道路交叉口夜間行車交通設(shè)施設(shè)計

（南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇南京市，210000）屠升飛 陳 昊 金重宇 譚菊琴 王雪潔

1 研究背景

黨的十九大報告提出實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略后,全國各地針對本地區(qū)的農(nóng)村振興做出了部署，將工作重心放在了農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上面。隨著“村村通公路”工程的大力實施，使得鄉(xiāng)村公路與干線公路相連接的公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和道路等級不斷優(yōu)化，極大的改善農(nóng)村的交通條件和出行環(huán)境。但是，隨著城鄉(xiāng)公交和農(nóng)村物流的發(fā)展,農(nóng)村公路上交通量逐漸增加，給道路交通帶來了很大的壓力和安全隱患。

據(jù)統(tǒng)計，美國交通事故中有55%發(fā)生在交叉口；法國的交通事故有24%發(fā)生在交叉口；英國的交通事故大約有33%發(fā)生在交叉口。國際照明委員會（CIE）的研究結(jié)果表明夜間交通事故率是白天的三倍[1]。由此可見，交叉口是交通事故多發(fā)點，造成人身傷亡或財產(chǎn)損失的可能性較大，交通安全風(fēng)險較高。而在夜間，無信號交叉口，由于車輛少,導(dǎo)致車速過快，夜間照明設(shè)施不全，使駕駛員視線不清，或駕駛員疲勞、疏忽等發(fā)生的交通事故率比上述數(shù)據(jù)還要高。由于鄉(xiāng)村道路公路等級較低、路旁環(huán)境復(fù)雜障礙物較多容易造成視覺盲區(qū)、道路交通安全設(shè)施極度缺乏，以及干線公路與鄉(xiāng)村道路交叉口設(shè)計不符合規(guī)范、交通設(shè)施建設(shè)較為落后、管理措施不完善，干線公路與鄉(xiāng)村道路的車輛在交叉口處的沖突越來越嚴(yán)重，尤其在夜間道路上車輛較少導(dǎo)致駕駛?cè)藢硗囕v的警戒心下降及可視條件降低的情況下，干線公路與鄉(xiāng)村道路交叉口的事故率呈現(xiàn)遞增狀態(tài)。

因此，根據(jù)無信號燈道路交叉口交通狀況，設(shè)計一種合理的、低成本的道路交通設(shè)施方案顯得尤為重要。

2 系統(tǒng)工作原理

本設(shè)計以寬度為2*4m雙向雙車道的干線公路和寬度為5m的鄉(xiāng)村道路組成的交叉口為設(shè)計背景的預(yù)警系統(tǒng)基本布置圖如圖1所示。在鄉(xiāng)村道路上對角安裝6個對外紅外熱釋電傳感器，每隔6m布置一個，在斑馬線外的盲區(qū)使用4個紅外熱釋電傳感器，用于探測等待區(qū)的行人。在距離路口15m處設(shè)計紅外熱釋電感應(yīng)路燈，當(dāng)鄉(xiāng)村道路上的紅外熱釋電傳感器發(fā)現(xiàn)行人時，可以點亮路燈，提供照明，達到節(jié)能的目的。在斑馬線兩側(cè)安裝超聲波傳感器，對向的超聲波傳感器之間相距8m（可依據(jù)真實情況改變），在干線公路臨近交叉口路段旁安裝3組燈光報警模塊，每兩組間距30m（共80m安全警示距離），可顯示紅、黃、綠三種燈光。OLED顯示模塊用于顯示交叉口危險信息。整個系統(tǒng)由于需要連接探測單元和警示單元，所以使用Zigbee無線通訊作為兩個單元的傳輸信息方式[2]。

圖1 系統(tǒng)布置圖

3 鄉(xiāng)村道路夜間交叉口信息提示器設(shè)計

3.1 燈光報警器設(shè)計

本論文燈光報警器所采用LED燈，內(nèi)燈使用LED貼片，外殼材質(zhì)加厚，耐用、堅固，使用壽命較長，LED警報燈實物如圖2所示，燈光報警器使用紅、黃、綠三種燈光顯示道路狀況。

圖2DMWD多層LED警報燈

3.2 可變信息板的版面內(nèi)容設(shè)計

本課題可變信息板采用OLED屏幕與燈光報警器一同作用用來顯示交叉口處的交通狀況的預(yù)警類信息[3]。當(dāng)鄉(xiāng)村道路上的檢測裝置未檢測到行人時，信息板熄滅，表示干線公路駕駛員可按正常速度駛過交叉口；當(dāng)鄉(xiāng)村道路檢測裝置檢測到行人時，信息板屏幕顯示“有行人靠近，謹慎慢行”；當(dāng)檢測到人行橫道上有行人時，信息板屏幕顯示“前方斑馬線有障礙物，注意減速避讓”，如表1所示。

表1 燈光警報器和可變信息板具體顯示內(nèi)容

4 道路交叉口交通設(shè)施設(shè)計

干線公路：首先基于鄉(xiāng)村道路上的檢測系統(tǒng)在干線公路上設(shè)置信息提示器，其中包括燈光報警器和可變信息板，并且在干線公路交叉口前設(shè)置交叉口預(yù)告標(biāo)志和交叉口告知標(biāo)志，在交叉口處設(shè)置導(dǎo)向箭頭、停車線、人行橫道線及相應(yīng)的人行橫道預(yù)告標(biāo)線和人行橫道標(biāo)志，并在適當(dāng)位置設(shè)置減速震動標(biāo)線。

鄉(xiāng)村道路：在鄉(xiāng)村道路行駛方向的交叉口附近道路右側(cè)設(shè)置了停車讓行標(biāo)志、停車線及禁止左轉(zhuǎn)標(biāo)志。

綜上所訴，干線公路與鄉(xiāng)村道路交叉口處安全設(shè)施設(shè)計如圖3、圖4所示。

圖3 交叉口干線公路設(shè)施設(shè)計圖

圖4 交叉口鄉(xiāng)村道路設(shè)施設(shè)計圖