一種闖綠燈檢測(cè)裝置

山東科技大學(xué)交通學(xué)院 石 睿 潘守政

一種闖綠燈檢測(cè)裝置

山東科技大學(xué)交通學(xué)院 石 睿 潘守政

闖綠燈”又可以稱為“沖綠燈”，所謂沖綠燈，指的是如果當(dāng)信號(hào)燈變綠時(shí)，前方路口發(fā)生交通阻塞，欲前往的方向受阻時(shí)，應(yīng)當(dāng)在路口之外等候，否則被視為闖綠燈。在交通擁堵的情況下駛?cè)虢徊媛房?，這樣可能會(huì)造成更加堵塞交通的行為?！吨腥A人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》第五十三條規(guī)定：‘機(jī)動(dòng)車(chē)遇前方交叉路口交通阻塞時(shí)，應(yīng)當(dāng)依次停在路口以外等候，不得進(jìn)入路口。’如果出現(xiàn)類似情況將可能被處以罰款100元、記2分的處罰。在我國(guó)針對(duì)闖綠燈的違章行為并沒(méi)有建立起智能化的監(jiān)測(cè)裝置，主要為交警現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，由于證據(jù)不足通常難以處罰，再加上駕駛員沒(méi)有較強(qiáng)的自律意識(shí)，容易造成高峰期十字路口擁堵現(xiàn)象。因此，我國(guó)現(xiàn)在迫切需要一套智能化的監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)路口闖綠燈現(xiàn)象的檢測(cè)。

交通；闖綠燈；智能化檢測(cè)；堵車(chē)

一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)目的及原理簡(jiǎn)介

闖綠燈檢測(cè)器的設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)交通路口闖綠燈車(chē)輛的檢測(cè)，并進(jìn)行拍照處理，將其作為處罰依據(jù)來(lái)規(guī)范駕駛員的行為。檢測(cè)器的工作原理是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)傳感器檢測(cè)路口內(nèi)部車(chē)輛有無(wú)，對(duì)路口內(nèi)部擁堵情況作出判斷，并控制地感線圈對(duì)違規(guī)進(jìn)入路口的車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)。若存在車(chē)輛違規(guī)進(jìn)入路口，地感線圈控制路口的監(jiān)控裝置對(duì)該車(chē)輛拍照，將其作為交通處罰的依據(jù)。

二、產(chǎn)品功能及組成

1.產(chǎn)品功能

本產(chǎn)品主要應(yīng)用于城市交通量大的十字路口，在綠燈亮起時(shí)圖中①處通過(guò)超聲波傳感器對(duì)路口內(nèi)部車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，判斷此時(shí)路口內(nèi)部的擁堵?tīng)顩r，若路口內(nèi)部車(chē)輛較多，判定為路口擁堵并觸發(fā)②處地感線圈工作，線圈通過(guò)震蕩電路檢測(cè)此時(shí)是否有車(chē)輛違規(guī)進(jìn)入路口，若有車(chē)輛違規(guī)駛?cè)?，線圈傳感器的控制系統(tǒng)將控制路口的監(jiān)控裝置對(duì)違章車(chē)輛進(jìn)行拍照。照片將作為后期處罰的依據(jù)，完成對(duì)闖綠燈現(xiàn)象的智能化檢測(cè)。

流程圖：

2.產(chǎn)品組成

2.1 超聲波探測(cè)器

超聲波探測(cè)器是指利用人耳聽(tīng)不到的超聲波（20000Hz以上）來(lái)作為探測(cè)源進(jìn)行探測(cè)的設(shè)備，一般用于探測(cè)移動(dòng)物體。超聲波探測(cè)器的工作原理是利用超聲波發(fā)射， 通過(guò)被測(cè)物體的反射、回波接收后的時(shí)差來(lái)測(cè)量被測(cè)距離的，可以判斷物體的有無(wú)，是一種非接觸式測(cè)量?jī)x器。

在交通路口安裝超聲波探測(cè)器，在綠燈亮起時(shí)超波探測(cè)器向路口內(nèi)部發(fā)射超聲波，若路口內(nèi)部沒(méi)有車(chē)輛，則無(wú)反射聲波，若存在擁堵車(chē)輛，則聲波遇到車(chē)輛后反射回來(lái)，經(jīng)過(guò)處理后將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)控制地感線圈工作進(jìn)行下一步的檢測(cè)現(xiàn)階段超聲波測(cè)距模塊已經(jīng)有了較廣泛的應(yīng)用，針對(duì)路口的環(huán)境特征在此選用KS-109超聲波測(cè)距模塊。

