一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统的制作方法

1.本实用新型涉及交通安全技术领域，具体涉及到一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统。


背景技术：

2.公路隧道的快速发展，给社会和经济都带来了巨大效益。由于公路隧道自身构造特殊，公路隧道内一旦发生事故后持续时间长、影响范围大，往往会造成惨重的人员伤亡和重大的经济损失，甚至造成二次灾害。统计资料显示，高达40％的隧道内事故是由驾驶员在隧道内的车速感知能力较差而导致的超速行为引起，2012-2016年五年间，我国高速公路隧道事故中超速行驶肇事致死人数占死亡总数的19.1％，超速肇事位居第一，且由于长大隧道中部路段亮度低、环境压抑，驾驶员急于超速行驶离开隧道，因超速行为引发的公路隧道交通事故频发于隧道中部路段，因此如何改善长大隧道中部路段行车过程中的视觉信息，提高驾驶员在隧道中部的车速感知能力，降低隧道中部的车速，对于提升隧道内的交通安全具有重要意义。
3.目前国内外对于隧道控速的措施已有多种，如振动减速带、超速抓拍及限速标志等，但都存在一定缺陷，振动减速通过振动逼迫驾驶员减速，但高速行驶时驾驶员会感到不舒服，且振动也会对车辆造成一定损坏；超速抓拍为事后处罚，不能提前预防；限速标志由于驾驶员遵守率低，降速效果较差，因此需选用其他新方法或系统对隧道中部车辆进行合理控速。
4.已有研究表明，边缘率可通过增大其相对于人眼运动的时间频率使得驾驶人高估车速，进而诱导驾驶员“无意识”地降低车速，同时使用激光灯可以醒目的提示驾驶员运行速度过快，因此设置一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统，可有效降低隧道中部超速比例，提高隧道内交通安全。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统，该系统能利用边缘率和激光诱导驾驶员降速，从而降低长大隧道中部路段车辆平均速度及车速标准差，进而提高长大隧道内中部路段安全水平。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统，其特征在于，包括：
7.雷达测速仪模块、5g信号输入器、无线传输基站、5g信号接收器、单片机、电路驱动模块、紫外线照射灯模块、荧光涂料边缘率标线模块、电机模块、传动模块、激光灯模块；
8.所述雷达测速仪模块与所述5g信号输入器通过有线方式连接；所述5g信号输入器与所述无线传输基站通过无线方式连接；所述无线传输基站与所述5g信号接收器通过无线方式连接；所述5g信号接收器与所述单片机通过有线方式连接；所述单片机与所述电路驱动模块有线连接；所述电路驱动模块分别与所述的紫外线照射灯模块、电机模块、激光灯模
块通过有线方式依次连接；所述的电机模块、传动模块、激光灯模块依次连接。
9.所述雷达测速仪模块设置于所述荧光涂料边缘率标线模块前l1处，所述5g信号输入器固定于所述雷达测速仪模块上；所述无线传输基站安装于隧道左侧距离所述荧光涂料边缘率标线模块起始端l2处；所述5g信号接收器固定于所述单片机上；所述电路驱动模块与固定于单片机上；所述紫外线照射灯模块安装于同向行车道分界线正上方的隧道顶部；所述荧光涂料边缘率标线模块由白色车行道分界线与无色荧光涂料行车道分界线组成，无色荧光涂料行车道分界线覆盖于白色车行道分界线之上，所述白色车行道分界线长度为l，相邻分界线间距为k；所述电机模块安装于隧道左侧底部，与所述荧光涂料边缘率标线模块起始端横向对齐；所述传动模块安装于隧道左侧墙壁，高度为h1；所述激光灯模块固定于传动模块上。
10.作为优选，所述雷达测速仪模块用于测量车速数据，并传输至所述5g信号输入器；
11.作为优选，所述5g信号输入器将车速数据无线传输至所述无线传输基站，所述无线传输基站将车速数据无线传输至所述5g信号接收器；所述5g信号接收器将数据传输至所述单片机；
12.作为优选，所述单片机对车速数据与车速阈值进行比较，判断其是否超速，当车速数据超过规定的车速阈值时，所述单片机结合规定的车速阈值生成pwm占空比信号，将pwm占空比信号以及pwm脉冲输出至所述电路驱动模块。
