一种用于交通警示的自感知变频黄闪灯及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于交通警示的自感知变频黄闪灯及其方法。
【背景技术】
[0002]黄闪灯(闪光警告信号灯不带相位、持续闪烁黄灯，为了区别带红黄绿相位的信号灯，简称为黄闪灯)主要是在交通量不大的平面交叉路口，提示司机或行人注意安全，能有效的起到警示作用避免交通事故发生。我国现使用的是于1988年3月颁布的《中华人民共和国道路交通管理条例》，其中规定:黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。
[0003]一些路段在非高峰时段的交通量较小，设置红绿相位很可能造成资源浪费，驾驶员可能会闯红灯；通常这些情况下，设置黄闪灯既可以提醒主路驾驶员减速，又能提高运行的效率，从安全的角度和运行的角度，设置黄闪灯是一种比较好的办法。因为设置黄闪灯后，主路的驾驶员会警觉支路上可能出现的冲突车辆，驾驶员通常会减速，这样为支路驾驶员提供更多的可穿插间隙。同时设置黄闪灯时，驾驶员穿越交叉口区域比穿越两相位和多相位的交叉口区域所用的时间要少，可利用的车流间隙增多了，道路服务的交通量较大，驾驶也无需刻意等待绿灯信号，这样遵守法规的意识会比较好。从安全的角度和运行的角度，是有利的。
[0004]但是，在已安装黄闪灯的平交口处，由于现在普遍使用的黄闪灯为单一频率、且无警示扬声器，无论交通量大小、无论车速快慢、无论是否存在紧急情况，都始终保持一种单调的警示模式，该型黄闪灯存在以下问题:首先，单一的警示对于经常在公路上行驶的驾驶员而言，已被当做一种常规形态，黄闪灯正在逐渐失去他的警示作用。
[0005]其次，这种传统的黄闪灯控制系统，闪烁频率固定，不能根据实际的交通流状况随时调整各方向上信号灯的频率，从而并不能起到最佳控制交通流效果，并在某些特殊情况下还存在弊端:
[0006]I)对于高等级路和低等级路的平交口处，低等级路会出现马车、牛羊群、自行车、行人等，且出现的频率和时段不固定，一旦出现，普通黄闪灯不能及时给与高等级路段车辆特别的警示作用，造成巨大的交通风险。
[0007]2)有的私家车主是新手，一到路口特别紧张，特别是在只有频率一致的黄闪灯、没有红绿信号灯的路口，这类司机更是表现得过于谨慎。即使是旁边支路并没有车辆通过，这些车辆也会保持低速慢行，结果会影响路口整体通过情况，影响同向行驶车辆，同时也增加出现事故的可能性。
[0008]3)有的老司机或大车司机，过于信任自己的经验和能力，面对传统黄闪灯已经麻木，放松警惕，依旧保持高速通过。据此，传统黄闪灯对他们已起不到警示作用，这样的情况十分危险。
[0009]4)平面交叉口的控制对于交叉口的流量及其分布、交通事故、延误等都有着影响。交叉口区域面积虽然只占道路总面积中很小的一部分，但是其事故比重却很显著。通过对我国城市道路交通事故抽样表明，有30%左右的交通事故发生在平面交叉口及其周围。
[0010]公路平面交叉路口之所以容易成为交通事故相对集中的地方，有两个非常重要的原因:一个原因是驾驶行为与道路设计指标不协调。交通流在平面交叉口区域形成冲突点、合流点和分流点，交通流在这些点的运行特性存在特殊性。驾驶员在平面交叉口区域行驶需要进行复杂的判断和决策，如果某个设计指标不协调则有可能出现人、车、路和环境动态系统失调，驾驶员复杂的操作过程可能会破坏人机环境的稳定性，从而导致事故。另外一个原因是交通行为参与者安全意识薄弱以致于频繁违章违法。
[0011]5)刹车次数过多一一对路面有破坏，甚至酿成交通大事故。
[0012]在交叉口遇到紧急情况的概率非常高，此情况下驾驶员都需采用紧急刹车的方式，据统计，在上述情况下，每个平交口每天遇到紧急刹车避免交通事故的次数都在80次以上，一条公路上平交口繁多，多次刹车会严重阻碍行车速度，影响交通畅通，且驾驶员的每次刹车都将对路面造成损伤，降低了公路的寿命，增加了公路行驶安全隐患，可见，现存的黄闪灯一方面已无法满足高速公路的发展对于交通安全设施的要求，另一方面，随着交通的发展和自动化程度的提高，已无法跟上智能交通的发展趋势。
[0013]汽车常年不间断地在路面上行驶，会对沥青路面造成疲劳、车辙等破坏，降低了路面的使用寿命和服务水平。研宄表明，特别是重载交通，使得原路面结构设计中轴载统计产生误差，造成路面实际承受的累计标准轴载作用次数急剧增加，路面结构内部产生的应力及应变大幅度增长，致使沥青路面提前产生疲劳、车辙等破坏，大大缩短了沥青路面的使用寿命O
[0014]车辆在交叉口的急停不仅会对路面造成冲击，甚至会引发交通事故。
[0015]面对上述众多的问题，我们希望可以有更好的方法和设备来解决。
【发明内容】