2.2 地感線圈

地感線圈的作用是在路口內(nèi)部擁堵的狀態(tài)下檢測(cè)此時(shí)是否有車(chē)輛闖綠燈入路口，并控制路口的檢測(cè)裝置對(duì)違規(guī)車(chē)輛做拍照處理。

線圈工作原理：在地面上先造出一個(gè)面積適當(dāng)?shù)膱A形溝槽，再在這個(gè)溝槽中埋入兩到三匝導(dǎo)線，這就構(gòu)成了一個(gè)埋于地表的電感線圈，這個(gè)線圈是一個(gè)振蕩電路的一部分，由它和電容組成振蕩電路，其原則是振蕩穩(wěn)定可靠，這個(gè)振蕩信號(hào)通過(guò)變換送到單片機(jī)組成的頻率測(cè)量電路，單片機(jī)就可以測(cè)量這個(gè)振蕩器的頻率。當(dāng)有大的金屬物如汽車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，由于空間介質(zhì)發(fā)生變化引起了振蕩頻率的變化（有金屬物體時(shí)振蕩頻率升高），這個(gè)變化就作為汽車(chē)經(jīng)過(guò)“地感線圈”的證實(shí)信號(hào)。

這種感應(yīng)線圈在我國(guó)闖紅燈方面已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，震蕩頻率的處理上也有實(shí)體的處理儀器可控選擇，更方便的是可以與闖紅燈共用同一個(gè)地感線圈，分別在不同的時(shí)間段內(nèi)工作。在此將昱瑾牌地感線圈處理器雙路地感YJ-0411作為參考線圈震蕩電路處理器。

處理器可以將震蕩電路中感知的信號(hào)作為路口監(jiān)控系統(tǒng)的控制依據(jù)，在有車(chē)輛違規(guī)駛?cè)肼房跁r(shí)可以控制拍照系統(tǒng)對(duì)違章車(chē)輛拍照取證，作為后期交警處罰的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)路口闖綠燈行為的智能化檢測(cè)。

三、產(chǎn)品先進(jìn)性說(shuō)明

目前我國(guó)對(duì)闖綠燈的違章行為主要實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，由于依據(jù)不足通常難以處罰，造成高峰期十字路口擁堵現(xiàn)象。闖綠燈檢測(cè)器通過(guò)路對(duì)口車(chē)輛行為檢測(cè)可以輕而易舉推斷出車(chē)輛是否存在違章行為，并對(duì)違章車(chē)輛實(shí)行拍照處理，作為違章處罰的依據(jù)，可以通過(guò)加大執(zhí)法力度緩解十字路口堵車(chē)現(xiàn)象。

該在技術(shù)方面應(yīng)用超聲波測(cè)量傳感器，配合使用地感線圈等多種傳感器系統(tǒng)?？梢约涌鞂?duì)交通違章智能化檢測(cè)與處理機(jī)制，開(kāi)辟通過(guò)傳感器對(duì)闖綠燈行為監(jiān)管從無(wú)到有的先例。

四、產(chǎn)品推廣價(jià)值分析

闖綠燈檢測(cè)器作為一種智能化的交通檢測(cè)裝置具有廣闊的推廣前景。該裝置一方面能夠?yàn)榻痪瘓?zhí)法的提供客觀依據(jù)，另一方面可以為加大執(zhí)法力度提供依據(jù)，規(guī)范駕駛員的行為，在日益嚴(yán)重的城市交通環(huán)境中提供了從根本上解決交通問(wèn)題的實(shí)證技術(shù)。將先進(jìn)技術(shù)用于解決傳統(tǒng)的交通問(wèn)題中，完成了在智能交通領(lǐng)域?qū)﹃J綠燈行為的全自動(dòng)化檢測(cè)，在整個(gè)交通乃至社會(huì)領(lǐng)域都有有較高實(shí)用價(jià)值。

闖綠燈檢測(cè)器作為一項(xiàng)新的技術(shù)應(yīng)用，其使用價(jià)值還體現(xiàn)在社會(huì)效益方面，可以緩解高峰期路口擁堵，為交警執(zhí)法提供有力證據(jù)，減輕交警的負(fù)擔(dān)，提高交通效率，規(guī)范駕駛行為，提高駕駛員駕駛素養(yǎng)，一旦形成產(chǎn)品，市場(chǎng)規(guī)模巨大，也會(huì)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]胡向東,劉京誠(chéng),余成波等.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[2]胡向東,徐洋,馮志宇等.智能檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:高等教育出版社,2008.

[3]余成波等.傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]王俊杰,曹麗等.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.