一種車輛到達提醒裝置研究

劉士貴 鄧淵 孫瑞俠 劉霞飛

摘要：單片機計數的車輛到達提醒裝置，針對解決無信號控制交叉口、彎道、施工改建等視距不良區域的交通安全問題。通過向行駛車輛提醒和顯示干擾方向車輛到達信息，保證交匯處車輛行車的安全高效。選取典型無信號十字交叉口為研究對象，結合交通工程學和機電理論知識，實地車速調查試驗，制作了車輛提醒裝置模型，通過模型的應用分析，進一步論證裝置可以較好地解決由車輛干擾引起的交通安全問題，對于提高道路交通安全、優化交通組織、協調交通具有一定的應用前景。

關鍵詞：交通安全；感應控制；行駛方向辨別；建議減速區

中圖分類號：C913文獻標識碼： A

0 引言

經濟發展帶來機動車保有量和出行量逐年激增，交通事故也隨之攀高，交通安全成為人們要迫切解決的問題。研究發現兩種情況尤其突出：一方面，無信號控制交叉口、彎道等地段交通事故易發多發，另一方面由于夜間、雨霧等不良天氣視距不滿足要求的情況也會導致交通事故的高發。文章針對于這些特殊情況，研究了一種車輛到達提醒裝置，既能夠保證交通安全，同時也可以提高道路尤其交叉口的通行效率。

1 道路環境分析

1、道路因素

視距對于行車安全和行駛速度及通行能力有直接影響。當車輛到達交叉口處，駕駛人將在沖突點一定距離范圍外做出決策，或減速讓路，或直接通過[1]。因此道路視距條件的要求是對于交通安全的必備條件。然而對于上文中提到的特殊情況中，在視距三角形[2]限界內存在視距范圍內由于客觀原因如建筑物、施工等問題而無法完全滿足視距三角形的要求。

2、環境因素

在霧霾天氣或夜間行車情況下，駕駛員針對復雜環境判斷的有效性和及時性均受嚴重影響，從而導致交通事故的發生，如得到及時直觀的提醒，即可提前做好防范措施，避免交通事故的發生和降低事故嚴重性。

2 車輛到達提醒裝置介紹

單片機計數的車輛到達提醒裝置，是一種可移動便攜式感應控制裝置，通過光電信號提醒車輛駕駛員其他方向來車到達情況，確認能否依照原速度通過，進而提高交叉區域車輛通行效率，可根據交通管理實際情況靈活設置于交叉口、臨時圍護區域、交通信號增強區域。

在無信號十字交叉口條件下，以西側進口為例，當由西向東行駛的車輛（以下簡稱F車）駛入感應器1的感應區域內時，布設于南北來車方向的A提醒裝置工作，當F車駛離2感應器的感應范圍時，提醒裝置熄滅，通過1、2兩個感應裝置的組合使用實現了提醒裝置及時啟亮與熄滅和車輛行駛方向辨別功能。裝置單片機具備計數功能，能適應復雜交通流的情況。提醒裝置利用具有警示意義的黃色LED燈矩陣拼成小汽車側面圖的形狀，車頭所指方向與干擾車輛行駛方向一致。

當南北方向上的車輛行駛到建議減速區范圍內時，用于提醒該方向的警示裝置啟亮則該車在十字路口發生沖突的可能性較大，建議司機適當減速慢行。

在彎道的路況條件下，感應裝置1、2布置在道路同側，提醒裝置布設在2感應裝置的對側，以方便駕駛員識讀。當對向有車流，駕駛員可在視距受限的位置看到警示燈的提醒，及時減速靠右行駛或停車。

具體布設方式如圖1所示。另外T型交叉路口布設方法可參照十字交叉口布設。

圖1 無信號十字交叉口和彎道處裝置布設示意圖

3 建議減速區的設置和感應器間距確定

無信號控制交叉口的沖突點主要有三種：橫向直行、橫向左轉和對向左轉，如圖2所示。仍以西進口道為例進行分析，根據實際行車，主要根據沖突點4定出建議減速區的上線和根據沖突點8確定出建議減速區的下線，在此范圍外，則能較好的避免1、3、4、5、8、11的沖突[3]。

圖2 無信號十字交叉口沖突點

(1)建議減速區上線的確定。

根據南入口直行車的85%位車速，求出南進口直行車輛到沖突點4的時間t1，從而根據西入

口直行車車輛的15%車速確定出西入口建議減速區上線距沖突點4的距離S西1。

（1）

（2）

式中：L1：南入口感應裝置1與沖突點4的距離；

S西1：西入口建議減速區上線距沖突點4的距離；

v1：南入口直行車輛的85%位車速；

v2：西入口直行車輛的15%位車速；

n：安全距離，由于無信號交叉口行駛的車輛車速較低，故取值為1~2m；

f：修正值，由于其值與最小車速和最大車速有關，故具體取值根據無控交叉口實際最小車速和最大車速確定。

(2)建議減速區下線的確定。

同理可根據南入口左轉車輛的15%位車速，求出該車到達沖突點8的時間由t2，從而根據西入口左轉車的85%車速確定出西入口建議減速區下線距沖突點8的距離S西2。

(3)感應器間距建議

根據平頂山市主要路口車速調查結果和實際測量成果，結合上述計算方法，感應器間距如下：

①無信號交叉口： 2感應器布設在停車線或假設停車線后2m處，1感應器布設在距離2感應器25～45m處。

②T型交叉口，實際測量中數據收集有限，暫參考十字交叉路口。

③彎道處：1感應裝置布設在距彎道30～50m處，2感應器布設在對向車視距之內。

4 結論

(1)從道路和環境二個方面分析了道路安全問題的影響因素，進而提出了改善這些視距不良處的交通安全措施。

(2)提出并制作了一種車輛提醒裝置，其利用兩個感應器的組合使用能提前提示該路口或路段上與其可能干擾的車輛。

(3)提出了在無信號交叉口處設置位置和建議減速區的設置系數，以保證能夠最大程度上減少交叉口延誤，增強通行安全性。

參考文獻

[1] 韓喜波. 無信號交叉口交通事故多發點鑒別方法研究[J]. 天津: 天津大學管理與經濟學部, 2011:7-9.

[2] 高克躍. 城市道路平面交叉口視距控制與計算[J]. 廈門: 城市交通,2013,11(3):16-20.

[3]文淵, 周揚, 韓如碧, 等.一種解決無信號控制交叉口視距不良的輔助控制方法[J]. 公路交通科技, 2012,29:46.

作者簡介:劉士貴（1991年—）、男、河南省濮陽市、河南城建學院、研究方向：交通規劃