感应式移动交会系统在山区急弯处的设计.pdfVIP

感应式移动交会系统在山区急弯处的设计 感应式移动交会系统在山区急弯处的设计 感感应应式式移移动动交交会会系系统统在在山山区区急急弯弯处处的的设设计计 李腾飞，许变变，段倩倩，王玉洁，韦怡林 河南城建学院交通运输工程学院 河南 平顶山 467036 摘要：通过对感应式控制系统和实际交通情况的研究，本文设计并实现了一种基于车辆检测的 新型感应式移动交会控制系统。该控制系统可以应用于急弯、交叉口、陡坡和临街道路等视距不良 路段，从而极大地提高道路安全性。本文重点研究了感应式移动交会系统在山区急弯处的设计与应 用，在实现感应信号灯提示视距外是否有来车的基础上，通过连续布置、一一对应的检测器及信号 灯，从而实现车辆在移动交会的同时又能保证交通安全。并且本文通过制作山区急弯处实物模型， 将设计的车辆感应式移动交会控制系统应用到山区急弯处进行测试，测试结果表明该系统能够很好 地对车辆进行移动交会控制。 关键字：感应式信号灯；移动交会；会车提醒 U284.45+2 A U284.45+2 A 中图分类号：UU228844..4455++22 文献标识码：AA 1. 研究背景 交通安全是交通领域永恒的研究课题，其中视距不良路段很大程度上影响着行车安全，这就要 求公路及城市道路在设计、施工时必须保证各种视距的要求。而在急弯、交叉口等路段，由于受地 形环境及周围建筑的影响，造成视距不良，若驾驶员来不及反应，则极易造成交通事故。即使能够 做出反应，往往造成车辆急刹车、停车、甚至熄火，对驾驶员的舒适性产生影响。尤其在夜晚，由 于光线较暗，且驾驶员易产生疲劳，此外道路上车辆较少，车辆行驶速度较快，这种情况下发生交 通事故的机率大大增加。本文所述的感应式移动交会系统，是在实现安全会车的基础上，能使车辆 可以移动交会且不用停车，从而提高行车安全性、舒适性和连续性。 2. 设计原理 2.1. 设计思路 感应式移动交会系统，是一种新型的来车提醒系统，可以应用于急弯、交叉口、陡坡和临街道 路等视距不良路段，从而极大地提高道路安全性。该系统基于感应式信号控制的理论研究及其成果， 在实现感应信号灯提示视距外是否有来车的基础上，又能通过连续布置、一一对应的检测器及信号 灯，随着车辆依次经过检测器，触发视距外可能与之产生冲突的道路上对应位置的信号灯亮起，产 生“流水灯”的效果，以此提示驾驶员对向来车的位置及其行驶速度，使信号灯不再仅仅停留在提 示对向来车是否“存在”，而是能反映出“距离多远”、“速度多少”，从而能够起到动态控制车 辆交会，即移动交会的作用。 2.2. 山区急弯处设计 由于山区坡道转弯处的交通情况较为复杂，是交通控制中的难点，容易造成车辆刮擦等事故， 对于某些路段弯道半径小，且道路狭窄，若两车对于前方来车情况不了解则十分危险，特别是一些 大型客、货车在弯道处会车更是困难。对于这种情况，感应式移动交会系统主要实现控制车辆在弯 道前方预先设置的加宽会车区域会车，以避免车辆在弯道处相遇发生事故。本文就以山区单车道公 路，设计时速40km/h为例，做详细分析，如图1所示。 1 图1 山区弯道处感应式移动交会系统单侧设计示意图 对于弯道两侧来说，该系统的设置方式是对称的，在此仅对一个方向予以说明。图1中上方道 路编号1-12 的矩形框为检测器，下方道路两侧编号1-12的圆为信号灯，编号相同的检测器和信号灯 一一对应。 信号灯1 至信号灯4的区段为缓冲区，此区段作为驾驶员的反应区域，主要作用是为驾驶员提 供足够的距离，以保证观察到信号灯亮起并及时做出制动反应。由于车辆进入缓冲区时车速较高， 为使驾驶员有足够的反应时间，则适当增大信号灯的间距，本文设计中取10m。同时将对应检测器 的位置相对于信号灯前移，在车辆到达信号灯前即可触发信号灯亮，避免车辆未观察到信号灯亮起 就已经通过该灯。假设弯道两侧同时有两车到达第一个检测器，为保证两车可看到前方信号灯亮起， 则检测器相对于信号灯的前置距离S应满足条件： V D θ