【正文】 下的最小彎道半徑能交通預防此類事故的發(fā)生 [6]。 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，由于技術和儀器的原因，國內(nèi)的研究進度較為落后。 產(chǎn)品功能 與技術指標 該 多用途智能 交通 警示 燈 可實現(xiàn) 收到特定信號立即輸出信息、閃爍、單點自控、智能指揮 等多種 基本 控制功能 ， 經(jīng)過略微的改良可以滿足 交通信息采集 、系統(tǒng)遠程維護、 線圈檢測及流量分析功能 ，應用于社會生活中可以解決多種類型的交通安全問題。根據(jù) 法拉第電磁感應 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)生的感應電動勢與該磁通量對時間的變化率成正比 [8]。 因此，電磁感應線圈 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 。 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 采用相應的集成運放加以放大。 由于這個信號 燈需要保持發(fā)亮一定的時間， 我們 還 設 計 了一個可調(diào)時間的 延時電路 ， 使得 一旦 地磁感應棒感應到運動導體時 ，在 波形的 第一個下降沿信號 處 產(chǎn)生一個 高電平 。也就是說，當汽車離開地磁感應棒后，這個警示燈會在一個固定的時間內(nèi)打開。 整個波形信號 電壓 變化 如圖 2。 而 tw 為設定的延時時間 ， 為 1020 秒 。 為了驅(qū)動更多的發(fā)光二極管，我們還設計了一個功率驅(qū)動電路，使其驅(qū)動我們所需要的高亮發(fā)光二極管 ，保證其發(fā)光、閃爍燈警示功能 。我們設計了一個采用太陽能電池板對 可充電電池進行充電的電源電路，保證警示燈白天、黑夜、陰雨天都能正常工作 。期間碰到了許多問題，例如：設想很好但難以實現(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。我們?nèi)藬?shù)少， 任務量非常的大，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 。 圖 3 開發(fā)與設計流程圖 第 8 頁 共 19 頁 產(chǎn)品可行性 地磁感應傳感器工作 的 可行性分析： 此傳感器靈敏度可以改變，如果設計放大倍數(shù)為 5000 倍，則可 以感知很微小的地磁擾動，在自然環(huán)境的電磁干擾下也可閃爍。 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 能夠準確檢測到，而且不會出現(xiàn)誤報的情況，工作穩(wěn)定性好。在此靈敏度下，機動車的檢測也完全正常。假設 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。 3600=35 mA * h。 所以 ，它在 滿電狀態(tài) 時，供電時間約為 1600mA*h247。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。 充電電流為 100mA 時，則為電池組的 滿負荷充電狀態(tài) 。這樣可以極大的保證該產(chǎn)品的 續(xù)航能力 ，太陽能供電從理論上來說完全可行。 現(xiàn)在在全國大中城市，包括長沙，都在斑馬線、學校、出口周圍相繼設立了帶太陽能板的黃色閃爍警示燈。但他們的太陽能電池板面積 為 25cm25cm小于我們所設計的電池板，仍然可以投入到社會中使用。 第 9 頁 共 19 頁 3. 產(chǎn)品應用 急彎雨霧會車警示燈 公路急彎路段是指設計速度小于 60km/h，平面曲線半 徑（ R）小于下列數(shù)值（設計速度40km/h， R125m； 設計速度 30km/h， R60m； 設計速度 20km/h， R30m），且停車視距小于《公路工程技術標準》（ 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。在急彎路段，由于視距條件受限，駕駛 員不能清楚的看到曲線另一側(cè)的道路和車輛，對于前方道路的走向和對面 來車不能很好的預判。另外，過快的車速有可能導致車輛駛出路外，發(fā)生較嚴重的側(cè)翻、墜坡等事故 [10]。 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。 該產(chǎn)品應用于道路彎道處，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]。 