（南京理工大学紫金学院，江苏南京市，210000）屠升飞 陈 昊 金重宇 谭菊琴 王雪洁

1 研究背景

党的十九大报告提出实施乡村振兴战略后,全国各地针对本地区的农村振兴做出了部署，将工作重心放在了农村公路基础设施建设上面。随着“村村通公路”工程的大力实施，使得乡村公路与干线公路相连接的公路路网结构和道路等级不断优化，极大的改善农村的交通条件和出行环境。但是，随着城乡公交和农村物流的发展,农村公路上交通量逐渐增加，给道路交通带来了很大的压力和安全隐患。

据统计，美国交通事故中有55%发生在交叉口；法国的交通事故有24%发生在交叉口；英国的交通事故大约有33%发生在交叉口。国际照明委员会（CIE）的研究结果表明夜间交通事故率是白天的三倍[1]。由此可见，交叉口是交通事故多发点，造成人身伤亡或财产损失的可能性较大，交通安全风险较高。而在夜间，无信号交叉口，由于车辆少,导致车速过快，夜间照明设施不全，使驾驶员视线不清，或驾驶员疲劳、疏忽等发生的交通事故率比上述数据还要高。由于乡村道路公路等级较低、路旁环境复杂障碍物较多容易造成视觉盲区、道路交通安全设施极度缺乏，以及干线公路与乡村道路交叉口设计不符合规范、交通设施建设较为落后、管理措施不完善，干线公路与乡村道路的车辆在交叉口处的冲突越来越严重，尤其在夜间道路上车辆较少导致驾驶人对来往车辆的警戒心下降及可视条件降低的情况下，干线公路与乡村道路交叉口的事故率呈现递增状态。

因此，根据无信号灯道路交叉口交通状况，设计一种合理的、低成本的道路交通设施方案显得尤为重要。

2 系统工作原理

本设计以宽度为2*4m双向双车道的干线公路和宽度为5m的乡村道路组成的交叉口为设计背景的预警系统基本布置图如图1所示。在乡村道路上对角安装6个对外红外热释电传感器，每隔6m布置一个，在斑马线外的盲区使用4个红外热释电传感器，用于探测等待区的行人。在距离路口15m处设计红外热释电感应路灯，当乡村道路上的红外热释电传感器发现行人时，可以点亮路灯，提供照明，达到节能的目的。在斑马线两侧安装超声波传感器，对向的超声波传感器之间相距8m（可依据真实情况改变），在干线公路临近交叉口路段旁安装3组灯光报警模块，每两组间距30m（共80m安全警示距离），可显示红、黄、绿三种灯光。OLED显示模块用于显示交叉口危险信息。整个系统由于需要连接探测单元和警示单元，所以使用Zigbee无线通讯作为两个单元的传输信息方式[2]。

图1 系统布置图

3 乡村道路夜间交叉口信息提示器设计

3.1 灯光报警器设计

本论文灯光报警器所采用LED灯，内灯使用LED贴片，外壳材质加厚，耐用、坚固，使用寿命较长，LED警报灯实物如图2所示，灯光报警器使用红、黄、绿三种灯光显示道路状况。

图2DMWD多层LED警报灯

3.2 可变信息板的版面内容设计

本课题可变信息板采用OLED屏幕与灯光报警器一同作用用来显示交叉口处的交通状况的预警类信息[3]。当乡村道路上的检测装置未检测到行人时，信息板熄灭，表示干线公路驾驶员可按正常速度驶过交叉口；当乡村道路检测装置检测到行人时，信息板屏幕显示“有行人靠近，谨慎慢行”；当检测到人行横道上有行人时，信息板屏幕显示“前方斑马线有障碍物，注意减速避让”，如表1所示。

表1 灯光警报器和可变信息板具体显示内容

4 道路交叉口交通设施设计

干线公路：首先基于乡村道路上的检测系统在干线公路上设置信息提示器，其中包括灯光报警器和可变信息板，并且在干线公路交叉口前设置交叉口预告标志和交叉口告知标志，在交叉口处设置导向箭头、停车线、人行横道线及相应的人行横道预告标线和人行横道标志，并在适当位置设置减速震动标线。

乡村道路：在乡村道路行驶方向的交叉口附近道路右侧设置了停车让行标志、停车线及禁止左转标志。

综上所诉，干线公路与乡村道路交叉口处安全设施设计如图3、图4所示。

图3 交叉口干线公路设施设计图

图4 交叉口乡村道路设施设计图