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高速公路雾区安全行车智能诱导系统的研究应用

范文

张虎

摘? 要：高速公路在遇到大雾尤其是团雾等恶劣天气时，路况能见度低，导致车辆行驶安全会受到一定影响。为了有效应对不良气候条件下的行车安全问题，应对高速公路大雾情况严重的路面进行车流量和通行情况的监控，同时做好雾区道路状况的信息发布工作，对进入雾区行驶的车辆通过智能电子系统进行诱导。

关键词：高速公路;安全行车;智能诱导系统

中图分类号：U491? ? ? ? ? ? ? ? 文献标志码：A

在高速公路大雾严重的路段，为了进一步保障行车安全，就要结合路段的天气情况和道路的通行情况，通过高速公路监控指挥系统利用可变交通标志牌，随时对雾区路段的行车限速值进行有效调整，并且在雾区行车路段加强超速检测系统的应用，加强违停抓拍管理，确保能够将高速公路危险路段的行车车速控制在合理范围内，有效防止雾区行车出现车辆追尾和恶性连环撞车事故。

1 雾区安全行车智能诱导系统设计发展

高速公路上产生大雾尤其是团雾时会严重危害道路交通安全，因此各国道路交通安全管理保证机构对于高速公路危害性天气情况做了许多研究。从全球范围内的研究成果来看，在雾区智能诱导系统发展中，主要分为车载型和道路固定设置电子诱导系统2个类别的安全警示设备。车载型设备主要是通过在雾区行驶车辆上安装基于车联网的预警接收设备，采用高速公路局域性防止二次事故技术以及车联网事故防范预警技术，确保高速公路雾天行车安全。在雾区行车智能诱导系统设备的应用上，随着地区发展的差异和地区道路状况特点，智能诱导系统的设置也存在较大差异。基于道路基础通信设施设置的雾区行车智能诱导系统，在欧洲地区的高速公路雾区行车智能警示中较为常见。

2 高速公路雾区安全行车智能诱导系统应用

2.1 雾区车辆安全行驶智能诱导系统构成

高速公路雾区智能诱导系统在实际应用中主要有道路车辆可变限速和警示2个功能。实行可变限速对于提高高速公路雾区行车安全有很大作用，对加强高速公路行车安全管理的意义重大。在高速公路雾区较为严重的路段实现可变限速的系统化自动调节，根据道路实际通行情况设置动态限速值，同时在雾区行车安全管理方面采用智能预警诱导系统加强车辆的行车安全保障。安全行车智能诱导系统主要由智能边缘标，预处理数据设备、道路能见度探测器以及违法抓拍取证和上位控制等5个重要部分组成。

2.2 雾区可变限速超速取证技术应用

在高速公路大雾严重路段，为了保证车辆行驶安全会设置可变限速超速的取证设备，该设备通过穿雾能力较强的摄像头将对可变限速路段行车车辆的速度进行检测。能对在雾区行驶的超速车辆和违法行驶逆行车辆进行抓拍和取证，对雾区出现的违法变道等在大雾环境下较难检测出的违章违法行为都能够进行非现场的执法取证。在高速公路雾区安全行车智能诱导系统中，超速抓拍单元内部有一套智能分析算法，通过该算法对高速公路安全行驶速度进行测算，可将高速公路雾区车辆的行驶速度较好地控制在科学合理的范围内，并且在雾区行车安全检测中应该结合动态算法的应用，将超速的监控和违法取证数值进行动态化的调整。实际检测中，摄像取证设备结合能见度检测设备算出的数据，对车辆行驶速度进行科学准确地判断，同时依据《中华人民共和国道路交通安全法》《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》等相关法律法规，对超速的行为作出判断，并根据违法的严重程度进行相应的处罚。

