高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的安裝與應用
——以云茂高速公路建設項目為例

張亮兵

廣東新粵交通投資有限公司，廣東 廣州 510000

0 引言

高速公路是我國交通網(wǎng)絡的重要組成部分，同時也是我國居民出行的重要途徑。高速公路的行車安全問題一直是我國居民和政府部門關注的重點問題，而大霧、團霧等極端天氣會嚴重影響高速公路能見度，進而導致駕駛?cè)藛T難以及時獲取道路信息。在高速行駛狀態(tài)下，駕駛?cè)藛T很難及時改變行車狀態(tài)，在無法獲知道路信息的情況下很可能發(fā)生交通事故，進而危害車內(nèi)人員的生命及財產(chǎn)安全?；诖耍恼箩槍Ω咚俟分悄莒F燈誘導系統(tǒng)展開研究是可行且必要的。

1 高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的組成

1.1 智能霧燈控制系統(tǒng)

智能霧燈控制系統(tǒng)是當前道路運行管理中應用成效相對較好的控制模式之一，其被廣泛應用于高速公路、隧道、匝道等多種場景。其在高速公路中主要應用于智能霧燈的控制與管理，可以有效推進霧燈的自動化與智能化運行，進而提高霧燈系統(tǒng)的運行效率[1]。

智能霧燈控制系統(tǒng)包含以下四個組件。（1）智能照明管理云臺。技術人員可以依托計算機技術搭建智能管理平臺，根據(jù)照明需求編寫特定的控制管理程序，從而高效監(jiān)控霧燈工作效率、實時更新監(jiān)控數(shù)據(jù)，以保證管理人員深入掌握照明設備的工作狀態(tài)。在實時監(jiān)控的同時，智能管理云臺還可以對收集的相關參數(shù)進行數(shù)據(jù)對比，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，管理云臺可以及時發(fā)出警報，以幫助管理人員快速處理故障問題，保證照明系統(tǒng)的運營成效[2]。（2）集中控制器。集中控制器是智能霧燈控制系統(tǒng)中最重要的元件，其是連接智能管理云臺與傳感器和霧燈的中間紐帶，在整個智能霧燈控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。（3）智能燈具。智能霧燈誘導系統(tǒng)適用的智能燈具主要包括三種。①智能霧燈。智能霧燈可以為駕駛?cè)藛T提供車輛運行軌跡，從而在能見度相對較低的環(huán)境下提示駕駛?cè)藛T與前車間的距離，以保證霧區(qū)道路行車安全。②智能光電標。智能光電標的功能與智能霧燈相似，但其主要起到警示作用。當高速公路出現(xiàn)堵車問題時，智能光電標會發(fā)出紅光并快速閃爍，從而警示后方車輛，以避免出現(xiàn)追尾等交通事故。③智能隧道燈。智能隧道燈主要用于過渡照明，可以有效減少亮度突然變化對駕駛?cè)藛T造成的影響，以保證行車安全。（4）傳感器。傳感器包括小型能見度傳感器、氣象多要素傳感器、車流量傳感器及圖像監(jiān)控攝像頭等多種類型。傳感器可以精準收集霧區(qū)道路環(huán)境內(nèi)的各項參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其傳回智能控制云臺，云臺可以通過數(shù)據(jù)對比分析現(xiàn)場環(huán)境，并制訂合理的霧燈控制策略，從而有效提高整個霧燈控制系統(tǒng)的運行效率。

1.2 智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)

