【正文】 社會是在不斷的變化，技術(shù)也在不斷的進步。 到20xx年底，中國高速公路通車里程達 。它 通過光線反射為駕駛員提供彎道對面來車準確信息，反光鏡上面有集水箱收集雨水，當水量達到預定值會自動清洗鏡面灰塵，立柱上還裝有常規(guī)的彎道坡道警示標志。 由于考慮到本裝置在多種場所下的使用（包括陽光直射下），我們選擇高亮黃色發(fā)光二極管 的 LED 顯示戶外屏， 點密度較稀 （ 多為 10004000 點每平米 )， 發(fā)光亮度 在 30006000cd/平米 （ 朝向不同，亮度要求不同 ）， 觀看距離在幾十米 甚至百米 以外， 而且 屏體具有良好的防風抗雨及防雷能力。 桿狀細胞對黃色的光特別敏感，三 種錐狀細胞則分別對紅光、綠光及藍光最敏感 [17]。 它突破了以往傳統(tǒng)的傳感器耗能大，靈敏度低 ， 不實用等的硬性劣勢， 有以下幾大優(yōu)點： 無接觸式測量；該傳感器可以在不接觸被測物體的前提下進行感應(yīng) 。通 過合理的廣泛安裝后，可在一個地區(qū)乃至整個國家建立交通流量數(shù)據(jù)網(wǎng)， 一個非常價廉、可靠、易行、實時的交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)。將所有的地磁感應(yīng)棒 連入一個中心控制 電路， 并且再在原有基礎(chǔ)上加上紅色的二極管點陣 。偶有 匝道車輛的司機忽視主干道上高速行駛的車輛， 直接 切入到 主干道 中央， 由于匝道車輛速度較慢，而主干道車輛速度很快，這種情況下極 易 發(fā)生追尾慘劇 。 20xx年道路交通事故統(tǒng)計調(diào)查表明， 1 次死亡 10 人以上特大交通事故中，與彎道相關(guān)的事故數(shù)占到總事故數(shù)的 50%， 所以， 彎道交通安全形勢不容樂觀。則表明，太陽能電池板即使在 不充電情況下 也可以持續(xù)供電一個月以上 ， 即使遇到 連續(xù)陰雨天氣 ， 也不 用擔心電量問題。期間碰到了許多問題，例如：設(shè)想很好但難以實現(xiàn)、實驗結(jié)果并非期望但找不出原因、成品電路板短路燒壞電池、不符合國家交通安全需要等 等。 因此，電磁感應(yīng)線圈 兩端會產(chǎn)生無規(guī)律的微小的多諧 波 ， 這個電磁線圈相當于一個微小的 信號 源 。 紐約、新澤西與康涅狄格 三個 州共建 的交通協(xié)調(diào)管理委員會（ TRANSCOM）由三州內(nèi)的交通和公共安全機構(gòu)聯(lián)合組成，為區(qū) 域交通運輸管理提供合作和協(xié)調(diào)的途徑，并負責制定該區(qū)域內(nèi)的施工協(xié)調(diào)計劃與技術(shù)開發(fā)計劃，是該區(qū)域的交通運輸管理信息中心 [3]。 為此，我們希望 研究出一種合理科學并且實用的產(chǎn)品 ，來幫助緩解此類問題。 期望 從 多元化的角度來展示當代大學生對社會現(xiàn)有交通問題的關(guān)注和解決方案，為保障人民生命安全 貢獻自己的一份力量 。 基本原理 圖 1 原理示意圖 第 6 頁 共 19 頁 由圖 1 的原理示意可知， 當 運動的導體（ 汽車 ） 經(jīng)過 埋于地下的 地 磁 感應(yīng)棒 附近時，擾動原有恒定不變的地磁場，則此時 通過電磁線 圈的磁通量 Φ發(fā)生改變 。 而且 考慮到山區(qū)及偏遠地區(qū)采用 電網(wǎng)供電 成本較高，安裝復雜。而我們所 采用的太陽能電池組 是規(guī)格為 電量 1600 mA*h，面積為 30cm 30cm 的 。在這種情況下，允許駕駛員進行判斷、反應(yīng)和駕駛操作的時間比較短，如果車速過快，很有可能出現(xiàn)因避 讓不及時導致的對撞事故。 此時，本項目又可轉(zhuǎn)換為一種全 新的交通安全產(chǎn)品 ——高速公路匝道出車預警 燈。 此時， 將我們的 產(chǎn) 品 進行略微 的改裝，制成一個可代替紅綠燈功能的 交通 信號 燈 —— 偏遠地區(qū)交叉路口智能指揮 燈 。 通過 在山區(qū)彎道所設(shè)置 的急彎雨霧會車警示燈 中所 記錄的數(shù)據(jù) 則可知曉此類路段車流量，用以分析該種路段 是否需要升級，地區(qū)之間是否需要修建高等級 公路；通過高速公路匝道出車預警燈獲取的計數(shù)器的數(shù)據(jù)則可預知 該區(qū)域發(fā)展 情況 如何， 人們的出行時間偏好；通過由偏遠地區(qū)交叉 路口行車信號燈所計算的流量可以判斷該地區(qū)的人民生活水平 ，分析其交通形態(tài)。