13.作为优选，所述电路驱动模块若接收到pwm脉冲，则同时输出照射灯开通电信号控制所述紫外线照射灯模块进行紫外线照射、电机开通电信号控制所述电机模块启动，并根据pwm占空比信号控制所述电机模块以规定的车速阈值运行、激光灯开通电信号控制所述激光灯模块发出红色光线；
14.作为优选，所述无色荧光涂料的材料为cas:ceeu2，在紫外线照射下呈现黄色荧光；
15.作为优选，所述传动模块由金属片网带组成，所述传动模块与所述电机模块固定连接，所述电机模块启动时，带动所述传动模块以规定的车速阈值传动；
16.作为优选，所述激光灯模块固定于所述传动模块的金属片网带上，所述激光灯模块接收到激光灯开通电信号时，发出红色光线，同时跟随所述传动模块以规定的车速阈值移动。
17.本实用新型有益效果：
18.控速对象为长大隧道中部路段车辆，控速效果明显，利用边缘率理论降低长大隧道中部路段车辆平均速度及车速标准差，进而提高长大隧道内中部路段安全水平。
19.荧光涂料边缘率标线模块不仅利用边缘率信息使得驾驶员无意识降速，同时其颜色可增强隧道中部视觉刺激作用，提高驾驶员注意力，缓解驾驶员在隧道内单调及紧张的心理，保障隧道行车安全。
20.可根据不同设计速度下的隧道，设置边缘率标线的长度及间隔。
21.激光灯模块可以规定的车速阈值移动，发出光线对驾驶员发出警示，同时造成压迫感使驾驶员降速。
22.车速信息采用5g信号无线传输，无线传输基站可在建筑物内部和地下隧道等传统无线通信难以覆盖的区域，保证通信链路的高速稳定传输。
附图说明
23.图1：本实用新型系统结构图；
24.图2：a、b、c、d为车辆在未超速50％及在设计速度为60km/h、80km/h、100km/h超速50％的情况下本实用新型荧光涂料边缘率标线模块图；
25.图3：本实用新型仿真场景示意图；
26.其中，1为雷达测速仪模块，2为5g信号输入器、3为无线传输基站、4为5g信号接收器、5为单片机、6为电路驱动模块、7为荧光涂料边缘率标线模块、8为紫外线照射灯模块、9为电机模块、10为传动模块、11为激光灯模块。
具体实施方式
27.为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.本实用新型的系统框图图1所示，本实用新型具体实施方式的的技术方案为：一种提高长大隧道中部路段安全的控速系统，其特征在于，包括：
29.雷达测速仪模块(1)、5g信号输入器(2)、无线传输基站(3)、5g信号接收器(4)、单片机(5)、电路驱动模块(6)、荧光涂料边缘率标线模块(7)、紫外线照射灯模块(8)、电机模块(9)、传动模块(10)、激光灯模块(11)；
30.所述雷达测速仪模块(1)与所述5g信号输入器(2)通过有线方式连接；所述5g信号输入器(2)与所述无线传输基站(3)通过无线方式连接；所述无线传输基站(3)与所述5g信号接收器(4)通过无线方式连接；所述5g信号接收器(4)与所述单片机(5)通过有线方式连接；所述单片机(5)与所述电路驱动模块(6)有线连接；所述电路驱动模块(6)分别与所述的紫外线照射灯模块(8)、电机模块(9)、激光灯模块(11)通过有线方式连接；所述的电机模块(9)、传动模块(10)、激光灯模块(11)依次连接。
31.所述雷达测速仪模块(1)设置于所述荧光涂料边缘率标线模块(7)前l1＝200m处，所述5g信号输入器(2)固定于所述雷达测速仪模块(1)上；所述无线传输基站(3)安装于隧道左侧距离所述荧光涂料边缘率标线模块(7)起始端l2＝100m处；所述5g信号接收器(4)固定于所述单片机(5)上；所述电路驱动模块(6)与固定于单片机(5)上；所述紫外线照射灯模块(8)安装于同向行车道分界线正上方的隧道顶部；所述荧光涂料边缘率标线模块(7)由白色车行道分界线与无色荧光涂料行车道分界线组成，所述无色荧光涂料行车道分界线覆盖于白色车行道分界线之上，当隧道限速值分别为v＝60km/h、80km/h、100km/h时，所述无色荧光涂料行车道分界线长度分别为l1＝7.9m、7.2m、6.5m，相邻间距分别为k1＝2.1m、2.8m、3.5m，所述白色车行道分界线长度式中始终为l0＝4m，相邻分界线间距始终为k0＝6m；所述电机模块(9)安装于隧道左侧底部，与所述荧光涂料边缘率标线模块(7)起始端横向对齐；所述传动模块(10)安装于隧道左侧墙壁，高度为h1＝1.7m；所述激光灯模块(11)固定于传动模块(10)上。
