2.2.智能霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)

根據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例》及中華人民共和國 2016 年

2 月發(fā)布的關(guān)于《霧天公路行車安全誘導(dǎo)裝置》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，將行車誘導(dǎo)系統(tǒng)響應(yīng)分為4 級。

圖 2.1 分級策略

級：待機(jī)狀態(tài)。在能見度大于 500 米時(shí)，由于駕駛員視線比較好，因此關(guān)閉誘導(dǎo)燈光。

第二級：道路輪廓強(qiáng)化模式。當(dāng)能見度小于 500 米大于 300 米時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入道路輪廓強(qiáng)化模式，道路兩側(cè)黃色誘導(dǎo)燈常亮，通過高反差的燈光標(biāo)示道路輪廓。

第三級：行車主動(dòng)誘導(dǎo)模式。當(dāng)能見度小于 300 米大于 200 米時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入行車主動(dòng)誘導(dǎo)模式，道路兩側(cè)黃色誘導(dǎo)燈按照一定頻率同步閃爍，從而使用動(dòng)態(tài)燈光提醒駕駛員小心駕駛。

第四級：防止追尾警示模式。當(dāng)能見度小于 200 米時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入防止追尾警示模式，當(dāng)無車輛經(jīng)過時(shí)，黃色誘導(dǎo)燈同步閃爍；車輛經(jīng)過后，黃色誘導(dǎo)燈由閃爍變?yōu)槌Ａ恋募t色警示燈，形成一段紅色警示區(qū)間，且該警示區(qū)間會(huì)跟隨車輛動(dòng)態(tài)前移，從而提醒后車前方有車輛經(jīng)過，保持合理車距防止追尾。

通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，讓遠(yuǎn)程監(jiān)控中心了解到現(xiàn)場引導(dǎo)燈的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)；同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心也可以控制引導(dǎo)燈工作狀態(tài)切換，從而實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)燈系統(tǒng)自動(dòng)工作和人工控制的無縫切換。

現(xiàn)場控制中心與能見度監(jiān)測系統(tǒng)共桿安裝，負(fù)責(zé)對能見度監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并分析處理，并根據(jù)預(yù)先制定的能見度劣化分級策略，控制誘導(dǎo)燈響應(yīng)不同的能見度等級控制， 并實(shí)現(xiàn)其他相關(guān)的管理、控制功能。

2.3.2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

圖 2.3 防止追尾警示模式

圖 2.4 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)示意圖

2.3 系統(tǒng)組成

2.3.3 能見度監(jiān)測系統(tǒng)

2.3.1 現(xiàn)場主控系統(tǒng)

嵌入式引導(dǎo)燈控制系統(tǒng)對能見度儀采集到的現(xiàn)場能見度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，根據(jù)預(yù)設(shè)引導(dǎo)分級策略，控制現(xiàn)場誘導(dǎo)燈標(biāo)工作模式的切換，并將引導(dǎo)系統(tǒng)的工作狀態(tài)、能見度數(shù)據(jù)能見度監(jiān)測系統(tǒng)主要有能見度儀、信息采集處理器組成，利用大氣對可見光的消光原理實(shí)現(xiàn)對道路能見度環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)能見度高低進(jìn)行分級，依據(jù)不同的能見度等級，決定低能見度環(huán)境下的誘導(dǎo)燈工作模式，從而保障不同能見度情況下的車輛通行安全。

2.3.4 智能引導(dǎo)燈光系統(tǒng)

引導(dǎo)燈系統(tǒng)包括布置于道路兩側(cè)誘導(dǎo)單元，根據(jù)預(yù)先制定的控制策略，對不同的能見度等級進(jìn)行響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車輛誘導(dǎo)策略。

1） 對于較好的能見度情況，即能見度值大于 500 米時(shí)，司機(jī)有較好的視野，不需要燈光引導(dǎo)，因此關(guān)閉誘導(dǎo)燈，燈光誘導(dǎo)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，

