一种农村公路夜间发光警示交通标志夜间诱导系统的制作方法

本发明涉及交通，尤其是一种农村公路夜间发光警示交通标志夜间诱导系统。

背景技术：

1、农村公路是农村最重要的基础设施之一，是农民出行的主要途径。改革开放以来，中国的农村公路发展迅速。随着我国经济的发展，农村公路建设里程加快，同时农民收入逐渐增多，农村地区的机动车拥有量也随之提高，但相应的交通安全措施去没有及时的进行相应改善，目前农村交通事故快速增长，交通安全形式严峻。农村公路交通安全问题逐渐成为世界各国面临的共同难题。

2、农村公路设计标准较低，部分路段道路线形设计不合理，经常存在陡坡、急弯等危险路段，夜晚农村道路照明系统不足，导致驾驶员视距不够，无法准确判断路况车况，同时混行的非机动车及行人发出的光源较弱甚至无光源，导致机动车驾驶员不易及时发现，加之农村公路较为狭窄，遇到紧急情况不易躲避，极易发生碰撞甚至冲出路堤，发生重大交通安全事故。由于路灯照明系统造价较高，鉴于我国现有村镇经济发展状况，将路灯照明系统普及到每一条农村公路的做法并不符合现实情况，不仅前期建设成本极高，后期高昂的电费将会给当地村镇造成极大的经济负担与资源浪费。因此，农村公路的夜间交通安全是亟待解决的现时问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提出一种农村公路夜间发光警示交通标志夜间诱导系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、提供一种农村公路夜间发光警示交通标志夜间诱导系统，包括：

4、环境检测模块：用于基于红外检测装置检测自然环境光照强度；

5、灯光感应模块：用于基于红外检测装置感应检测夜间来车或行人发出灯光的光照强度；

6、距离判断模块：用于根据检测的灯光光照强度判断来车或行人与发光警示标志的距离；

7、标志调节模块：用于根据所述距离判断模块检测的距离进行发光警示标志的发光自适应调节。

8、作为本发明的一种优选技术方案：所述红外检测装置设置于发光警示交通标志下方。

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述环境检测模块检测自然环境光照强度低于预设的自然环境光照强度阈值时，启动系统工作；所述环境检测模块检测自然环境光照强度高于预设的自然环境光照强度阈值时，控制系统停止工作。

10、作为本发明的一种优选技术方案：所述距离判断模块基于距离判断函数判断来车或行人与发光警示交通标志之间的距离。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述距离判断函数具体如下：

12、

13、其中，δ为变换系数，e(t)为t时刻来车光照强度，s(t)为t时刻来车与发光警示交通标志之间的距离。

14、作为本发明的一种优选技术方案：所述标志调节模块基于距离判断函数检测的来车或行人与发光警示交通标志之间的距离，通过感应控制算法进行发光警示交通标志的发光自适应调节。

15、作为本发明的一种优选技术方案：所述感应控制算法具体如下：

16、基于检测的来车或行人与发光警示交通标志之间的距离建立发光警示交通标志的动态变化模型s(t)：

17、s(t)＝as(t)+bδ(t)

18、其中，δ(t)为控制模型的状态向量且δ(t)＝h(s(t))，h为状态参数，a、b为控制集合，且满足a，b∈rm×n，其中，m为红外测量装置的传感器节点数目，n为发光警示交通标志的执行器节点数目；

19、设红外测量装置的采样周期为τ，数据采样的时间序列为

20、

21、当红外测量装置检测来车或行人发出灯光的光照强度达到预设标准时，事件触发器发送当前的采样值，并标记当下的时间序列为：

22、

23、其中，tl为当下的第l个采样值，

24、设立动态变化模型s(t)的触发条件：

25、et(t)e(t)>αst(t)βs(t)

26、其中，e(t)为误差向量，t为数据的转置，t∈[tl，tl+1]，tl+1为当下的第l+1个采样值，α为可控制阈值，β表示序列正向对称的时间矩阵，误差向量为：

27、e(t)＝s(tl)-s(t)，t∈[tl，tl+1]

28、其中，s(tl)为第l个采样时间对应的来车或行人与发光警示交通标志之间的距离；

29、得到控制模型的状态向量如下：

30、δ(t)＝h(s(tl))＝h(s(t)+e(t))，t∈[tl，tl+1]

31、设置发光警示交通标志的全局状态信息集合为其中i对应发光警示交通标志工作的触发条件个数，当全局状态信息集合符合序列正向对称的时间矩阵β的正向表达时，得到如下的关系：

32、|ei(t)|2>α|si(t)|2+γi

33、其中，|·|表示欧式范数，ei(t)为第i个触发条件对应的误差向量，si(t)为第i个触发条件对应的，γi为第i个触发条件对应的全局状态信息；

34、红外测量装置的第i个触发时刻的表达式tl+1，i如下：

35、tl+1，i＝tl，i+min{εt||ei(tl+εt)|2>α|si(tl+εt)|2+γi}

36、其中，tl，i为第i个触发条件对应的时刻tl的表达式，ε为红外测量装置的触发阈值；

37、基于预设值s′寻优获取发光警示交通标志的最优发光目标值q：

38、

39、其中，μ(t)为发光警示交通标志的最优控制节点，r为发光警示交通标志的控制节点数量。

40、作为本发明的一种优选技术方案：所述预设值根据公路类型进行设置；所述公路类型包括普通路段及特殊路段；所述普通路段为除特殊路段以外的所有路段；所述特殊路段包括急弯路段、陡坡路段、连续下坡路段、连续上坡路段、桥梁路段、隧道路段、穿村路段、临水路段、涉水路段、临崖路段、高边坡路段以及平面交叉口。

41、作为本发明的一种优选技术方案：所述标志调节模块还根据红外检测装置检测的夜间向发光警示交通标志移动的物体时，启动发光警示交通标志进行恒定发光警示。

42、作为本发明的一种优选技术方案：所述标志调节模块还从车辆或行人经过发光警示交通标志时间开始进行计时检测，到达预设时间后控制发光警示交通标志持续降低发光强度直至停止发光。

43、本发明提供的农村公路夜间发光警示交通标志夜间诱导系统，与现有技术相比，其有益效果有：

44、本发明通过红外检测装置对环境光照强度进行检测，控制系统的自启动及停止，还通过红外检测装置对来往车辆及行人进行检测，若来车或行人未发光，则根据检测信号进行发光警示交通标志的持续恒定发光处理，既可以为车辆及行人进行警示又可以为其进行照亮，保证车辆及行人的行驶安全。若来车或行人发出灯光，基于距离判断算法判断来车或行人与发光警示交通标志之间的距离，并通过感应控制算法进行发光警示交通标志灯光的自适应调节，为来车或行人提供最佳警示信号，最大程度的保障来车或行人的行驶安全。同时对经过发光警示交通标志的车辆及行人进行计时检测，控制发光警示交通标志的减弱关闭，既保障了车辆及行人的行驶安全，又降低了能源的损耗。