山東科技大學(xué)交通學(xué)院 石 睿 潘守政

一種闖綠燈檢測裝置

山東科技大學(xué)交通學(xué)院 石 睿 潘守政

闖綠燈”又可以稱為“沖綠燈”，所謂沖綠燈，指的是如果當(dāng)信號燈變綠時，前方路口發(fā)生交通阻塞，欲前往的方向受阻時，應(yīng)當(dāng)在路口之外等候，否則被視為闖綠燈。在交通擁堵的情況下駛?cè)虢徊媛房?，這樣可能會造成更加堵塞交通的行為。《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第五十三條規(guī)定：‘機動車遇前方交叉路口交通阻塞時，應(yīng)當(dāng)依次停在路口以外等候，不得進入路口?！绻霈F(xiàn)類似情況將可能被處以罰款100元、記2分的處罰。在我國針對闖綠燈的違章行為并沒有建立起智能化的監(jiān)測裝置，主要為交警現(xiàn)場執(zhí)法，由于證據(jù)不足通常難以處罰，再加上駕駛員沒有較強的自律意識，容易造成高峰期十字路口擁堵現(xiàn)象。因此，我國現(xiàn)在迫切需要一套智能化的監(jiān)測裝置來實現(xiàn)對路口闖綠燈現(xiàn)象的檢測。

交通；闖綠燈；智能化檢測；堵車

一、產(chǎn)品設(shè)計目的及原理簡介

闖綠燈檢測器的設(shè)計目的是實現(xiàn)對交通路口闖綠燈車輛的檢測，并進行拍照處理，將其作為處罰依據(jù)來規(guī)范駕駛員的行為。檢測器的工作原理是通過光電開關(guān)傳感器檢測路口內(nèi)部車輛有無，對路口內(nèi)部擁堵情況作出判斷，并控制地感線圈對違規(guī)進入路口的車輛進行檢測。若存在車輛違規(guī)進入路口，地感線圈控制路口的監(jiān)控裝置對該車輛拍照，將其作為交通處罰的依據(jù)。

二、產(chǎn)品功能及組成

1.產(chǎn)品功能

本產(chǎn)品主要應(yīng)用于城市交通量大的十字路口，在綠燈亮起時圖中①處通過超聲波傳感器對路口內(nèi)部車輛進行檢測，判斷此時路口內(nèi)部的擁堵狀況，若路口內(nèi)部車輛較多，判定為路口擁堵并觸發(fā)②處地感線圈工作，線圈通過震蕩電路檢測此時是否有車輛違規(guī)進入路口，若有車輛違規(guī)駛?cè)耄€圈傳感器的控制系統(tǒng)將控制路口的監(jiān)控裝置對違章車輛進行拍照。照片將作為后期處罰的依據(jù)，完成對闖綠燈現(xiàn)象的智能化檢測。

流程圖：

2.產(chǎn)品組成

2.1 超聲波探測器

超聲波探測器是指利用人耳聽不到的超聲波（20000Hz以上）來作為探測源進行探測的設(shè)備，一般用于探測移動物體。超聲波探測器的工作原理是利用超聲波發(fā)射， 通過被測物體的反射、回波接收后的時差來測量被測距離的，可以判斷物體的有無，是一種非接觸式測量儀器。

在交通路口安裝超聲波探測器，在綠燈亮起時超波探測器向路口內(nèi)部發(fā)射超聲波，若路口內(nèi)部沒有車輛，則無反射聲波，若存在擁堵車輛，則聲波遇到車輛后反射回來，經(jīng)過處理后將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號控制地感線圈工作進行下一步的檢測現(xiàn)階段超聲波測距模塊已經(jīng)有了較廣泛的應(yīng)用，針對路口的環(huán)境特征在此選用KS-109超聲波測距模塊。

2.2 地感線圈

地感線圈的作用是在路口內(nèi)部擁堵的狀態(tài)下檢測此時是否有車輛闖綠燈入路口，并控制路口的檢測裝置對違規(guī)車輛做拍照處理。

線圈工作原理：在地面上先造出一個面積適當(dāng)?shù)膱A形溝槽，再在這個溝槽中埋入兩到三匝導(dǎo)線，這就構(gòu)成了一個埋于地表的電感線圈，這個線圈是一個振蕩電路的一部分，由它和電容組成振蕩電路，其原則是振蕩穩(wěn)定可靠，這個振蕩信號通過變換送到單片機組成的頻率測量電路，單片機就可以測量這個振蕩器的頻率。當(dāng)有大的金屬物如汽車經(jīng)過時，由于空間介質(zhì)發(fā)生變化引起了振蕩頻率的變化（有金屬物體時振蕩頻率升高），這個變化就作為汽車經(jīng)過“地感線圈”的證實信號。

這種感應(yīng)線圈在我國闖紅燈方面已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，震蕩頻率的處理上也有實體的處理儀器可控選擇，更方便的是可以與闖紅燈共用同一個地感線圈，分別在不同的時間段內(nèi)工作。在此將昱瑾牌地感線圈處理器雙路地感YJ-0411作為參考線圈震蕩電路處理器。

處理器可以將震蕩電路中感知的信號作為路口監(jiān)控系統(tǒng)的控制依據(jù)，在有車輛違規(guī)駛?cè)肼房跁r可以控制拍照系統(tǒng)對違章車輛拍照取證，作為后期交警處罰的依據(jù)，實現(xiàn)了對路口闖綠燈行為的智能化檢測。

三、產(chǎn)品先進性說明

目前我國對闖綠燈的違章行為主要實行現(xiàn)場執(zhí)法，由于依據(jù)不足通常難以處罰，造成高峰期十字路口擁堵現(xiàn)象。闖綠燈檢測器通過路對口車輛行為檢測可以輕而易舉推斷出車輛是否存在違章行為，并對違章車輛實行拍照處理，作為違章處罰的依據(jù)，可以通過加大執(zhí)法力度緩解十字路口堵車現(xiàn)象。

該在技術(shù)方面應(yīng)用超聲波測量傳感器，配合使用地感線圈等多種傳感器系統(tǒng)。可以加快對交通違章智能化檢測與處理機制，開辟通過傳感器對闖綠燈行為監(jiān)管從無到有的先例。

四、產(chǎn)品推廣價值分析

闖綠燈檢測器作為一種智能化的交通檢測裝置具有廣闊的推廣前景。該裝置一方面能夠為交警執(zhí)法的提供客觀依據(jù)，另一方面可以為加大執(zhí)法力度提供依據(jù)，規(guī)范駕駛員的行為，在日益嚴(yán)重的城市交通環(huán)境中提供了從根本上解決交通問題的實證技術(shù)。將先進技術(shù)用于解決傳統(tǒng)的交通問題中，完成了在智能交通領(lǐng)域?qū)﹃J綠燈行為的全自動化檢測，在整個交通乃至社會領(lǐng)域都有有較高實用價值。

闖綠燈檢測器作為一項新的技術(shù)應(yīng)用，其使用價值還體現(xiàn)在社會效益方面，可以緩解高峰期路口擁堵，為交警執(zhí)法提供有力證據(jù)，減輕交警的負(fù)擔(dān)，提高交通效率，規(guī)范駕駛行為，提高駕駛員駕駛素養(yǎng)，一旦形成產(chǎn)品，市場規(guī)模巨大，也會帶來良好的經(jīng)濟效益。

[1]胡向東,劉京誠,余成波等.傳感器與檢測技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

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