2.3 光能供电技术的应用

高速公路智能诱导系统光能供电技术是一种将太阳能供电技术进行升级的供电技术，在高速公路机电项目中已取得了实际应用。光能供电技术能够较好地支持预警用电设备的负载，并且设备安装操作也比较方便，只需要将光能供电设备安装在露天环境中就能有效实现预警系统和设备的正常供电。安装时只要保证安装位置没有任何的遮挡就能实现光能供电设备的正常运转。采用光能供电技术为高速公路雾区智能预警系统进行供电，在设备运转稳定性方面有很好的表现，可靠性试验中采用光能供电设备能够连续正常运行5年而不出现任何的故障问题。在高速雾区预警设备供电方面，光能供电技术是一项先进实用型的创新，能很好地解决高速公路外场设备的供电难题。

2.4 高速公路雾区预警尾迹生成技术的应用（图1）

在高速公路雾区行车发生交通事故的主要原因就是在车辆行驶过程中，后方行驶车辆看不清前方路况和车辆，导致交通事故的发生，在高速公路雾区预警系统中采用尾迹生成技术便能够很好地解决这一问题。尾迹生成技术是指在高速公路雾区车辆行驶经过尾迹设备之后，电子设备及信号追踪技术将行驶中车辆的后部路面位置的预警指示灯点亮，并且在信号跟踪技术的配合下，行驶中车辆尾部路面附近的预警灯也会随着车辆的移动进行警示位置的变动，实现在高速雾区行车中动态化的尾迹示警作用。在实际应用中，设置在路边的智能边缘标可以发挥道路示廓和尾迹预警2个功能。驾驶员可以通过路两侧智能边缘标的不同颜色灯光闪烁来判断与前车的车距及车辆的多少。当两车前后距离过近时，尾迹预警功能会自动触发智能边缘标警示颜色的闪烁，当沿路警示颜色闪烁情况较多时，也说明该路段车辆较多。

2.5 无线组态离散控制技术在长距离能见度低的路面雾区预警中的应用

由于高速公路具有较长的延展性，在高速公路雾区路况中，面临的往往是长距离能见度差的行车环境。在长距离的雾区安全行车管理中，如果采用传统雾区预警控制的模式会存在控制成本高的问题，传统控制方式的安全预警可靠性和突发情况应变性也会较差，因此在应用中应该引进无线组态离散控制技术。在雾区预警离散控制技术中，智能边缘标相互之间及与上位控制之间不形成物理连接，而是通过采用无线组态离散控制技术实现高效链接。无线组态离散控制技术能根据雾区能见度的实际情况，调整预警中的控制策略，针对雾区天气状况进行实时调整。并且在调整過程中，无线组态离散控制技术能够将路况能见度检测设备采集的能见度数据，通过无线传输技术为雾区行车安全限速系统提供参考依据。在无线组态离散控制技术应用中，主要针对高速公路雾区状况严重尤其是团雾区进行集中控制设置，能够有效预防在高速行车中遇到团状雾能见度低时的车辆行车安全问题。在道路中出现团状雾时该系统可以自动对能见度情况进行判断，同时对雾区的行车进行有效地行车诱导，确保行驶的车辆在能见度低的状况下不会发生追尾事故。

3 结语

高速雾区行车智能预警系统是高速公路安全运行重要的保障系统，同时也是高速公路通行监控系统中的一项重要补充。在高速公路雾天较为严重的路段采用智能诱导系统，能够为交通监管部门提供技术支持和帮助，对于雾区高速行车安全能够起到很好的保障作用，有效降低雾天高速公路行车事故的发生率，确保高速行车中人员的生命财产安全，对于提高高速公路整体运营安全起到了积极的促进作用。有助于高速公路安全管理全面实现现代化和智能化，加强高速公路行车安全管理水平，提高高速公路运营产生的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]刘爽阳，蔡艳峰.高速公路智能雾区预警诱导系统设计[J].中国交通信息化，2014（3）：82-86.

[2]王凯乐.雾天交通事故特征及雾区监控系统[J].城市建设理论研究：电子版，2015（3）：13.

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