CN208701530U - 一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标，包括壳体，其特征是，所述壳体内设有中央处理模块和与中央处理模块连接的定位模块、通信模块、供电模块及显示模块，所述壳体上设有一组灯孔，壳体的外表面覆盖3M工程级反光膜，该光电轮廓标通过通信模块与远程终端连接。这种光电轮廓标成本低、结构简单、能对高速公路事故上游路段车辆进行事故报警和事故路段交通诱导，能够降低二次事故的发生率。

Description

一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标

技术领域

本实用新型涉及高速公路交通安全、交通管理辅助设备技术，具体是一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标。

背景技术

目前高速公路交通事故频发，重大事故、特大事故占比高，对高速公路行车人员的人身安全产生了巨大的威胁。高速公路事故发生后，因无法及时进行事故报警与交通诱导，导致事故路段上游车辆司机对事故状况了解程度低，事故警惕性不高。高速公路一旦发生突发交通事故，事故路段路况变得非常复杂，交通流极不稳定，易引发高速公路二次事故造成更为严重的人员伤亡及经济损失。通常来说，高速公路事故造成的经济损失大，人员伤亡严重，且造成的事故后果的不可控性较强。

目前高速公路上设置的诱导装置利用率低，诱导效果不明显，诱导响应时间长。高速公路上设置的诱导装置主要包括轮廓标和LED诱导屏，普通轮廓标仅能起到视线诱导作用，功能较单一，不能起到事故预警或警示作用。LED诱导屏可以通过交管部门的控制实现静态或动态交通诱导，也能进行事故预警和报警与事故路段的交通诱导，但其诱导范围不广，诱导成本高。两种诱导装置均不能对高速公路突发事件进行及时的事故警示与交通诱导，易诱发高速公路二次事故，造成更为严重的人员伤亡和财产损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标。这种光电轮廓标成本低、结构简单、能对高速公路事故上游路段车辆进行事故报警和事故路段交通诱导，能够降低二次事故的发生率。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标，包括壳体，与现有技术不同的是，所述壳体内设有中央处理模块和与中央处理模块连接的定位模块、通信模块、供电模块及显示模块，所述壳体上设有一组灯孔，壳体的外表面覆盖3M工程级反光膜，通过光线逆反射对路段车辆进行视线诱导，该光电轮廓标通过通信模块与远程终端连接。

所述定位模块为ATGM336H BDS/GPS北斗双模定位模块，该模块自带后备电池与存储模块，能够进行数据保存和精确定位，并将轮廓标的定位信息传输至中央处理模块，中央处理模块再通过通信模块将轮廓标的定位信息上报远程终端，多个轮廓标的定位信息可组成事故区域的定位。

所述显示模块设有多组LED贴片灯，LED贴片灯的数量与壳体上灯孔数量相同，LED贴片灯分为红、黄、绿灯3组，每个贴片灯串联1000Ω电阻分别置于壳体上灯孔内。

所述供电模块包括可充电锂电池、太阳能电池板、电源稳压模块和太阳能稳压充电模块，可对新型智能光电轮廓标进行持续供电，提高续航能力，太阳能电池板通过太阳能稳压充电模块为锂电池持续充电，锂电池通过电源稳压模块为中央处理模块、定位模块、通信模块、显示模块提供稳定的工作电压，保证光电轮廓标的正常工作。

中央处理模块用于储存程序与数据，通过通信模块与远程终端交换数据，并控制显示模块的LED灯组进行闪烁。

通信模块通过串口与中央处理模块进行通信，完成中央处理模块与远程终端互传输数据，实现远程终端对高速公路的新型智能光电轮廓标的控制。

通过通信模块使光电轮廓标与远程终端相互连接，远程终端远程控制轮廓标装置实现事故预警报警、路况拥堵提醒及视线诱导功能。

在不同的高速公路道路环境下，智能光电轮廓标实现的功能不同：

正常通行状态：道路能见度高时，轮廓标装置处于待机模式，智能光电轮廓标上的太阳能电池板对锂电池进行充电，轮廓标表面的逆反射材料通过光线反射对路段车辆进行视线诱导；

道路能见度低时，平直路段轮廓标硬件不主动发光，逆反射材料通过反射车辆灯光进行视线诱导，急弯路段能见度低时，智能光电轮廓标开启，LED黄灯组常亮，对道路轮廓进行显示，提高道路可见性，降低事故发生率；