32.作为优选，所述雷达测速仪模块(1)用于测量车速数据，并将车速数据传输至所述5g信号输入器(2)；
33.所述5g信号输入器(2)将车速数据无线传输至所述无线传输基站(3)，所述无线传
输基站(3)将车速数据无线传输至所述5g信号接收器(4)；所述5g信号接收器(4)将数据传输至所述单片机(5)；
34.所述单片机(5)对车速数据与车速阈值进行比较，判断其是否超速，当车速数据超过规定的车速阈值时，所述单片机(5)结合规定的车速阈值生成pwm占空比信号，将pwm占空比信号以及pwm脉冲输出至所述电路驱动模块(6)。
35.所述电路驱动模块(6)若接收到pwm脉冲，则通过输出照射灯开通电信号控制所述紫外线照射灯模块(8)进行紫外线照射；
36.所述电路驱动模块(6)若接收到pwm脉冲，则通过输出电机开通电信号控制所述电机模块(9)启动，并根据pwm占空比信号控制所述电机模块(9)以规定的车速阈值运行；
37.所述电路驱动模块(6)若接收到pwm脉冲，则通过输出激光灯开通电信号控制所述激光灯模块(11)发出红色光线；
38.所述无色荧光涂料的材料为cas:ceeu2，在紫外线照射下呈现黄色荧光；
39.所述传动模块(10)由金属片网带组成，所述传动模块(10)与所述电机模块(9)固定连接，所述电机模块(9)启动时，带动所述传动模块(10)以规定的车速阈值传动；
40.所述激光灯模块(11)固定于所述传动模块(10)的金属片网带上，所述激光灯模块(11)接收到激光灯开通电信号时，发出红色光线，同时跟随所述传动模块(10)以规定的车速阈值移动。
41.当隧道限速值为60km/h，无色荧光涂料行车道分界线长度为7.9m，相邻分界线间距为2.1m；
42.当隧道限速值为80km/h，无色荧光涂料行车道分界线长度为7.2m，相邻分界线间距为2.8m；
43.当隧道限速值为100km/h，无色荧光涂料行车道分界线长度为6.5m，相邻分界线间距为3.5m。
44.所述雷达测速仪模块(1)型号为m402248；
45.所述5g信号输入器(2)和5g信号接收器(4)型号为lora126xf30；
46.所述无线基站型号为air mesh基站；
47.所述单片机(5)型号为stc89c51；
48.所述电路驱动模块(6)型号为ir2111；
49.所述电机模块(9)型号为y180m1-4 b；
50.所述传动模块(10)型号为金属片网带；
51.所述激光灯模块(11)型号为clubmax 3000fb4；
52.所述紫外线照射灯模块(8)型号为lp-gdzj30w；
53.所述荧光涂料边缘率标线模块(7)型号为龙跃紫外隐形荧光粉，成分为cas:ceeu2。
54.下面结合图1至图3介绍本发明的具体实施方式为：
55.通过雷达测速仪模块(1)测量经过车辆的车速,将信号传输至5g信号输入器(2)，5g信号输入器(2)将5g信号传输至无线传输基站(3)，无线传输基站(3)将5g信号无线传输至固定于单片机(5)上5g信号接收器(4)，并传输至单片机(5)，单片机(5)对车速信息与车速阈值对比，判断其是否超速，当车辆超速时，单片机(5)输出pwm占空比信号以及pwm脉冲
到电路驱动模块(6)，电路驱动模块(6)输出照射灯开通电信号控制所述固定于隧道本体顶部的紫外线照射灯模块(8)进行紫外线照射、输出电机开通电信号控制所述安装于隧道左侧的电机模块(9)启动电机，并根据pwm占空比信号控制所述电机模块(9)以规定的车速阈值运行、输出激光灯开通电信号控制所述激光灯模块(11)发出红色光线，电机模块(9)带动传送带，使安装于传送带上的激光灯模块(11)与车辆同方向运动，在车辆面前发出红色光幕进行警示。同时紫外线照射灯模块(8)对荧光涂料边缘率标线模块(7)进行照射，荧光涂料边缘率标线模块(7)发出黄色荧光，黄色荧光行车道分界线覆盖住原有白色行车道分界线，行车道分界线的间距缩小，利用边缘率理论，从心理上使驾驶员无意识降速，诱导驾驶员降低车速，使车辆保持正常车速行驶。同时黄色荧光和红色光幕可增强隧道中部视觉刺激作用，提高驾驶员注意力，缓解驾驶员在隧道内单调及紧张的心理，保障隧道行车安全。
56.应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。