智能紅綠燈視覺(jué)識(shí)別設(shè)計(jì)研究

楊金玲 韋春紅

摘?要：隨著人們生活水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，紅綠燈對(duì)城市道路行車的安全性和暢通性起到越來(lái)越重要的作用。本項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)階段城市道路中紅綠燈設(shè)置的需求，試圖通過(guò)其形態(tài)和功能上的設(shè)計(jì)改良，從材料與技術(shù)創(chuàng)新分析，實(shí)現(xiàn)紅綠燈智能建構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用，這不僅可以增強(qiáng)駕駛員對(duì)紅綠燈的可視性和辨別性，也為駕駛員與行人的出行提供了更高的安全性和保障性。

關(guān)鍵詞：智能設(shè)計(jì)，紅綠燈，創(chuàng)新

文章編號(hào)：2095-4085（2020）02-0066-02

1?引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的迅速推進(jìn)，城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量增加，這無(wú)疑給道路交通及信號(hào)燈的合理設(shè)計(jì)增加了更多壓力?，F(xiàn)階段在中國(guó)中小城市道路十字路口設(shè)置的交通信號(hào)燈普及率不到60%，其他道路交通標(biāo)志設(shè)置的普及率也只有發(fā)達(dá)國(guó)家城市的15%，交通監(jiān)控設(shè)施安裝不到30%。最重要的是道路警示牌和交通信號(hào)燈常常因?yàn)楸粯淠净蚱渌系K物遮擋，沒(méi)有及時(shí)反饋和處理，這樣極容易引起交通事故和二次事故的發(fā)生。大部分城市不合理的交通設(shè)施設(shè)計(jì)和設(shè)置，絕大數(shù)程度上影響了城市交通道路的安全。

紅綠燈是城市道路中最常見的交通設(shè)施，因應(yīng)用的普及性成為了保障城市道路交通安全的重要措施。目前，我國(guó)在紅綠燈的設(shè)置設(shè)計(jì)上依然滯后，存在因紅綠燈設(shè)計(jì)不合理而引發(fā)的一系列安全事故。因此，在保障城市道路交通安全的背景下，城市紅綠燈的創(chuàng)新設(shè)計(jì)有著極其重要的意義。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以基于國(guó)內(nèi)外紅綠燈研究的基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行系統(tǒng)的整合改良，將數(shù)字化技術(shù)和智能交通技術(shù)融入到紅綠燈的設(shè)計(jì)中，從而增強(qiáng)它的可視性與識(shí)別性，巧妙的解決人，車和環(huán)境之間的矛盾，避免駕駛員在紅綠燈視覺(jué)盲區(qū)因識(shí)別錯(cuò)誤而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

2?智能交通設(shè)施在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在城市化迅速發(fā)展的同時(shí)，也經(jīng)歷了其帶給城市道路交通的一系列安全隱患。例如，日本大部分的道路交通都會(huì)有比較明確的道路交通識(shí)別標(biāo)識(shí)，包括指示標(biāo)志和信號(hào)燈等一系列科學(xué)規(guī)范的交通安全設(shè)施。美國(guó)的道路交通系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)完善，限速燈，指示標(biāo)和警示標(biāo)志這些交通設(shè)施設(shè)計(jì)比較合理，人們的交通安全意識(shí)在一定程度上都有所提高。同時(shí)，在道路比較復(fù)雜的交叉路口或是人流量較大的區(qū)域，也有增設(shè)交通控制信號(hào)燈，警示標(biāo)志，道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)和增加車輛轉(zhuǎn)彎口指示牌等一系列交通道路安全標(biāo)志，告知駕駛員和行人要注意交通信息的變化，確保道路交通暢通無(wú)阻。

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的城市道路交通發(fā)展，首先是發(fā)展軌道交通形成了綜合性交通體系，其次是各種交通系統(tǒng)間無(wú)縫銜接的交通管理模式，最后是智能交通系統(tǒng)模式的開發(fā)與應(yīng)用。智能交通系統(tǒng)是將各類科技先進(jìn)的技術(shù)綜合運(yùn)用于交通的管理中，而且智能交通管理系統(tǒng)兼具覆蓋面廣，綜合性強(qiáng)和工作準(zhǔn)確高效的特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)提醒行人或者駕駛員，選擇較為通暢便捷的出行路線，并能及時(shí)的更新道路交通動(dòng)態(tài)，有效的保障了行人和駕駛員的交通安全。

雖然中國(guó)城市道路的建設(shè)晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，但當(dāng)前經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá)的一二線城市道路交通，其建設(shè)發(fā)展已不能適應(yīng)機(jī)動(dòng)車的增加速度。雖然城市道路發(fā)展越來(lái)越完善，承載功能也較為清晰明確，但是道路交通信號(hào)燈的設(shè)置時(shí)間不合理，交通標(biāo)志設(shè)置的方位被遮擋，無(wú)法識(shí)別紅綠燈等這些問(wèn)題依然存在，這也成為目前各個(gè)城市交通建設(shè)發(fā)展面臨的一個(gè)棘手問(wèn)題。城市的道路交通系統(tǒng)一旦癱瘓，將會(huì)嚴(yán)重影響城市的發(fā)展和人們的工作和生活。

