摘要：本項(xiàng)目針對(duì)交叉路口搶行紅燈的電動(dòng)自行車與機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突這一現(xiàn)象，類比機(jī)動(dòng)車闖紅燈的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，即三張照片來佐證車輛違法，提出設(shè)想，結(jié)合網(wǎng)聯(lián)環(huán)境與RFID射頻技術(shù)，在交叉路口設(shè)置射頻識(shí)別檢測(cè)點(diǎn)，通過對(duì)交叉路口處環(huán)境、電動(dòng)自行車、機(jī)動(dòng)車的信息、行為分析，在多次采集到搶行紅燈的電動(dòng)車信息后即判定事故可能發(fā)生，預(yù)估搶行紅燈電動(dòng)自行車與機(jī)動(dòng)車的沖突點(diǎn)。在沖突點(diǎn)前完成檢測(cè)后，在網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下，通過路測(cè)射頻基站直接傳輸給機(jī)動(dòng)車，達(dá)到對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員的預(yù)警。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù);電動(dòng)自行車闖紅燈問題

引言：

當(dāng)今社會(huì)，隨經(jīng)濟(jì)和科技的逐步發(fā)展，城市化速度逐漸加快，私家車擁有量持續(xù)每年增長(zhǎng)，而電動(dòng)自行車作為城市內(nèi)短途交通工具，憑借快捷、便利、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)也得到廣大城市居民的青睞。在交通安全方面，針對(duì)機(jī)動(dòng)車違章的檢測(cè)設(shè)備日趨完善，然而對(duì)于非機(jī)動(dòng)車，尤其是電動(dòng)自行車的類似檢測(cè)設(shè)備仍不夠成熟。我國每年發(fā)生的交通事故近80%是由于行人或非機(jī)動(dòng)車不遵守交通規(guī)則導(dǎo)致的，其中非機(jī)動(dòng)車闖紅燈是重要原因之一。

一、方法提出

（一）基本內(nèi)容

本文提出一種網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下電動(dòng)自行車闖紅燈預(yù)判檢測(cè)方法，針對(duì)電動(dòng)自行車搶行紅燈時(shí)，汽車來不及進(jìn)行避讓這一問題，以交叉口電動(dòng)自行車及網(wǎng)聯(lián)汽車的運(yùn)行特征為核心，給出一定理論依據(jù)。有效降低紅燈搶行的電動(dòng)車與有關(guān)車輛的矛盾沖突點(diǎn)，提高交叉路口的行車通過率，為城市的交通治理提供更好的保障，將安全事故消滅在萌芽階段。

（二）相關(guān)技術(shù)

針對(duì)上述這種問題，現(xiàn)今采用的技術(shù)方法主要是以高清攝像頭、雷達(dá)、感應(yīng)線圈為基礎(chǔ)對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)或綜合多種檢測(cè)方法。但受限于天氣及自然條件的因素、車輛密集且種類繁多、安裝繁瑣且故障率高等，傳統(tǒng)闖紅燈檢測(cè)系統(tǒng)始終無法更好地發(fā)揮作用。以上僅是針對(duì)機(jī)動(dòng)車，而電動(dòng)自行車作為更小、更靈活的載運(yùn)工具，在闖紅燈識(shí)別時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷將會(huì)被放大化。由此，引入RFID技術(shù)，將RFID技術(shù)與網(wǎng)聯(lián)環(huán)境結(jié)合起來，達(dá)到更高效的目的。

RFID技術(shù)作為一種新興的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，與視頻和圖像處理的車牌識(shí)別技術(shù)相比，基于RFID技術(shù)的車輛識(shí)別準(zhǔn)確性高，不易受環(huán)境的影響，無盲區(qū)，可準(zhǔn)確、全面地獲取單車的狀態(tài)信息以及路網(wǎng)交通狀況。我國RFID技術(shù)如今可實(shí)現(xiàn)城市全域電動(dòng)自行車信息、在途車輛信息、路口交通路況、活動(dòng)規(guī)律的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展示，為城市電動(dòng)自行車的城市治理提供有效的數(shù)據(jù)支撐。RFID技術(shù)，同時(shí)結(jié)合攝像機(jī)記錄電動(dòng)自行車的移動(dòng)軌跡，通過RFID電子標(biāo)簽和讀寫器確定電動(dòng)自行車的身份信息，能夠彌補(bǔ)攝像機(jī)識(shí)別電動(dòng)自行車號(hào)牌號(hào)碼的不足，已在部分城市開展應(yīng)用，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定。