雨雪雾导致的低能见度路段状态下，天气影响路段全线智能光电轮廓标开启，LED黄灯组常亮，对路段车辆进行视线诱导；

拥堵状态：高速拥堵路段路况复杂，极易引发高速公路追尾等事故，在高速公路路段出现拥堵时智能光电轮廓标的LED灯组进行闪烁，能够进行高速公路事故预警，同时可以起到道路实时车流量的提示作用；

在拥堵路段，轮廓标中的LED灯组进行闪烁，灯色由实时道路车流密度而定，基于高速公路道路服务水平等级，在不同交通密度区间内与道路服务水平下，闪烁灯色不同；

在远程控制终端选择拥堵路段事故预警，根据交管部门及电子地图提供的路段拥堵信息选择相应的事故预警的范围，并对范围内的对智能光电轮廓标发送信号，控制轮廓标硬件进行闪烁，在轮廓标智能控制中心输入实时交通密度，根据交通密度所在的区间选定黄色LED灯组或绿色LED灯组闪烁；

突发事件状态：高速公路事故发生时，远程终端结合基础交通数据如高速公路设计速度、通行能力、路段长度、匝道长度、出入口位置、自由流车速、阻塞密度等进行事故持续时间与事故影响范围预测。

在事故发生后至高速公路事故清理完毕前，事故影响范围内的所有轮廓标进行红灯闪烁，提醒事故影响范围内的司机减速慢行，降低事故路段的二次事故发率。

事故路段清理完毕后，车辆拥堵开始消散，此时轮廓标的红灯停止闪烁，根据实时车流密度进行黄灯灯组与绿灯灯组的闪烁切换直至高速公路拥堵消散，路况恢复正常，此时智能光电轮廓标LED灯组停止闪烁，恢复正常通行状态下道路视线诱导功能。

这种光电轮廓标，不仅提高了司机在事故路段行车警惕性，而且对事故路段司机进行实时车流密度提醒，让司机能够更简单、直接掌握道路实时路况。根据车流密度的变化切换灯色与闪烁频率，能够对路段行车人员进行实时性与动态性诱导。

这种光电轮廓标成本低、结构简单、功能完善，能对高速公路事故上游路段车辆进行事故报警和事故路段交通诱导，能够降低二次事故的发生率与高速公路事故诱导成本。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中盒体上LED贴片灯的装配示意图。

图中，1. 红色灯组 2. 绿色灯组 3. 黄色灯组 4.中央处理模块5.通信模块6.定位模块7.显示模块8.可充电锂电池9.电源稳压模块 10.太阳能电池板 11. 太阳能稳压充电模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步的阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

参照图1，一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标，包括壳体，所述壳体内设有中央处理模块4和与中央处理模块4连接的定位模块6、通信模块5、供电模块及显示模块7，所述壳体上设有一组灯孔，壳体的外表面覆盖3M工程级反光膜，通过光线逆反射对路段车辆进行视线诱导，该光电轮廓标通过通信模块5与远程终端连接。

所述定位模块6为ATGM336H BDS/GPS北斗双模定位模块，该模块自带后备电池与存储模块，能够进行数据保存和精确定位，并将轮廓标的定位信息传输至中央处理模块4，中央处理模块4再通过通信模块5将轮廓标的定位信息上报远程终端，多个轮廓标的定位信息可组成事故区域的定位。

所述显示模块7设有多组LED贴片灯，LED贴片灯的数量与壳体上灯孔数量相同，LED贴片灯分为红色灯组1 、绿色灯组2 和黄色灯组3，每个贴片灯串联1000Ω电阻分别置于壳体上灯孔内，本例选用0805型 LED贴片灯，由18个灯组成，红、黄、绿灯各六个，如图2所示。

所述供电模块包括可充电锂电池8、太阳能电池板10、电源稳压模块9和太阳能稳压充电模块11，太阳能电池板10通过太阳能稳压充电模块11为锂电池8持续充电，锂电池8通过电源稳压模块9为中央处理模块4、定位模块6、通信模块5、显示模块7提供稳定的工作电压，保证光电轮廓标的正常工作，本例电源稳压模块9为LM2596型电源稳压模块。

中央处理模块4用于储存程序与数据，通过通信模块5与远程终端交换数据，并控制显示模块7的LED灯组进行闪烁，本例中央处理模块4为STM32F103C8单片机核心板。

通信模块5采用串口与中央处理模块4进行通信，完成中央处理模块4与远程终端互传输数据，实现远程终端对高速公路智能光电轮廓标的控制，本例通信模块5为ESP8266WiFi模块。

