一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，以解决过街斑马线交通安全预警能力不足的问题。该装置包括监测系统，信号控制系统和斑马线警示灯组。其中，监测系统是利用多目标雷达检测器，通过NTCIP通信协议实现数据的实时同步传输，实现交通事件的实时识别；所述的信号控制系统，包括2组信号控制单元，分别控制过街斑马线LED灯组的相位以及信号传输；所述的斑马线警示灯组，包括斑马线LED灯组和位于灯组下的踩踏发电装置，可将斑马线上行人以及车辆产生的机械能转化为电能，对斑马线LED灯组独立供电。本发明专利技术最终可以实现解决过街斑马线交通安全预警能力不足的问题，对指导以建立车速控制与行人警示系统为核心的斑马线安全警示系统具有重要的现实意义和实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统
本专利技术属于交通管理以及设计工程领域，涉及一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统。
技术介绍
城市道路过街斑马线作为各类交通流交汇的节点，车辆与行人、车辆与非机动车的冲突非常严重，从而导致的交通安全问题尤为突出。根据城市道路的交通安全事故调查显示，该交通流节点事故频繁发生，交通事故预警与安全警示系统的预警能力不足，不能良好满足交叉路口交通系统的顺畅安全运转，且在某种程度上限制到整个城市的绿色交通发展，为更好应对过街斑马线的交通事故频发，本领域专家学者的诸多研究成果已经成功落地，使技术得到转换并运用到过街斑马线的交通管理与控制中，虽然在预警成功率上得到提高，但仍有很大的提升余度和完善空间。俄罗斯设计师楚古尼科夫设计的智能斑马线在天气不佳，视线不好的情况下会主动更改其颜色，使行人和过往车辆更好的看清斑马线。2016年，我国长沙市投入使用的智能斑马线可以通过对路口区域行人的智能检测控制斑马线的道钉闪烁，提示驾驶人减速慢行。国内外其他关于智能斑马线的研究与上述两例类似，整体来说斑马线警示系统功能单一，或是只从驾驶人角度进行安全警示，安全警示作用有进一步改进空间，功能不够完善，未形成一套完备体系。而在路口路况复杂情况下，行人及驾驶人的交通意识不足，或做出反应不及时：例如，行人过马路时低头玩手机或者由于视线受阻观察不到车道内的情况，易产生事故；驾驶人疲劳驾驶、未按规定礼让行人、接打电话等因素，易造成跨越路口停车线停车，甚至闯红灯等现象。考虑驾驶人接受刺激反应至车辆制动的间隔时间远大于行人反应时间，行人不能及时获取车道内动态交通信息，本专利技术从行人安全警示的角度出发，设计一种车路协同环境下的斑马线安全警示系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用现有技术，研制开发出一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，以解决斑马线路口安全预警能力不足的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，其特征在于，包括监测系统、信号控制系统、斑马线警示灯组三部分。所述的监测系统利用多目标雷达检测器，实时监测车辆、行人运行状况，通过NTCIP通信协议实现数据的实时同步传输。所述的信号控制系统，包括2组信号控制单元，分别控制路口人行横道上两个方向斑马线LED灯组的相位以及信号传输；所述的斑马线警示灯组，包括斑马线LED灯组和位于灯组下的踩踏发电装置。所述的监测系统，利用多目标雷达检测器布设在车流下游距离路口车辆停止线15m处，可同时检测斑马线行人状况和车流上游各车道的车辆运行状况，每条车道配置一个检测点，检测点连成一条车辆检测线，这条车辆检测线距离路口车辆停止线30m与路交叉成90度夹角，也就是垂直于路的方向。安全车速预设值为50km/h，当汽车行驶速度超过安全车速预设值，控制单元控制该车道对应斑马线LED灯组变为红色频闪状态，警示行人。所述的信号控制系统，包括2组信号控制单元，分别控制路口人行横道上两个方向斑马线LED灯组的相位以及信号传输，信号控制单元采用单点感应控制方式，对安全停车视距进行计算时，除考虑车辆制动间隙消除时间、驾驶人反应时间、车辆全制动距离因素外，智能相位程序中将非机动车抢灯时间计入基本反应时间，即安全停车视距计算公式：所述的斑马线警示灯组共有2组，分别布设在人行横道上，踩踏发电装置布设在斑马线LED灯组下方，每组斑马线LED灯组包括三列LED指示灯，每个LED指示灯直径2.7cm，间距3cm安装于每条斑马线中间，在安装过程中斑马线LED灯组表面加装钢化玻璃保护套，并接入信号灯相位，采用斑马线LED灯组与人行信号灯结合的方式同时引导行人通行。其中，踩踏发电装置布包括踏板、强力磁铁、多组导电线圈、储能装置、变电装置等，利用行人踩踏以及车辆荷载作用对斑马线LED灯组独立供电。