JZYG-GSFA1高速公路霧區(qū)主動引導及防撞預警系統(tǒng)解決方案

一、概述

　　高速公路一遇有霧這種特殊天氣時，就極易發(fā)生交通事故。尤其局部路段出現(xiàn)濃霧的危險性更是許多重大安全事故的誘因。從正常路段高速駛入濃霧區(qū),由于能見度的突變,視野變得模糊，隔離墩和防護欄難以辯識，駕駛者很容易發(fā)生判斷和操作失誤，而高速公路的高速高流量性，又決定了一旦霧天有事故發(fā)生，經(jīng)常會引起連鎖反應，最終形成多車連續(xù)追尾的災難性交通事故。所以，重點對這些濃霧多發(fā)路段采取一定的監(jiān)測預警措施，因此，加強對大霧天氣的高速公路交通管控極為重要，而高速公路霧區(qū)主動引導及防撞預警技術是對惡劣氣象下高速公路交通管控的有效輔助手段。

霧區(qū)主動引導及防撞預警系統(tǒng)是專門針對霧條件下道路交通安全保障而研制的創(chuàng)新型成套技術及產(chǎn)品，產(chǎn)品具有重點針對高速公路的系列和針對普通公路的系列，它具有閉環(huán)自動控制能力，系統(tǒng)具有霧檢測、誘導（也稱引導）、防撞預警等重點功能；檢測及誘導設備安裝在道路二側，采用無線自動組網(wǎng)，能夠根據(jù)外場氣象環(huán)境信息源數(shù)值自動啟動對應的交通安全保障控制策略。在實際示范應用中，同比事故率降低72.6%，它是在霧天提供道路交通安全保障的專業(yè)化產(chǎn)品。

二、系統(tǒng)組成

　　高速公路霧區(qū)主動引導及防撞預警系統(tǒng)包含霧區(qū)能見度信息采集單元、智能霧區(qū)主動引導單元、信息發(fā)布單元、以及系統(tǒng)控制單元，各單元共同協(xié)調(diào)作用，并將能見度信息實時傳送到監(jiān)控中心（交通安全管理）進行實時決策與控制。

　　系統(tǒng)組成拓撲圖如下：

三、主要單元簡介

　?。?/span>1）霧區(qū)能見度信息采集單元

　　主要由能見度檢測儀、供電單元，通訊單元以及軟件等組成。系統(tǒng)采用組網(wǎng)運行方式建設，連續(xù)獲得沿線多點的能見度氣象信息，并可通過遠程傳輸完成類數(shù)據(jù)的匯總和分發(fā)并及時傳送給交通安全管理部門。

　　該技術方案選用錦州陽光氣象科技有限公司研制生產(chǎn)的JZYG-VD920公路型能見度監(jiān)測設備，該設備采用前向散射能見度檢測技術，利用光學散射原理，發(fā)射紅外光脈沖，并同步檢測霧霾粒子的散射光強度，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理并計算轉(zhuǎn)換為氣象光學視程，即大氣能見度值。設備技術性能符合行業(yè)標準《道路交通氣象環(huán)境能見度檢測器》（JT/T714－2008）的要求，技術成熟、性能可靠，可廣泛應用于公路交通低視距情況下能見度值的連續(xù)監(jiān)測。

　　（2）智能霧區(qū)主動引導單元

　　該單元重點功能是在霧區(qū)實現(xiàn)透霧引導、防撞預警功能，它能夠根據(jù)霧濃度變化自動啟動并調(diào)整透霧指數(shù)，以確保在途車輛可以清晰看到前方道路的走向及路寬等多重道路細節(jié)；防撞預警功能具有霧區(qū)追尾預警、行車間距檢測及間距過近警示等等作用。該單元可以防范“團霧”對道路交通安全運行的危害，并能有效減少或避免霧區(qū)追尾事故。

　　（3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式

　　由于高速公路電纜鋪設改造費用大，而GPRS/CDMA移動網(wǎng)覆蓋范圍及穩(wěn)定性已經(jīng)非常完善，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)可采用GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)傳輸方式。當然，如果有線通訊網(wǎng)絡成熟，也可利用原有有線通訊網(wǎng)路進行數(shù)據(jù)傳送。

　　（4）系統(tǒng)供電

　　系統(tǒng)供電分為兩種方式：220VAC交流市電和12VDC太陽能直流供電。

　　（5）系統(tǒng)主要功能詳解

　　尾跡生成功能：霧天發(fā)生交通事故的原因是看不到前方車輛，尾跡生成技術是在前車經(jīng)過時通過電子技術及信號技術在前車后部點亮一定長度的紅燈，這些紅燈會隨車輛同步移動，形成動態(tài)“尾跡”，由于尾跡是通過信號技術手段生產(chǎn)的，長度可設置（默認60米），后車在行進時如果前方有車則會首先發(fā)現(xiàn)前車尾跡，即使在濃霧環(huán)境下也可發(fā)現(xiàn)前方車輛，這就可以避免重特大事故的發(fā)生；它對前方車輛存在及位置采用電信號傳遞及定位顯示方式，尾跡長度及顯示方式是人為設定的，所以該技術能夠在霧天超視距發(fā)現(xiàn)前方車輛。

　　同步引導功能：低能見度環(huán)境下高速公路周圍是一個渾沌的環(huán)境，道路遠視可見性降低或消失，通過同步主動發(fā)光所形成的誘導線形與道路平行，可有效顯示道路走向；系統(tǒng)能夠自動控制主動誘導線形且提供不低于2倍當前能見度的遠視可見性，該功能不僅僅在霧天有用，在黑夜、雨天等環(huán)境下同樣有效；它使得霧條件下在途車輛能夠獲得更有效的安全預視距離；本功能的屬性是霧天“指路”，其遠視可見性值大于2.5～5倍當前能見度，默認值2.5倍當前能見度，由內(nèi)置控制策略自動調(diào)整。

　　離散控制功能：高速公路的特征是長距離，如果采用星形控制方式則控制成本會非常高，且可靠性及事件針對性大為降低；本系統(tǒng)采用創(chuàng)新的無線組態(tài)離散控制技術，智能霧燈相互之間及與上位控制系統(tǒng)之間沒有物理上的連接，系統(tǒng)能夠根據(jù)外場實時能見度數(shù)值有針對性調(diào)用對應的控制策略，該技術重點針對團霧設計，當配置路段出現(xiàn)團霧時則團霧區(qū)域的控制策略有別于非團霧區(qū)域，該技術能夠在道路環(huán)境出現(xiàn)團霧時自動快速響應并且實時對團霧區(qū)域內(nèi)的車輛提供有效誘導及防止追尾事故的發(fā)生。