（南京理工大學紫金學院，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)村公路基礎設施建設上面。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，交通安全風險較高。而在夜間，無信號交叉口，由于車輛少,導致車速過快，夜間照明設施不全，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)境復雜障礙物較多容易造成視覺盲區(qū)、道路交通安全設施極度缺乏，以及干線公路與鄉(xiāng)村道路交叉口設計不符合規(guī)范、交通設施建設較為落后、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重，尤其在夜間道路上車輛較少導致駕駛?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，設計一種合理的、低成本的道路交通設施方案顯得尤為重要。

2 系統(tǒng)工作原理

本設計以寬度為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計背景的預警系統(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處設計紅外熱釋電感應路燈，當鄉(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計

3.1 燈光報警器設計

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警類信息[3]。當鄉(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 道路交叉口交通設施設計

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置交叉口預告標志和交叉口告知標志，在交叉口處設置導向箭頭、停車線、人行橫道線及相應的人行橫道預告標線和人行橫道標志，并在適當位置設置減速震動標線。

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)設置了停車讓行標志、停車線及禁止左轉(zhuǎn)標志。

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

圖3 交叉口干線公路設施設計圖

圖4 交叉口鄉(xiāng)村道路設施設計圖