[0016]本发明的目的是提供一种用于交通控制的自感知变频黄闪灯，其通过在不同程度的紧急情况下发出不一样频率的闪烁信号，以此来提示司机通过路口前心里对路口路况做到大致有底。
[0017]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0018]一种用于交通警示的自感知变频黄闪灯，包括一组封装在灯箱内的黄闪灯，通过一个支架设置在路口位置处，其还包括有:
[0019]一组智能感应单元，分别设置在各向驶向路口的道路上，且所设的位置距路口为预定距离；各智能感应单元中包括有一个用于采集车辆经过信息的探测器、一个嵌入的Zigbee发送模块、一个负责信号的传输和编码传感器侧ARM微处理器；
[0020]一个智能控制单元，该智能控制单元中包括有一个嵌入的Zigbee接收模块、一个可根据收集的交通流信息对所收集的信号进行接收、识别、计算、处理，进而给黄闪灯输出控制指令的ARM微处理器；
[0021]所述的各智能感应单元与智能控制单元通过Zigbee网络进行数据传输；
[0022]所述的各智能感应单元与智能控制单元分别配有各自的供电系统。
[0023]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，在ARM微处理器中置有可根据交通流信息对指定的黄闪灯进行控制的程序，该程序中通过定时器设置一个作为快闪程序的执行时间段，在该执行时间段结束后，所述的控制程序自动跳出快闪程序，转而让所指定的黄闪灯执行原有闪烁频率的恢复程序。
[0024]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，所述的Zigbee接收模块收到各向的来车信号后，通过串口发送给ARM微处理器，ARM微处理器经过判断处理之后，输出信号通过控制MOS管来控制指定的黄闪灯电源的通断，以此控制该黄闪灯的闪烁频率。
[0025]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，在各Zigbee发送模块与Zigbee接收模块收发的数据包中加入用于识别有效发送信号的Zigbee发送模块的器件识别数据DeviceID0
[0026]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，所述各组智能感应单元的分别安设在各条驶向路口道路的路面上、路边侧或埋设在路面下，所设的位置距交叉路口的距离为L ;该L的取值范围为80米?180米；在各Zigbee发送模块上安设可保证大于L米距离长度通信质量的铜管天线。
[0027]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，所述各智能感应单元及智能控制单元配有的供电系统均采用太阳能电池板供电系统；所述智能控制单元的控制输出端接一音频警告用扬声器，智能控制单元在控制调节黄闪灯的闪烁频率的同时触发音频报警系统及控制该音频报警系统扬声器的工作频率；所述黄闪灯的LED和音频报警系统的扬声器的供电电源模块的正极与该智能控制单元配有的太阳能供电系统电连接；由ARM微处理器控制的MOS管连接在该供电电源模块的负极。
[0028]所述用于交通警示的自感知变频黄闪灯中，所述太阳能电池板的输出接供给的12V电压，分别通过DC-DC转换为3.3V电压为Zigbee发送模块和Zigbee接收模块供电；在DC-DC转换的前后分别进行电容滤波。
[0029]所述的用于采集车辆经过信息的探测器可以选用超声波传感器、激光传感器、红外传感器和地磁探测器中的一种。
[0030]本发明的另一目的是提供一种交通警示的方法，利用该方法可以有效的协调和平衡好各路口之间的交通。
[0031]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0032]一种交通警示的方法，其具体方法如下:
[0033]在无红绿信号灯的路口安设如权利要求1?7所述的自感知变频黄闪灯，其中:
[0034]在交叉路口的中央，通过一个支架设置一组集合式的黄闪灯，该组黄闪灯由朝各向显示的黄闪灯单元组组合构成；或在各向道路的路口边角处，分别通过一个支架设置一黄闪灯单元组；
[0035]所述的黄闪灯单元组至少包括有一个显示两个邻向道路交通流状态的黄闪灯；
[0036]在各向道路上且距路口 L距离位置处至少设有一个智能感应单元，各智能感应单元中包括有一个用于采集车辆经过信息的地磁探测器和一个嵌入的Zigbee发送模块；
[0037]组建zigbee网络，在自感知变频黄闪灯智能控制单元的ARM微处理器芯片中安设可根据交通流信息对指定的黄闪灯进行状态控制的程序；
[0038]触发各向道