一种基于多级双向预警的智能变色行人过街系统的制作方法

本发明涉及城市道路安全设施技术领域，特指一种基于多级双向预警的智能变色行人过街系统。

背景技术：

根据机构调查数据显示，无控制交通方式的路口交通事故占全国交通事故的33.83％，死亡人数占全年交通事故死亡人数的32.49％，平均每七分钟就有一位行人被汽车撞伤，每两个小时左右就有一位行人被车祸夺取生命，尤其在驾驶员视线受限的非信控路口，如果行人、非机动车突然从路口穿出过马路，极易造成驾驶员来不及减速而引发交通事故。

目前，运用广泛的普通信号控制方案，虽然具备成本低、安装、维护简便、技术成熟等优点，但亦存在易造成绿灯损失、无法应对突发情况、交通流变化后需要重新配时、行人无法有效判别过街的安全性、无行人预警信息的缺陷。因此，针对道路线形不佳，事故多发的重要节点路段，应该有针对性的过街改善设施来应对现代化的交通需求，提高道路交通安全水平。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种基于多级双向预警的智能变色行人过街系统，其功能完善、耐候性强、生命周期成本低，适用于城市道路和郊区道路路段。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种基于多级双向预警的智能变色行人过街系统，包括行人检测区以及设于行人检测区前方位置的车辆检测区，行人检测区的两个对角线位置分别设有行人检测单元，行人检测区的两端分别设有行人待行区，且两端行人待行区之间设有斑马线，行人待行区内设有行人预警单元一，斑马线的两侧分别设有行人预警单元二，车辆检测区包括刹车距离段与车速控制段，车速控制段的两端分别设有车辆检测点。

进一步而言，所述行人检测单元包括设于行人检测区的两个对角线位置的红外热成像探测仪。

进一步而言，所述行人预警单元一包括设于行人待行区内的语音警示桩，行人预警单元二包括设于斑马线两侧位置的预警导向地标。

进一步而言，所述车速控制段一端设有车辆检测点一，车速控制段另一端设有车辆检测点二，车辆检测点二设于接近行人检测区一端，车辆检测点一设于远离行人检测区一端，车辆检测点一位置处设置有无线车辆检测器，车辆检测点二位置处设有车辆检测单元与车辆预警单元。

进一步而言，所述车辆检测单元包括设于车辆检测点二位置处的雷达测速仪，雷达测速仪内设有一个速度阈值，车辆预警单元包括设于车辆检测点二位置处的led行人预告屏，可显示行人过街信息与限速信息。

进一步而言，所述预警导向地标设于斑马线的两侧位置，设置频率为每条斑马线的两侧分别设置一个，预警导向地标可根据系统指令显示红黄白三种颜色。

进一步而言，所述行人待行区的地面涂绘有黄色油漆，行人待行区的两侧分别设有语音警示桩。

进一步而言，所述刹车距离段的两侧路缘上分别设有警示诱导标，警示诱导标的闪现频率为2.5hz～3hz,设置频率为两相邻诱导标之间间隔4.62～5.20m设置，警示诱导标可根据系统指令显示红黄白三种颜色。

本发明有益效果：

1.本系统借助检测行人及车辆状态，通过行人预警单元中的语音警示桩报警、斑马线两侧预警导向地标颜色变化和车辆预警单元中的led行人预告屏提示、道路两侧警示诱导标颜色变化，为双方提供过街决策依据，实现对行人和车辆双向预警并控制车速，保障行人过街安全；

2.本发明系统结构合理，采用基于风险评估和覆盖优先级的控制理论，控制中心基于采集的数据对行人过街的风险状态进行评估，并基于不同的风险程度显示不同的设计方案，系统工作效率更高，适用范围广，可应用于城市及郊区道路中段无信控人行横道，提升事故多发地段过街安全性。

附图说明

图1是无行人时系统初始状态示图；

图2是有行人检测区无车辆时系统状态示图；

图3是有行人车辆未失控时系统状态示图；

图4是有行人车辆界定为失控时系统状态示图。

1.行人检测区；2.行人待行区；3.语音警示桩；4.预警导向地标；5.红外热成像探测仪；6.警示诱导标；7.无线车辆检测器；8.车辆检测点一；9.车辆检测点二；10.雷达测速仪；11.led行人预告屏；12.刹车距离段；13.车速控制段。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1至图4所示，本发明所述一种基于多级双向预警的智能变色行人过街系统，包括行人检测区1以及设于行人检测区1前方位置的车辆检测区，行人检测区1的两个对角线位置分别设有行人检测单元，行人检测区1的两端分别设有行人待行区2，且两端行人待行区2之间设有斑马线，行人待行区2内设有行人预警单元一，斑马线的两侧分别设有行人预警单元二，车辆检测区包括刹车距离段12与车速控制段13，车速控制段13的两端分别设有车辆检测点。以上所述构成本发明基本结构。

本系统借助检测行人及车辆状态，通过行人预警单元中的语音警示桩3报警、斑马线两侧预警导向地标4颜色变化和车辆预警单元中的led行人预告屏11提示，道路两侧警示诱导标6颜色变化，为双方提供过街决策依据，实现对行人和车辆双向预警并控制车速，保障行人过街安全。