作为一种总的专利技术构思，除上述内容外，本专利技术还提供其详细的工作原理，其步骤包括：1、在行人通过斑马线因低头玩手机或者视线受阻闯红灯的情况下，系统工作步骤包括：多目标雷达检测器，布设在车流下游距离路口车辆停止线15m处，在红绿灯切换、人行信号灯为红色时，当行人违反交通信号指示通过斑马线时，监测系统对道路路口内的交通状况进行实时监测，判断行人的交通行为为异常状态，并同步传输到控制系统；控制系统对接收到的行人交通信息进行分析及处理，动态控制行人所在人行横道的斑马线LED灯组的显示，当确认行人的交通行为为异常状态，有闯红灯通过人行横道的危险可能性，控制单元控制该行人所在人行横道的斑马线LED灯组变为红色频闪状态，警示行人避让车辆。2、驾驶人由于疲劳驾驶、礼让斑马线意识不足等因素，造成车辆不能够在路口停车线前停车甚至闯红灯的情况，系统工作步骤包括：多目标雷达检测器，布设在车流下游距离路口车辆停止线15m处，可同时检测斑马线行人状况和车流上游各车道的车辆运行状况，每条车道配置一个检测点，检测点连成一条车辆检测线，这条车辆检测线距离路口车辆停止线30m与路交叉成90度夹角，也就是垂直于路的方向。安全车速预设值为50km/h，在红绿灯切换、人行信号灯为绿色时，当汽车行驶速度超过安全车速预设值时，即车速超过50km/h，监测系统对车辆检测线的车辆速度进行实时监测，判断车辆的交通行为为异常状态，并同步传输到控制系统；控制系统对接收到的车辆信息进行分析及处理，动态控制车道所对应路面灯组的显示，当确认车辆的交通行为为异常状态，有不能够在路口停车线前停车甚至闯红灯的危险可能性，控制单元控制该超速车辆所在车道对应的斑马线LED灯组变为红色频闪状态，警示行人，避免行人与车辆发生冲突。3、在红绿灯切换，仍有交通弱势群体(妇孺，老人)滞留于斑马线的情况下，系统工作步骤包括：多目标雷达检测器，布设在车流下游距离路口车辆停止线15m处，在红绿灯切换时，当有行人滞留于斑马线继续通过路口，监测系统对道路路口内的交通状况进行实时监测，判断行人的交通行为为异常状态，并同步传输到控制系统；控制系统对接收到的行人交通信息进行分析及处理，动态控制行人所在人行横道的斑马线LED灯组的显示，当确认行人的交通行为为异常状态，有保持其交通状态不变继续通过人行横道的危险可能性，控制单元控制该行人所在人行横道的斑马线LED灯组变为红色频闪状态，提醒行人等候车辆通行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种车路协同环境下的斑马线安全警示系统，从行人角度出发，以建立车速检测与行人警示系统为核心，减少机动车与行人间存在冲突所带来的安全隐患。本专利技术提供的监测系统，考虑到以警示行人为核心的三种不利情况，即行人通过斑马线因低头玩手机或者视线受阻闯红灯的情况；驾驶人由于疲劳驾驶、礼让斑马线意识不足等因素，造成车辆不能够在路口停车线前停车甚至闯红灯的情况；在红绿灯切换，仍有交通弱势群体(妇孺，老人)滞留于斑马线的情况。因驾驶人接受刺激反应至车辆制动的间隔时间远大于行人反应时间，采用多目标检测雷达实时监测车道内车辆的交通数据，不仅能实现常态下宏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，其特征在于，包括监测系统、信号控制系统、斑马线警示灯组；所述的监测系统是多目标雷达检测器；所述的信号控制系统，包括2组信号控制单元；所述的斑马线警示灯组，包括斑马线LED灯组和踩踏发电装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，其特征在于，包括监测系统、信号控制系统、斑马线警示灯组；所述的监测系统是多目标雷达检测器；所述的信号控制系统，包括2组信号控制单元；所述的斑马线警示灯组，包括斑马线LED灯组和踩踏发电装置。


2.根据权利要求1所述的一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，其中，所述的监测系统利用多目标雷达检测器布设在车流下游距离路口车辆停止线15m处，可同时检测斑马线行人状况和车流上游各车道的车辆运行状况，每条车道配置一个检测点，检测点连成一条车辆检测线，这条车辆检测线距离路口车辆停止线30m与路交叉成90度夹角，也就是垂直于路的方向。安全车速预设值为50km/h。


3.根据权利要求1所述的一种适用于车路协同环境下的斑马线安全警示系统，其中，所述的信号控制系统包括2组信号控制单元，分别控制路口人行横道上两个方向斑马线LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀锋，高艳艳，杨帆，陈伟，陈泽，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37