2） 當(dāng)能見度在 300-500米時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入道路輪廓強(qiáng)化模式，黃色誘導(dǎo)燈點(diǎn)亮，從而在低能見度環(huán)境里以高反差方式顯現(xiàn)道路線形誘導(dǎo)；

3） 當(dāng)能見度在 200-300米，系統(tǒng)進(jìn)入主動(dòng)誘導(dǎo)模式，整條路段誘導(dǎo)燈設(shè)備進(jìn)入黃燈同步

閃爍，且閃爍頻率可調(diào)。

4） 當(dāng)能見度小于 200 米時(shí)，系統(tǒng)開啟防追尾警示模式。沒有車輛經(jīng)過時(shí)，誘導(dǎo)燈黃色同步閃爍；車輛經(jīng)過后，黃燈由閃爍變?yōu)榧t燈常亮，形成紅色警示區(qū)間，且該區(qū)間會(huì)隨著車輛行駛時(shí)動(dòng)態(tài)前移。

2.3.5 后端控制

現(xiàn)場的能見度數(shù)據(jù)、引導(dǎo)燈工作狀態(tài)以及各種傳感器數(shù)據(jù)均通過網(wǎng)絡(luò)匯總到監(jiān)控中心， 可以讓用戶隨時(shí)隨地了解道路的環(huán)境狀況以及引導(dǎo)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并能夠方便快捷地對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制。

客戶端軟件滿足在分布式設(shè)備上運(yùn)行數(shù)據(jù)密集型的實(shí)時(shí)應(yīng)用，此外還具有很強(qiáng)的兼容性和可擴(kuò)展性，可以方便地針對不同用戶需求定制修改。

系統(tǒng)操作界面簡潔明了，能夠?qū)崟r(shí)查看現(xiàn)場系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并能對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

客戶端軟件由 3 部分內(nèi)容組成：首頁（環(huán)境狀態(tài)）、模式設(shè)置和閾值設(shè)置。

1、首頁（環(huán)境狀態(tài)）

能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)安裝地點(diǎn)的環(huán)境信息，如能見度值、亮度值，可以根據(jù)需要查看任意時(shí)段的歷史數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為 EXCEL 表格等文件格式，方便日后的分析使用。

2、模式設(shè)置

模式設(shè)置中可以對系統(tǒng)的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改，以便適應(yīng)各種使用環(huán)境的要求。

3、閾值設(shè)置

通過設(shè)置合適的閾值，讓系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，能夠根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的能見度及光照情況及時(shí)可靠地切換狀態(tài)，從而及時(shí)可靠的完成引導(dǎo)。

2.4 設(shè)置方案

2.4.1 設(shè)備布設(shè)方案

在大橋（1600m）設(shè)置智能霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)，系統(tǒng)以大橋?yàn)?個(gè)霧區(qū)誘導(dǎo)單元。

（1）每個(gè)單元配置1個(gè)智能霧區(qū)智能誘導(dǎo)系統(tǒng)主機(jī)，1 套能見度測試設(shè)備。

（2）每個(gè)單元雙向共設(shè)置 4 條霧區(qū)智能誘導(dǎo)霧燈，按 20 米間隔設(shè)置，共設(shè)置320（1600*4/20）盞誘導(dǎo)燈，誘導(dǎo)燈按防盜式安裝于橋路側(cè)護(hù)欄立柱上。

（3）監(jiān)控中心增設(shè)管理終端并安裝相應(yīng)管理軟件，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制。

2.4.2 通信與供電方案

（1） 供電方案

智能誘導(dǎo)霧燈、能見度測試儀和現(xiàn)場控制器采用 220v 交流電供電，從就近取電點(diǎn)將電源線引出，沿道路兩側(cè)和隔離帶鋪設(shè)線纜。線纜使用管材直埋或使用專用卡口固定于混凝土護(hù)欄外側(cè)。