現(xiàn)階段我國(guó)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展水平有所提升，但隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，導(dǎo)致了道路交通設(shè)施滯后再次成為亟待解決的矛盾。道路交通設(shè)施中紅綠燈的設(shè)計(jì)與設(shè)置的合理性及安全性，已成為減少交通安全隱患的重要措施。因此，交通信號(hào)燈的合理設(shè)計(jì)，為城市的發(fā)展以及人們的安全出行提供了有力保障。

3?智能紅綠燈創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略

通過(guò)對(duì)道路交通設(shè)施中紅綠燈設(shè)計(jì)對(duì)道路交通的安全影響分析，明確交通設(shè)施設(shè)置與設(shè)計(jì)對(duì)道路交通安全的重要性，對(duì)紅綠燈的交通設(shè)置方式重新進(jìn)行分析與改造，對(duì)紅綠燈存在的問(wèn)題和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理和總結(jié)，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外交通設(shè)施的創(chuàng)新理念，并對(duì)紅綠燈的設(shè)計(jì)方法與原則提出可行的實(shí)施方案。

3.1?全息投影技術(shù)與智能紅綠燈設(shè)計(jì)

全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)， 是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)。 全息投影技術(shù)不需要借助任何的實(shí)體顯像， 它可以在空氣中呈現(xiàn)立體影像， 這對(duì)我們道路交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)是非常有利的條件。 全息投影技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)的研究尚處在研究開發(fā)的時(shí)期， 技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用仍處在不斷發(fā)展和完善的階段， 在一些方面還存在欠缺。 因此， 需要結(jié)合數(shù)字化技術(shù)來(lái)共同研究模擬交通道路的現(xiàn)狀， 針對(duì)交通信號(hào)燈紅綠燈的設(shè)置問(wèn)題， 提出可參考的信息， 結(jié)合投影技術(shù)完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)手段和方法。

3.2?紅綠燈設(shè)計(jì)與全息投影技術(shù)的融合

通過(guò)人、車、環(huán)境因素分析得出，紅綠燈設(shè)置與駕駛員視覺(jué)識(shí)別之間存在錯(cuò)誤判別的原因，大部分是由于紅綠燈設(shè)計(jì)不合理造成的。通過(guò)對(duì)智能交通識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)研究和深入分析，得出紅綠燈設(shè)計(jì)的功能改造，材料應(yīng)用及設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分。通過(guò)借助全息投影技術(shù)與紅綠燈的結(jié)合，在全息投影技術(shù)的輔助下，實(shí)現(xiàn)紅綠燈信號(hào)的信息投影在車輛可視的區(qū)域，幫助駕駛員在視線受到遮擋的時(shí)候，仍然可以準(zhǔn)確的判斷到前方交通信號(hào)的信息，大大的增強(qiáng)了安全駕駛的準(zhǔn)則，提高駕駛員視線的無(wú)障礙性及行人的安全性，從而有效的預(yù)防交通事故的發(fā)生。

3.3?紅綠燈視覺(jué)識(shí)別設(shè)計(jì)分析

運(yùn)用全息投影技術(shù)與智能交通系統(tǒng)輔助技術(shù)相結(jié)合，了解選擇新型材料的種類及特性，通過(guò)材料的特點(diǎn)及可塑性，對(duì)紅綠燈結(jié)構(gòu)不斷地做出調(diào)整實(shí)踐，利用全息投影系統(tǒng)技術(shù)的原理，不斷調(diào)整設(shè)計(jì)思路及方案，保證全息投影技術(shù)得以充分發(fā)揮。確保在可視區(qū)域內(nèi)準(zhǔn)確投影實(shí)時(shí)的交通信號(hào)信息，增強(qiáng)駕駛員對(duì)交通信號(hào)燈的視覺(jué)識(shí)別性，同時(shí)解決前方大車對(duì)駕駛員的視線障礙，以及行道樹干對(duì)駕駛員的視線遮擋。同時(shí)通過(guò)總結(jié)前期紅綠燈設(shè)計(jì)方案方法及原則，通過(guò)對(duì)紅綠燈的細(xì)化設(shè)計(jì)，確定紅綠燈功能定位，形態(tài)及色彩上呈現(xiàn)出的合理表現(xiàn)形式。

4?結(jié)?語(yǔ)

結(jié)合智能交通系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用及工作原理，對(duì)紅綠燈視覺(jué)盲區(qū)的模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方法進(jìn)行有效的分析，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供數(shù)字化技術(shù)支持。城市道路交通安全存在諸多影響原因，因此，對(duì)于與道路相結(jié)合的交通設(shè)施的設(shè)計(jì)和研究，也需要不斷的進(jìn)行變化和發(fā)展，對(duì)設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)該設(shè)計(jì)的可行性做出全面分析并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的完善。