实际应用中，系统还包括核心算法，系统依据车辆及行人不同状态设计四种系统工作方案：

1)行人检测区1未检测到行人过街(如图1所示)；

2)行人检测区1检测到行人过街，车辆检测点一8与车辆检测点二9检测无来车(如图2所示)；

3)行人检测区1检测到行人过街，车辆检测点一8检测到车辆数不为0且车辆检测点二9未检测到车辆超速(如图3所示)；

4)行人检测区1检测到行人过街，车辆检测点一8检测到车辆数不为0且车辆检测点二9检测到车辆超速(如图4所示)。

本发明采用基于风险评估和覆盖优先级的控制理论，控制中心基于采集的数据对行人过街的风险状态进行评估，并基于不同的风险程度显示不同的设计方案，系统工作效率更高，适用范围广，可应用于城市及郊区道路中段无信控人行横道，提升事故多发地段过街安全性。

实际应用中，所述刹车距离段12及车速控制段13，均位于车辆检测区，刹车距离段12的长度值为s米，车速控制段13的长度值为d米；车速控制段两端设置有车辆检测点一8和车辆检测点二9，车辆检测点一8设置无线车辆检测器7，设置在距离行人检测区1的s+d米处；车辆检测点二9设置雷达测速仪8及led行人预告屏11，雷达测速仪8内设一个速度阈值，设置在距离行人检测区1的s米处；

实际应用中，刹车距离段12的长度s是由设计速度的停车视距乘以安全系数1.2决定的；车速控制段13的长度d是行人过街时间乘以路段设计速度再减去s所求车速控制距离和车辆减速至速度阈值所需距离中的最大值。

更具体而言，所述行人检测单元包括设于行人检测区1的两个对角线位置的红外热成像探测仪5。采用这样的结构设置，红外热成像探测仪5不受阴影与耀眼强光的影响，可检测靠近路边、在路边等待、或在斑马线行走的行人与非机动车，当行人检测单元检测到行人可触发系统运转。

实际应用中，红外热成像探测仪5设置于的行人检测区1的两个对角线位置，探测范围恰好覆盖行人检测区1的矩形区域。

更具体而言，所述行人预警单元一包括设于行人待行区2内的语音警示桩3，行人预警单元二包括设于斑马线两侧位置的预警导向地标4。采用这样的结构设置，可在有行人车辆未失控时、有行人车辆界定为失控时两种系统状态条件下进行语音播报提示、导向地标颜色指示。

实际应用中，语音警示桩3的语音播报提示语分别为“前方车辆即将到达，请谨慎通行”、“前方车辆危险，请在待行区等候通行”。

更具体而言，所述车速控制段13一端设有车辆检测点一8，车速控制段13另一端设有车辆检测点二9，车辆检测点二9设于接近行人检测区1一端，车辆检测点一8设于远离行人检测区1一端，车辆检测点一8位置处设置有无线车辆检测器7，车辆检测点二9位置处设有车辆检测单元与车辆预警单元，车辆检测单元包括设于车辆检测点二9位置处的雷达测速仪10，雷达测速仪10内设有一个速度阈值，车辆预警单元包括设于车辆检测点二9位置处的led行人预告屏11，可显示行人过街信息与限速信息。采用这样的结构设置，通过无线车辆检测器7与雷达测速仪10多级检测车辆运行状态联动控制行人、车辆预警单元工作状态。

实际应用中，本发明所述的雷达测速仪10内设有一个速度阈值，速度阈值与道路实际路况相关，本实施例以30km/h为标准。

实际应用中，当行人检测单元检测到行人过街时，led行人预告屏11显示行人及限速信息。

更具体而言，所述预警导向地标4设于斑马线的两侧位置，设置频率为每条斑马线的两侧分别设置一个，预警导向地标4可根据系统指令显示红黄白三种颜色。

实际应用中，预警导向地标4的白色代表过街安全，行人可正常通行；黄色代表过街有风险，行人谨慎通行；红色代表过街危险，行人等待过街。

更具体而言，所述行人待行区2的地面涂绘有黄色油漆，行人待行区2的两侧分别设有语音警示桩3。

实际应用中，在预警导向地标4及警示诱导标6显示黄光或红光时候语音警示桩3分别发出不同的语音提示信息。

更具体而言，所述刹车距离段12的两侧路缘上分别设有警示诱导标6，警示诱导标6的闪现频率为2.5hz～3hz,设置频率为两相邻诱导标之间间隔4.62～5.20m设置，警示诱导标6可根据系统指令显示红黄白三种颜色。

实际应用中，警示诱导标6的白色代表安全，提醒驾驶员可安全通过；黄色代表警示，提醒驾驶员注意避让前方行人；红色代表危险，提醒驾驶员控制车速谨慎驾驶。

实际应用中，警示诱导标6的闪现频率设置为2.5hz～3hz，该设置频率效果最好、满足驾驶员视觉较为舒适的要求。

需要说明的是，系统还包括核心算法，系统依据车辆及行人不同状态设计四种系统工作方案，如表一和表二所示，

表一为系统状态说明：

表二为系统设施状态条件：

所述持续时间ta、tb、tc，持续时间tc主要根据周边环境和出行者的特征等进行具体确定，大约为3～8s；持续时间tb基于车辆通过车速控制段d和刹车距离s的时间来确定；持续时间ta基于刹车距离s路段车辆的刹车时间和启动时间来确定。

以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。