（2） 通信方案

為了便于管理、及時(shí)處理突發(fā)事件，前端設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)通過沿線光纖上傳至監(jiān)控中心， 系統(tǒng)可以自主運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件或其他應(yīng)急情況，也可以由遠(yuǎn)程監(jiān)控中心控制現(xiàn)場引導(dǎo)燈進(jìn)入工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

誘導(dǎo)霧燈及現(xiàn)場控制主機(jī)裝置之間采用的是無線通信方案，由內(nèi)置的無線模塊實(shí)現(xiàn)通信。現(xiàn)場控制器與監(jiān)控中心通過光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

2.5 主要設(shè)備參數(shù)

（一）霧天公路行車安全智能誘導(dǎo)燈標(biāo)

（1） 智能誘導(dǎo)單元

◆ 車輛通過檢測模塊

? 車輛檢測有效距離：30 米

? 車輛檢測發(fā)射方法：調(diào)制發(fā)射。

? 車輛檢測冗余：雙冗余

? 通過檢測響應(yīng)時(shí)間：≥40ms

◆ 引導(dǎo)燈光模塊：

? 警示模塊亮度（紅色）：≥300CD～7000CD

? 引導(dǎo)模塊亮度（黃色）：≥200CD～6500CD

? 警示發(fā)光體面積：≥140 毫米×160 毫米

? 引導(dǎo)發(fā)光體面積：≥140 毫米×160 毫米

? 閃爍策略：紅色 3 種（常亮、每秒閃爍一次、每秒閃爍兩次、每兩秒閃爍一次，默認(rèn)） 常亮）、黃色 3 種（常亮、每秒閃爍一次、每秒閃爍兩次、每兩秒閃爍一次，默認(rèn)每秒閃爍一次）

? 智能霧區(qū)引導(dǎo)系統(tǒng)同步：采用區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)的廣播+點(diǎn)對點(diǎn)方式。

? 尾跡顯示距離：默認(rèn) 3 組（72 米），可選 2～4 組；

◆ 箱體：

? 一體成型全金屬無縫外殼；

? 陽極氧化，平整無接縫；

? 抗老化、抗氧化、耐腐蝕、環(huán)境適應(yīng)性好；

◆ 環(huán)境條件：

? 安裝間隔：20 米（默認(rèn)）；

? 安裝高度：適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境而定；

? 溫度：A 級、－20℃～＋50℃；

? 空氣:須避免腐蝕性氣體環(huán)境下應(yīng)用；

? 大氣壓力：84000～106000pa；

通信模塊

? 無線數(shù)據(jù)鏈單節(jié)點(diǎn)覆蓋半徑：500 米

? 無線通訊載頻頻率：433

? 組態(tài)冗余：誘導(dǎo)區(qū)域內(nèi)抗損毀配置

? 有無線接續(xù)方式：

? 閾值控制：基于能見度的參數(shù)化策略控制（≥500 米；500 米～300 米；300 米～200 米；≤200 米）；

? 遠(yuǎn)程控制：基于上位機(jī)的控制指令或網(wǎng)頁設(shè)置；

? 優(yōu)先順序：遠(yuǎn)程控制、能見度儀本地控制；

嵌入式主控管理器

· 由以太網(wǎng)接口、網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)橋、數(shù)據(jù)預(yù)處理器組成，可以配置以太網(wǎng)接口、無線網(wǎng)橋接口、無線網(wǎng)關(guān)接口

· 供電：220V市電供電

（2） 安裝方式及注意事項(xiàng)

針對智能霧區(qū)誘導(dǎo)系統(tǒng)的使用特點(diǎn)，結(jié)合路段的實(shí)際情況，制定如下方案，系統(tǒng) 220V 市電供電，安裝結(jié)合道路上已有的護(hù)欄設(shè)施，不破壞原有設(shè)施的基礎(chǔ)上，將引導(dǎo)設(shè)備與道路設(shè)施有機(jī)地結(jié)合起來，從而達(dá)到美觀、安裝方便、可靠、防盜、便于維護(hù)的目的，為達(dá)到這

