一種右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突預(yù)警裝置設(shè)計(jì)

雍鑫藝，張洪賓，劉安霖，管少杰

一種右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突預(yù)警裝置設(shè)計(jì)

雍鑫藝，張洪賓，劉安霖，管少杰

（山東理工大學(xué) 交通與車輛工程學(xué)院，山東 淄博 255000）

通過分析平面交叉口行人過街與右轉(zhuǎn)車輛運(yùn)行特征，直行車輛和左轉(zhuǎn)車輛遇紅燈狀態(tài)時(shí)停車等待會(huì)遮擋右轉(zhuǎn)車輛行車視線，易與右轉(zhuǎn)車輛左側(cè)人行橫道線處行人發(fā)生交通事故；右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突預(yù)警裝置可為交叉口右轉(zhuǎn)車輛發(fā)布必要的人行橫道處行人信息，通過在右轉(zhuǎn)車輛在交叉口的安全制動(dòng)起始位置設(shè)置感應(yīng)裝置，二次發(fā)布警示信息。該裝置不僅可避免右轉(zhuǎn)車輛與行人發(fā)生交通事故，同時(shí)也提高了無行人過街時(shí)右轉(zhuǎn)專用車道的通行能力。

右轉(zhuǎn)車輛；行人；沖突預(yù)警裝置；交通安全

目前國(guó)內(nèi)很少通過在交叉口設(shè)置右轉(zhuǎn)專用信號(hào)燈解決右轉(zhuǎn)車輛與行人過街沖突問題，一般采用右轉(zhuǎn)車輛主動(dòng)讓行來解決這個(gè)問題。通過研究大量交通事故發(fā)現(xiàn)，右轉(zhuǎn)車輛在交叉口轉(zhuǎn)彎時(shí)經(jīng)常與過街的行人發(fā)生交通事故。尤其當(dāng)進(jìn)口道直行車輛和左轉(zhuǎn)車輛在信號(hào)交叉口遇紅燈停車等待時(shí)，會(huì)遮擋右轉(zhuǎn)車輛左側(cè)方向人行橫道線上通行的行人，使將要到達(dá)交叉口的右轉(zhuǎn)車輛出現(xiàn)視線盲區(qū)，加劇了右轉(zhuǎn)車輛與行人的沖突。與此同時(shí)，在人行橫道處沒有行人通行時(shí)，受視線盲區(qū)的影響，右轉(zhuǎn)車輛減速讓行在一定程度上會(huì)降低右轉(zhuǎn)專用車道的通行效率，使右轉(zhuǎn)車輛的行車延誤。

嚴(yán)萍等人[1]針對(duì)右轉(zhuǎn)車與行人沖突問題提出設(shè)計(jì)右轉(zhuǎn)車輛與行人相位分開設(shè)置情況下的流量臨界模型。鮑怡婷等人[2]提出一種新的右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突運(yùn)動(dòng)過程的仿真模型。蘇岳龍等人[3]對(duì)比分析右轉(zhuǎn)車流正常行駛狀態(tài)和受到干擾情況下通過道路交叉口時(shí)的車速和過街時(shí)間，并建立右轉(zhuǎn)車輛距離機(jī)非沖突點(diǎn)不同位置時(shí)所對(duì)應(yīng)不同速度的統(tǒng)計(jì)模型。陳永恒等人[4]對(duì)信號(hào)交叉口行人和右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突影響因素進(jìn)行分析。已有成果多從理論層面分析右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突特性，很少?gòu)挠布辖鉀Q問題。

本文設(shè)計(jì)了一種右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突預(yù)警裝置，通過紅外線等技術(shù)檢測(cè)人行橫道線處是否有行人。有行人時(shí)，通過顯示設(shè)備向右轉(zhuǎn)車輛第一次發(fā)布警告信息，計(jì)算確定行人的位置及行人到達(dá)與右轉(zhuǎn)車輛沖突位置的時(shí)間，根據(jù)右轉(zhuǎn)車輛能夠在沖突位置前安全停車的最小距離，在沖突位置上游右轉(zhuǎn)車輛最小安全停車距離處設(shè)置地面感應(yīng)線圈或檢測(cè)裝置，對(duì)檢測(cè)到的右轉(zhuǎn)車輛二次發(fā)布警示信息。

1 警示裝置組成及功能

右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突的警示裝置模型如圖1所示，該警示裝置主要有兩大功能。

圖1 模型示意圖

1.1 人行橫道線行人檢測(cè)及信息發(fā)布裝置

車輛在路口右轉(zhuǎn)時(shí)，極易與車輛左側(cè)方向人行橫道線處通行的行人發(fā)生交通事故，特別是進(jìn)口道直行車輛和左轉(zhuǎn)車輛遇到紅燈停車等待時(shí)，會(huì)遮擋右轉(zhuǎn)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的視線，使人行道出現(xiàn)視線盲區(qū)。針對(duì)該問題，該裝置可檢測(cè)人行橫道線處是否有行人通行，發(fā)布有無行人信息為右轉(zhuǎn)車輛駕駛員提供決策支持。