該裝置的設計目的則是極為有效的彌補凸面鏡在雨雪霧燈惡劣天氣下由于能見度過低導致司機看不清鏡子中對面來車和凸 面鏡警示效果不明顯 的缺點，及時發(fā)出會車預警。 例如，在大霧天氣下 當彎道兩側(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。 另外，能使自行車、電動車等非機動車都可被感應，這樣可以更好的保護非機動車的行車安全。 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。同時，將地磁感應棒 埋 入 主干道 距 匝道入口約 100200 米的右側(cè) （如圖 6 所示） 。 對于高速公路上以 100km/h 左右的速度 行駛的汽車來說，司機全程注意力高度集中，對外界刺激反應較為遲緩， 圖 6 高速公路匝道出車預警燈放置示意圖 特別是當匝道中的車輛行駛上高速公路時，很難在突發(fā)情況下 及時實施 安全制動。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 。 本裝置適用與國內(nèi)大多數(shù)雙向六車道高速公路。 圖 7 匝道出口危險模擬圖 第 11 頁 共 19 頁 偏遠地區(qū)交叉路口智能指揮 燈 在城市道路上發(fā)生的交通事故中，交叉口事故占很大比例，聯(lián)邦德國城市的交通事故60%80%發(fā)生在交叉路口，日本占 %[13]； 我國對國內(nèi)城市的交通事故抽樣統(tǒng)計表明 ，發(fā)生在交叉口的交通事故約為 30%。農(nóng)村道路的暢通 ，不僅給農(nóng)民的生活帶來了方便，也為運銷農(nóng)產(chǎn)品 提供了便捷 。 同城市一樣，偏遠地區(qū)的 交叉路口作為事故多發(fā)點，急需先進的技術來解決 此類 棘手的安全問題。等待和通行時間太為固定，不適應偏遠地區(qū)無規(guī)律的交通情況。若 B 道上無車輛行駛時， A 道車輛也需做無謂的等待； b、傳統(tǒng)紅綠燈耗電大， 一天 24 小時不間斷工作， 需有交流電供電，不適合偏遠地區(qū)交叉路口的設置。 對于一 個 交叉 路口，我們選取 4 個信號 燈與 4 個地磁感應棒，分別置于交叉 路口 的四個方向。將所有的地磁感應棒 連入一個中心控制 電路， 并且再在原有基礎上加上紅色的二極管點陣 。反之亦然。 圖 8 交叉路口模擬 圖 另外， 根據(jù)現(xiàn)行普通紅綠燈的標準設置一個最長通行時間（如 60 秒）。 本裝置在偏遠地區(qū)交叉路口安裝后，徹底解決了傳統(tǒng)紅綠燈的上述缺點，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。該智能交通指揮燈 不但 在很大程度上提高了偏遠地區(qū)交叉 路口的行車效率， 保障 人民的生命財產(chǎn) 安全 ，也可用于替代城市夜間 一直工作著 ， 閃爍黃第 12 頁 共 19 頁 光的交通信號燈。人工測算十分耗費資源， 目前的車流量統(tǒng)計設備昂貴，費用大。該方法非常簡便易行，且成本低。這些寶貴的數(shù)據(jù)可以為國家的規(guī)劃建設提供寶貴的原 始資料，防止盲目規(guī)劃和投資，以獲得最大的經(jīng)濟和社會效益。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)。 傳感器 作為 一種 能把物理量或者化學量轉(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、物理條件（如光、熱 、濕度 、磁 ）或化學組成（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 是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。例如 光學傳感器 。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 。雖然該傳感器精度高，對光感應靈敏度強 。因此放棄。 通過車輛行駛經(jīng)過面板時所產(chǎn)生的壓力提供信號。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。 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 。作為數(shù)字信號 處理 ， 圖 10 地磁感應棒實物圖 ，采集速度較快，特別適用于此類瞬時反應機制，及時傳達來車信息，保障司乘人員的 安全。節(jié)能 環(huán)保。無論放置于山區(qū) 急彎 還是城市 彎