障司乘人員的 安全。因此放棄。 傳感器 作為 一種 能把物理量或者化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件 ，能夠探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件（如光、熱 、濕度 、磁 ）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳 遞給其他裝置 [14]（如圖 9） 該傳感器 是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。人工測算十分耗費(fèi)資源， 目前的車流量統(tǒng)計設(shè)備昂貴，費(fèi)用大。反之亦然。等待和通行時間太為固定，不適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)無規(guī)律的交通情況。 本裝置適用與國內(nèi)大多數(shù)雙向六車道高速公路。 我們不難發(fā)現(xiàn)， 對周圍突發(fā)情況的疏忽 正是高速公路事故的最大殺手。 該產(chǎn)品應(yīng)用于道路彎道處，可看到彎道另外一側(cè)的行人和車輛，能大大的降低道路交通事故 [12]。 第 9 頁 共 19 頁 3. 產(chǎn)品應(yīng)用 急彎雨霧會車警示燈 公路急彎路段是指設(shè)計速度小于 60km/h，平面曲線半 徑（ R）小于下列數(shù)值（設(shè)計速度40km/h， R125m； 設(shè)計速度 30km/h， R60m； 設(shè)計速度 20km/h， R30m），且停車視距小于《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B0120xx）規(guī)定的停車視距路段 [9]，它是行車中的交通事故多發(fā)地段。 充電電流為 100mA 時，則為電池組的 滿負(fù)荷充電狀態(tài) 。假設(shè) 警示 燈的警示 時間為 20s，由于 它工作時 是閃爍的，占空比為 50%，則 實(shí)際每部車通過 的 總共 閃爍時間（即 工作時間 ） 只有 10s。我們?nèi)藬?shù)少， 任務(wù)量非常的大，承受著比別人都重的壓力 ，解決其這些棘手的問題也比別人更加艱難 。 而 tw 為設(shè)定的延時時間 ， 為 1020 秒 。 由于 磁通量的改變是微小的 ， 它 所產(chǎn)生的擾動電壓也非常的小， 必須 采用相應(yīng)的集成運(yùn)放加以放大。 總體看來，國內(nèi)對 交通 安全的 研究無論是從深度還是從廣度上都和國外的研究存在一定的差距，尤其是在定量化 研究的方面，由于技術(shù)和儀器的原因，國內(nèi)的研究進(jìn)度較為落后。并且美國的高速公路系統(tǒng)十分完善，相關(guān)法律也比較成熟，極大程度上降低了交通事故的發(fā)生頻率。其中，涉及人員傷亡的道路交通事故 219521 起，造成 65225人死亡、 254075 人受傷，直接財產(chǎn)損失 億 [1]。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(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測反饋、 及時 提醒警示、節(jié)能環(huán)保等功能。同時，還針對不同的道路情況設(shè)計了 不同的應(yīng)用