1.2 右轉(zhuǎn)車輛駕駛員二次警示裝置

在檢測(cè)到人行橫道線處有行人的情況，通過采集右轉(zhuǎn)車輛的車速，確定右轉(zhuǎn)車輛到達(dá)與行人沖突點(diǎn)位置的安全停車距離，在右轉(zhuǎn)車輛制動(dòng)起始位置設(shè)置感應(yīng)器。當(dāng)右轉(zhuǎn)車輛到達(dá)該位置，且檢測(cè)到人行橫道線的行人可能會(huì)與右轉(zhuǎn)車輛發(fā)生沖突，預(yù)警裝置二次發(fā)布警示信息，避免部分駕駛員因注意力不集中未注意到顯示設(shè)備第一次發(fā)布的信息，而與行人發(fā)生交通事故的狀況。

2 設(shè)計(jì)方案及工作原理

2.1 設(shè)計(jì)方案

該警示裝置主要由三個(gè)模塊組成：①行人檢測(cè)模塊。通過紅外線或地面感應(yīng)線圈等檢測(cè)裝置，檢測(cè)人行橫道線處是否有行人通行。如果有行人通行，則通過檢測(cè)設(shè)備確定行人具體位置和步速，計(jì)算行人到達(dá)與右轉(zhuǎn)車輛沖突點(diǎn)的時(shí)間，工作過程如圖2所示。②行人信息發(fā)布模塊。如果檢測(cè)設(shè)備確定有行人通行，發(fā)布行人、行人到達(dá)與右轉(zhuǎn)車輛沖突點(diǎn)的時(shí)間。③二次預(yù)警模塊。如有行人通行，確定右轉(zhuǎn)車輛到與行人沖突點(diǎn)位置的安全停車距離，在右轉(zhuǎn)車輛采取制動(dòng)措施的起始位置設(shè)置感應(yīng)器。當(dāng)右轉(zhuǎn)車輛到達(dá)該位置，且檢測(cè)到行人可能會(huì)與將要到達(dá)的右轉(zhuǎn)車輛發(fā)生沖突，系統(tǒng)二次發(fā)布警示信息，避免部分駕駛員因注意力不集中未注意到顯示設(shè)備第一次發(fā)布的信息，而與行人發(fā)生交通事故的狀況。

圖2 工作示意圖

2.2 工作原理

檢測(cè)模塊：通過設(shè)置紅外線等檢測(cè)裝置，檢測(cè)人行橫道線處是否有行人；如果有行人通行，通過設(shè)置測(cè)距裝置確定行人在人行橫道線的位置。

計(jì)算及信息發(fā)布模塊：通過顯示設(shè)備發(fā)布人行橫道處是否有行人；如有行人，根據(jù)檢測(cè)裝置確定的行人位置，計(jì)算發(fā)布行人到達(dá)沖突點(diǎn)的時(shí)間。

警示信息提取模塊：確定右轉(zhuǎn)車輛到達(dá)與行人沖突點(diǎn)的安全制動(dòng)距離起始位置，在該位置設(shè)置感應(yīng)器，當(dāng)車輛通過該位置，再次發(fā)布警示信息，警示部分右轉(zhuǎn)車輛的駕駛員由于注意力不集中而沒有注意到第一次顯示設(shè)備發(fā)布的行人信息。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 利用已有的紅外檢測(cè)技術(shù)

利用紅外輻射原理及儀器，檢測(cè)行人在人行道的分布及位置、人行橫道人流空間分布情況；且利用地磁感應(yīng)線圈技術(shù)，獲取右轉(zhuǎn)車輛的行駛速度及離人行橫道的距離等信息。

3.2 測(cè)速技術(shù)

通過采集右轉(zhuǎn)車輛在交叉口上游一定范圍內(nèi)地點(diǎn)車速，確定右轉(zhuǎn)車輛車速范圍，選取頻數(shù)較高的車速作為右轉(zhuǎn)車輛在與行人沖突點(diǎn)安全停車的制動(dòng)初速度。從而確定最小安全停車距離和右轉(zhuǎn)車輛與行人沖突時(shí)間，為右轉(zhuǎn)車輛是否會(huì)與行人發(fā)生沖突提供必要數(shù)據(jù)，從而保證行人安全通行。

4 結(jié)束語(yǔ)

該裝置可為右轉(zhuǎn)車輛駕駛員提供必要的行人信息，不僅可提高行人過街的安全，降低右轉(zhuǎn)車輛與行人發(fā)生交通事故概率，而且當(dāng)無行人過街時(shí)，必要的信息可以提高右轉(zhuǎn)專用車道的通行效率，降低右轉(zhuǎn)車輛的通行延誤，對(duì)改善交通安全和緩解交通擁堵都具有重要的意義。

［1］嚴(yán)萍，張敏.右轉(zhuǎn)車與行人沖突問題的解決方法探討［J］.交通與運(yùn)輸（學(xué)術(shù)版），2006（1）：18-20.

［2］鮑怡婷，周竹萍，徐永能.信號(hào)交叉口右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人沖突運(yùn)動(dòng)模型［J］.交通信息與安全，2016，34（3）：41-49.

［3］蘇岳龍，魏錚，程思瀚，等.信號(hào)交叉口右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車與行人和非機(jī)動(dòng)車沖突研究［J］.公路交通科技，2008（12）：157-161，166.

［4］陳永恒，劉芳宏，白喬文，等.信號(hào)交叉口行人和右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突影響因素分析（英文）［J］.Journal of Southeast University（English Edition），2019，35（1）：118-124.

2095－6835（2019）22－0132－02

U491

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.054

張洪賓（1979—），男，博士，講師，研究方向?yàn)榻煌ò踩c智能交通。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