但是壓力傳感器屬于接觸型傳感器，使用時間較長時靈敏度容易下降，不夠穩(wěn)定。本傳感器的探測設(shè)備僅需在各個彎道的兩端破開長度為 30CM，深度為 20CM 的長條型口埋入。 閃爍的黃燈使司機傾向減緩速度，注意前方彎道出車，避免事故。 圖 12 雙警示燈立體多視圖 第 16 頁 共 19 頁 5. 應(yīng)用前景 競爭性分析 為了解決道路的安全問題，社會各界人士也熱情的投入到有關(guān)的發(fā)明研究中來。此時，作為產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)者來說，不僅保障了社會的交通安全，阻止了悲劇，也可從中獲利。且 市場 需求量大 ，競爭少。 可進改進電路以進一步提高產(chǎn)品的智能性，分析處理放大后的擾動波形圖，通過與數(shù) 據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，可以得出所經(jīng)過的車輛的一些物理數(shù)據(jù)如車速、車型等等。 第 17 頁 共 19 頁 而截止到 20xx 年， 我國 共有 41636 個 鄉(xiāng)鎮(zhèn)，即使 一半的鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用我們的產(chǎn)品，每個地區(qū)購置 100 個，都可以賣出將近 200 多萬件，我們還未將數(shù)目繁多的鄉(xiāng)村考慮進去。因此，短期內(nèi)不會與之功能相似的產(chǎn)品上市。 圖 11 LED 警示燈實物圖 第 15 頁 共 19 頁 綠色環(huán)保的太陽能電源 產(chǎn)品多置于山區(qū)與城市的急彎處。 而大霧恰恰最容易在這時候彌漫大地 ，因此藍色光和紫色 光也不符合本產(chǎn)品的設(shè)計要求。 無 源傳感器 ； 本種 電磁感應(yīng)傳感器 依靠汽車的行駛， 通過磁通量的瞬間微小改變， 自身產(chǎn)生電壓，不需要外界供電。 圖 9 傳感器運作示意圖 根據(jù)作品需要， 我們對市面上各式各樣的傳感器都進行了考察與探索。 另外，考慮到 當兩個方向連續(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，直到一個方向有連續(xù) 5 秒沒有檢測到車輛經(jīng)過。 通過高速公路匝道出車預警燈，可以 有效 預防 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 的駕駛習慣 ，注意避讓高速車輛，防止追尾事故 ，有較大的社會意義。 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 作為會車及時預警 裝置 —— 急彎 雨霧會車警示燈 （ 如圖 4 所示 ） 。 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）。 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。 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。 而國外學者和機構(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 。同時，還針對不同的道路情況設(shè)計了 不同的應(yīng)用形式 。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]。 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)的研究進度較為落后。 而 tw 為設(shè)定的延時時間 ， 為 1020 秒 。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 實際每部車通過 的 總共 閃爍時間（即 工作時間 ） 只有 10s。 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)標準》（ 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。 我們不難發(fā)現(xiàn)， 對周圍突發(fā)情況的疏忽 正是高速公