通过通信模块5使装置与远程终端相互连接，终端远程控制轮廓标装置实现事故预警报警、路况拥堵提醒及视线诱导功能。

在不同的高速公路道路环境下，智能光电轮廓标实现的功能不同：

正常通行状态：道路能见度高时，轮廓标装置处于待机模式，智能光电轮廓标上的太阳能电池板10对锂电池8进行充电，轮廓标表面的逆反射材料通过光线反射对路段车辆进行视线诱导；

道路能见度低时，平直路段轮廓标硬件不主动发光，逆反射材料通过反射车辆灯光进行视线诱导，急弯路段能见度低时，智能光电轮廓标开启，LED黄灯组3常亮，对道路轮廓进行显示，提高道路可见性，降低事故发生率；

雨雪雾导致的低能见度路段状态下，天气影响路段全线智能光电轮廓标开启，LED黄灯组3常亮，对路段车辆进行视线诱导；

拥堵状态：高速拥堵路段路况复杂，极易引发高速公路追尾等事故，在高速公路路段出现拥堵时智能光电轮廓标的LED灯组进行闪烁，能够进行高速公路事故预警，同时可以起到道路实时车流量的提示作用；

在拥堵路段，轮廓标中的LED灯组进行闪烁，灯色由实时道路车流密度而定，基于高速公路道路服务水平等级，在不同交通密度区间内与道路服务水平下，闪烁灯色不同；

在远程控制终端选择拥堵路段事故预警，根据交管部门及电子地图提供的路段拥堵信息选择相应的事故预警的范围，并对范围内的对智能光电轮廓标发送信号，控制轮廓标硬件进行闪烁，在轮廓标智能控制中心输入实时交通密度，根据交通密度所在的区间选定黄色LED灯组3或绿色LED灯组2闪烁；

突发事件状态：高速公路事故发生时，远程终端结合基础交通数据如高速公路设计速度、通行能力、路段长度、匝道长度、出入口位置、自由流车速、阻塞密度等进行事故持续时间与事故影响范围预测。

在事故发生后至高速公路事故清理完毕前，事故影响范围内的所有轮廓标进行红灯闪烁，提醒事故影响范围内的司机减速慢行，降低事故路段的二次事故发率。

事故路段清理完毕后，车辆拥堵开始消散，此时轮廓标的红灯停止闪烁，根据实时车流密度进行黄灯灯组与绿灯灯组的闪烁切换直至高速公路拥堵消散，路况恢复正常，此时智能光电轮廓标LED灯组停止闪烁，恢复正常通行状态下道路视线诱导功能。

轮廓标内部模块工作流程如下：

交管部门在远程控制终端输入道路状态，选择智能光电轮廓标所需要实现的功能，输入相应交通数据，根据事故影响范围预测值，向范围内的所有智能光电轮廓标发送数据，

远程终端将数据发送至智能光电轮廓标中的无线模块，无线模块通过LVTTL串口将远程终端通过网络发送的数据通过串行通信口发送至中央处理模块4，中央处理模块4通过得到的数据开始执行相应的指令，通过发送电平信号，驱动LED灯组进行相应灯色与频率的闪烁，事故诱导流程处理完成后单片机通过通信模块将执行结果通过WiFi反馈给远程控制终端，实现远程控制终端与高速公路新型智能光电轮廓标的通信与控制。

Claims (4)

1.一种用于高速公路的新型智能光电轮廓标，包括壳体，其特征是，所述壳体内设有中央处理模块和与中央处理模块连接的定位模块、通信模块、供电模块及显示模块，所述壳体上设有一组灯孔，壳体的外表面覆盖3M工程级反光膜，该光电轮廓标通过通信模块与远程终端连接。

2.根据权利要求1所述的用于高速公路的新型智能光电轮廓标，其特征是，所述定位模块为ATGM336H BDS/GPS北斗双模定位模块。

3.根据权利要求1所述的用于高速公路的新型智能光电轮廓标，其特征是，所述显示模块设有多组LED贴片灯，LED贴片灯的数量与壳体上灯孔数量相同，LED贴片灯分为红、黄、绿灯3组，每个贴片灯串联1000Ω电阻分别置于壳体上灯孔内。

4.根据权利要求1所述的用于高速公路的新型智能光电轮廓标，其特征是，所述供电模块包括可充电锂电池、太阳能电池板、电源稳压模块和太阳能稳压充电模块。