個(gè)目標(biāo)，特制定如下安裝方法：通過使用定制的防盜支架將引導(dǎo)燈固定于波形梁護(hù)欄立柱和混凝土護(hù)欄之上，能見度儀及主控通過立桿安裝于預(yù)埋基礎(chǔ)上。

波形梁護(hù)欄：使用將引導(dǎo)燈使用專用支架緊固在波形梁護(hù)欄立柱上，專用支架安裝簡單，

具有較高強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)燈的快速布設(shè)，采用專用防盜螺絲，具有一定的防盜能力。 混凝土護(hù)欄：將定制的安裝支架通過膨脹螺絲固定在混凝土護(hù)欄頂部，再將引導(dǎo)燈通過

防盜螺絲緊固在支架上完成安裝。

（二） 能見度測試儀

（1） 檢測器要求

· 能見度檢測范圍 ：l00m—2000m ;

· 檢測精度 ：±2% ;

· 信號(hào)穩(wěn)定性 ：±2% ;

· 防護(hù)等級 ：IP65 ;

· 相對濕度 ：小于 959%無冷凝；

· 電源： 12VDC;

· 可向現(xiàn)場監(jiān)控中心傳輸采集到的能見度參數(shù)，時(shí)間間隔 1~l0min可調(diào)；

· 至少具有一個(gè) RS232/485 接口 ，用于向現(xiàn)場控制中心傳輸數(shù)據(jù)。

（2） 安裝要求

能見度測試儀采用單柱式安裝，其懸臂及懸臂上安裝的檢測器均不可侵占路面以上 5.5m 之內(nèi)的凈空，其安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離大樹、建筑物，并不應(yīng)離路邊太近，避免影響。另外設(shè)備安裝位置還應(yīng)保證交通安全，避免損壞。

（三）管理軟件

本項(xiàng)目共設(shè)置 1 套管理軟件，安裝于監(jiān)控中心。系統(tǒng)軟件應(yīng)包含以下功能模塊：

（1） 路段具體信息：顯示某一路段的運(yùn)行信息，包括當(dāng)前能見度，當(dāng)前運(yùn)行模式，當(dāng)前亮度等級等。

（2） 系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制：可遠(yuǎn)程對系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)包括：誘導(dǎo)燈亮度、誘導(dǎo)燈頻率、預(yù)警燈亮度、預(yù)警燈頻率、尾跡長度、尾跡時(shí)間、車檢器開關(guān)等，可以選擇有效或者 3 小時(shí)內(nèi)有效。

可以選擇的預(yù)置模式有：

待機(jī)模式：適用于天氣晴朗，能見度高的白天，此時(shí)誘導(dǎo)燈(黃燈)，預(yù)警燈(紅燈)均關(guān)閉。道路輪廓強(qiáng)化模式：適用于天氣晴朗，能見度高的夜間，其誘導(dǎo)燈(黃燈)常亮，強(qiáng)化道路

輪廓的一種模式；

誘導(dǎo)模式：適用于天氣晴朗，能見度高的環(huán)境，其誘導(dǎo)燈(黃燈)按 60 次/分鐘同步閃爍， 給行駛車輛主動(dòng)誘導(dǎo)的一種模式）

警示模式:適用于霧/雨/雪天氣，能見度不高的環(huán)境，其誘導(dǎo)燈(黃燈)按 60 次/分鐘同步閃

爍提供行車主動(dòng)誘導(dǎo)，當(dāng)車輛經(jīng)過后，其后面 3 組(默認(rèn))預(yù)警燈(紅燈)亮起，給后面車輛提供前方有車信號(hào)，使其保持車輛的安全行車間距。減少追尾事故發(fā)生。

事故模式：適用于發(fā)生事故后，其預(yù)警燈(紅燈)按 120 次/分鐘同步閃爍，提示過往車輛減速。