（三）電動(dòng)自行車行為分析

交叉口是車輛匯合及分散的地點(diǎn)，在城市道路的實(shí)際情況，最為常見的交叉口類型是有信號(hào)控制十字型的交叉口，因此本文將針對(duì)這種類型的交叉口進(jìn)行分析研究。電動(dòng)自行車在交叉口進(jìn)口道停留等待，當(dāng)綠燈啟亮后將會(huì)駛?cè)虢徊婵?。影響其釋放的因素很多，如車速、與其他車輛的沖突、電動(dòng)自行車的密度等因素。此外，電動(dòng)自行車在交叉口處常出現(xiàn)成群釋放，并會(huì)用最快速度通過交叉口。基于GES數(shù)據(jù)庫提取了2002年至2014年闖紅燈兩車碰撞事故數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示直行闖紅燈車輛與直行非闖紅燈車輛相撞事故，發(fā)生比例最高，占所有闖紅燈事故的66.72%;其次是直行闖紅燈車輛與左轉(zhuǎn)非闖紅燈車輛相撞事故，發(fā)生比例占所有闖紅燈事故的24.99%;最后是左轉(zhuǎn)闖紅燈車輛與直行非闖紅燈車輛相撞事故，發(fā)生比例最低，占所有闖紅燈事故的8.28%。綜上所述，本篇文章將以一種事故可能性進(jìn)行例證。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）場(chǎng)景布設(shè)

紅燈搶行電動(dòng)自行車與機(jī)動(dòng)車沖突場(chǎng)景如圖所示，在交叉路口斑馬線上方安裝伸長(zhǎng)路桿，并加裝RFID射頻基站及視頻攝像頭。所有射頻基站（工作頻率設(shè)置為超高頻）安裝后信號(hào)范圍將覆蓋整個(gè)交叉路口，射頻基站將對(duì)過往的電動(dòng)自行車進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描并讀取其信息，在與信號(hào)燈、視頻攝像頭配合后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)交叉路口的闖紅燈電動(dòng)自行車的“智能”管理。

示例場(chǎng)景圖

（二）實(shí)驗(yàn)方案

假設(shè)南北方向的電動(dòng)自行車搶行紅燈，則該電動(dòng)自行車與東西方向的機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突。以電動(dòng)自行車闖紅燈左轉(zhuǎn)為例，當(dāng)該電動(dòng)自行車通過紅綠燈停止線時(shí)，路口處的射頻基站1將檢測(cè)到該電動(dòng)自行車的后車牌。RFID的信號(hào)采集為一定區(qū)域，不局限于一點(diǎn)，所以假設(shè)該電動(dòng)自行車闖紅燈后與機(jī)動(dòng)車的沖突點(diǎn)是點(diǎn)1，則射頻基站2將提前在地點(diǎn)1檢測(cè)到電動(dòng)自行車的車牌。當(dāng)兩個(gè)射頻基站同時(shí)檢測(cè)到電動(dòng)自行車時(shí)，判斷其可能會(huì)與機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突，將信號(hào)通過網(wǎng)聯(lián)環(huán)境直接傳送至東西方向行駛機(jī)動(dòng)車，機(jī)動(dòng)車報(bào)警，對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行提前預(yù)警。

該場(chǎng)景下，每個(gè)射頻基站所覆蓋的區(qū)域?qū)⒃O(shè)置為不重疊，以保證射頻基站在同一地點(diǎn)不會(huì)檢測(cè)同一輛電動(dòng)自行車多次，保證檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析。該場(chǎng)景選擇在較大的交叉路口，在較小的交叉路口則可以選擇不設(shè)立射頻基站9、10、11、12。同一交叉路口的射頻基站組建本地局域網(wǎng)以保證信息傳輸速度。該方案也可以對(duì)電動(dòng)自行車或機(jī)動(dòng)車闖紅燈進(jìn)行檢測(cè)。

（三）技術(shù)路線

方案技術(shù)路線

三、總結(jié)

本項(xiàng)研究針對(duì)城市交叉口因電動(dòng)自行車闖紅燈而產(chǎn)生的交通安全隱患，將車聯(lián)網(wǎng)與RFID識(shí)別技術(shù)結(jié)合起來，基于超高頻RFID技術(shù)，對(duì)交叉路口闖紅燈的電動(dòng)自行車信息進(jìn)行快速的采集、分析并將警報(bào)信息及時(shí)通過路測(cè)基站傳遞至網(wǎng)聯(lián)車上，以達(dá)到快速預(yù)警機(jī)動(dòng)車駕駛員的作用。預(yù)期為：通過網(wǎng)聯(lián)環(huán)境信息交互與決策，對(duì)路測(cè)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，在道路已有的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行更新，降低交通事故中涉及電動(dòng)車闖紅燈的事件率，減少人員傷亡、事故財(cái)產(chǎn)損失，提高交叉路口行車通過率。同時(shí)希望為今后車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步探究提供一個(gè)角度。

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作者簡(jiǎn)介：

趙泓博（2000-），男，漢族，吉林吉林人，江蘇大學(xué)本科在讀，交通運(yùn)輸方向。

基金項(xiàng)目：

江蘇大學(xué)第20批大學(xué)生科研課題立項(xiàng)資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：20A169。