一種防闖紅燈智能裝置系統(tǒng)研究

徐占東++曹陽

[摘 要]現(xiàn)如今我國道路交叉口人流、車流密集，即使有信號控制，交通的有序性也難以保證，頻發(fā)的行人過街闖紅燈的行為更是加劇了混亂，并造成嚴重的安全事故。如何有效降低信號交叉口行人過街闖紅燈的不良行為成為社會關(guān)注的焦點和學(xué)界研究的熱點。為解決上述問題，本系統(tǒng)從分析行人闖紅燈的心理出發(fā)，以保障行人過街安全為目標，采用設(shè)施引導(dǎo)和違章懲治并舉的思路，顯著提升信號交叉口的交通秩序，減少交通安全事故的發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]信號交叉口；行人過街；交通安全

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0369-01

一、研究背景

2014年因闖紅燈行人死亡人數(shù)就超過4萬人，因行人過街闖燈出現(xiàn)的大量安全事故使得交通管理部門難以應(yīng)付。這種違法行為一方面干擾了車輛的通行條件，另一方面也嚴重威脅到過街行人自身的安全。所以在此背景下，本文從過街行人的心理出發(fā)，考慮設(shè)計一套督導(dǎo)系統(tǒng)裝置用以遏制闖紅燈的現(xiàn)象，以保證行人的生命財產(chǎn)安全。

二、設(shè)計原理

通過對成都市CBD地區(qū)（春熙路、環(huán)球中心、世紀城等）路口交通問題進行了實地問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各個地區(qū)的交通路口都存在不同嚴重程度的闖紅燈現(xiàn)象，成為該地區(qū)一個極大的安全隱患。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，造成這一現(xiàn)象的原因是行人通過信號交叉口時交通行為不能得到約束，很多行人因為從眾或僥幸心理便違反交通規(guī)則；并且行人在違章闖燈后處罰沒有依據(jù)，致使眾多行人無視交通信號。

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，目前信號交叉口對于行人的管理體系難以適應(yīng)現(xiàn)今的交通需求。基于該思路設(shè)計了“一種防闖紅燈智能裝置系統(tǒng)”，以達到保障行人過街安全的目標。本系統(tǒng)分為硬件部分和軟件平臺兩個子系統(tǒng)，路口集成了各硬件設(shè)備，用于對行人的交通行為進行監(jiān)督和勸導(dǎo)；控制中心監(jiān)控平臺用于對整個信號交叉口進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。系統(tǒng)核心部分的邏輯設(shè)計如下：

從上述邏輯圖中可以看出，通過在路口設(shè)置這樣一套人性化設(shè)備，可以實現(xiàn)高效的違章取證，同時也可以起到交通勸導(dǎo)的積極作用，能杜絕部分行人的僥幸心理，保障行人的過街安全；通過構(gòu)建控制中心監(jiān)控管理平臺，一方面可以改善工作人員的勞動條件，可視化統(tǒng)一管理，另一方面通過對違章記錄進行違章取證，在條件允許下將記錄提供給公安部門，為后續(xù)的處罰提供依據(jù)。

三、系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)由兩個部分構(gòu)成，分別是行人督導(dǎo)監(jiān)測裝置（硬件部分）和控制中心監(jiān)控管理中心（軟件部分）。

行人督導(dǎo)監(jiān)測裝置主要包括STC89C51型、AT89S52型單片機、RS232串口通信模塊、GSM無線通信模塊、HC-SR04超聲波感應(yīng)模塊、ISD1820語音模塊、720P攝像頭、VC4000視頻采集卡、LED模擬信號燈、直流繼電器等。

控制中心監(jiān)控管理平臺軟件利用Visual Studio 2010編程軟件，以C#為編程語言，通過GMAP.NET桌面地理信息應(yīng)用為構(gòu)架，結(jié)合VC4000視頻采集卡進行二次開發(fā)，并利用SQL SERVER 2008數(shù)據(jù)庫存儲相關(guān)行人違章等數(shù)據(jù)。同時，結(jié)合OPENCV對身份圖像信息進行訓(xùn)練，實現(xiàn)人臉匹配的功能，為后續(xù)處罰提供執(zhí)法依據(jù)。

四、創(chuàng)新特色

本設(shè)計通過軟硬件結(jié)合的方式，實現(xiàn)了行人督導(dǎo)監(jiān)測裝置和管理監(jiān)控中心兩個子系統(tǒng)的有機結(jié)合，通過可視化平臺的應(yīng)用，使得該設(shè)計成為一個功能齊全的系統(tǒng)，以保障行人的安全。項目的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

* 發(fā)光人行橫道設(shè)計，系統(tǒng)硬件設(shè)計的設(shè)于馬路牙上的發(fā)光人行橫道能夠很好的起到警示的作用。在紅燈相位下，配合語音播報進行聲光警示能夠規(guī)范行人的交通行為，起到勸導(dǎo)的作用。

* 實時監(jiān)控記錄，路口行人的交通行為在本系統(tǒng)中能夠得到實時的監(jiān)控，同時對視頻采集卡的二次開發(fā)能夠?qū)⑿袨檫`章記錄可以實時保存在后臺數(shù)據(jù)庫中，作為后期執(zhí)法的數(shù)據(jù)。

* 經(jīng)濟實用，最大限度的利用現(xiàn)有成熟的技術(shù)和設(shè)備，避免了大筆支出。部分硬件以市場產(chǎn)品開發(fā)為標準，后期系統(tǒng)的可移植性、實用性強。

* 技術(shù)創(chuàng)新，軟件語言是基于Visual Studio平臺，具有良好的移植性，能夠適應(yīng)各類操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）；應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫（SQL SEVER）存儲動態(tài)記錄，以便于進行數(shù)據(jù)查詢和分析，部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以為未來交通規(guī)劃的決策提供依據(jù)。

* 設(shè)施引導(dǎo)和違章懲治并舉，一方面通過督導(dǎo)監(jiān)測裝置可以約束行人過街的交通行為；另外，可以通過人臉識別技術(shù)匹配違章行人信息，在政策允許的情況下可作為執(zhí)法的依據(jù)。

五、應(yīng)用前景

在配合相關(guān)法律政府措施，本系統(tǒng)能夠大幅度改善信號交叉口行人違反交通規(guī)則的現(xiàn)象。充分考慮本設(shè)備的經(jīng)濟性，通過實物沙盤多次模型系統(tǒng)的有效性，認為應(yīng)用前景良好，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.社會效益突出。行人過街闖紅燈的現(xiàn)象十分嚴重，給路口帶來了很大的安全隱患。通過應(yīng)用本系統(tǒng)可以帶來巨大的社會效益，表現(xiàn)在經(jīng)濟和安全兩個方面。

2.緊貼實際，應(yīng)用型強。市場上已有類似正在使用的防闖紅燈抓拍系統(tǒng)，但只是從抓拍、曝光的角度來考慮設(shè)計。本系統(tǒng)從督導(dǎo)行人交通行為角度出發(fā)，利用發(fā)光人行橫道和語音播報聲光雙重警示來規(guī)范行人過街行為，相比較而言具有更強的適用性和推廣性。

3.應(yīng)用范圍廣，溢出性強。本系統(tǒng)適用于城市存在類似嚴重的現(xiàn)象所有路口，在保障行人通過安全的同時，也能夠改善城市信號交叉口的通過秩序。

參考文獻：

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