智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)是高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的另一重要組成部分，該系統(tǒng)可以有效避免因霧區(qū)能見度低而導致的安全隱患，進而確保路段的行車安全。該系統(tǒng)的主要工作原理是通過傳感器檢測路段能見度及行車數(shù)量，當?shù)缆纺芤姸鹊陀陂撝禃r，傳感器會將行車信息傳給控制總臺，控制總臺連接智能霧燈控制系統(tǒng)，道路兩側(cè)設置的霧燈會自動開啟并向駕駛?cè)藛T傳遞誘導信號，以此誘導駕駛?cè)藛T安全通過霧區(qū)。當傳感器探測到兩車距離過近時，控制總臺也會控制霧燈發(fā)出警報，以警示后車司機放慢行駛速度，從而達到防撞預警的目的。具體而言，防撞預警系統(tǒng)會先控制5枚霧燈亮起黃色光芒并不斷閃爍，以誘導車輛通過車輛檢測，隨后在檢測到兩車距離較近時，防撞預警系統(tǒng)會亮起4枚紅燈以提醒駕駛?cè)藛T保持安全間距，以此避免因能見度過低而導致的汽車追尾等交通事故。

2 高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的安裝

2.1 智能霧燈控制系統(tǒng)的安裝

智能霧燈控制系統(tǒng)控制著智能霧燈的開啟與關閉。智能霧燈是重要的行車誘導工具，可以幫助駕駛員判斷路況，保證駕駛?cè)藛T的行車安全。

為保證智能霧燈控制系統(tǒng)的正常運行，施工企業(yè)必須做好智能霧燈控制系統(tǒng)的安裝工作。施工企業(yè)需明確智能霧燈控制系統(tǒng)內(nèi)部各部件的主要參數(shù)，并根據(jù)相關參數(shù)選擇符合安裝標準的系統(tǒng)構(gòu)件。智能霧燈控制系統(tǒng)主要包括智能霧燈、緊急功放喇叭、電子指引牌、集中控制器及能見度監(jiān)測傳感器五個主要部件。其中，智能霧燈又包括側(cè)邊霧燈、黃色箭頭指示標識燈及紅橙燈光系統(tǒng)三種類型。智能霧燈的類型不同，應用途徑與應用功效也有所區(qū)別，技術人員需根據(jù)應用目的選擇合適的霧燈類型[3]。部分智能霧燈控制系統(tǒng)還包括雨量傳感器、超聲波雪量傳感器及多要素傳感器等構(gòu)件。依托傳感器，智能霧燈控制系統(tǒng)可以獲得精準的氣候數(shù)據(jù)，并根據(jù)天氣變化制訂合理的霧燈控制策略，從而有效提高霧燈誘導系統(tǒng)的運行效率。在實際應用過程中，技術人員應根據(jù)當?shù)丨h(huán)境選擇參數(shù)合適的設備。

在明確智能霧燈控制系統(tǒng)各部件相關參數(shù)后，技術人員可以制訂相應的安裝方案以開展智能霧燈控制系統(tǒng)安裝工作。首先，技術人員需安裝電子指引牌。電子指引牌的安裝位置應在目標路段的前500 m處，以預先提示駕駛?cè)藛T即將進入霧區(qū)路段，并通過電子指引牌向駕駛?cè)藛T詳細介紹霧燈指引策略，幫助駕駛?cè)藛T明確各顏色霧燈及霧燈閃爍、常亮等形式所表達的含義，以確保智能霧燈控制系統(tǒng)發(fā)揮應有的行車誘導功效。其次，技術人員需設置好霧燈間距。一般而言，直線路段的霧燈間距為3～5 m，技術人員可以根據(jù)路段能見度選擇合適的霧燈間距。在道路轉(zhuǎn)彎處，技術人員需要提高霧燈設置密度，以加強警示效果，保證汽車過彎安全。再次，技術人員還需做好數(shù)據(jù)交互，通過RS485接口將集中控制器與智能霧燈和能見度檢測儀連接，以保證霧燈的智能化控制效果。最后，技術人員可以在目標路段增設網(wǎng)絡攝像機，以提高對目標路段的監(jiān)控效率，提高信息收集的全面性，從而強化智能霧燈控制系統(tǒng)的運營成效。

2.2 智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)的安裝

2.2.1 智能誘導裝置供電系統(tǒng)的安裝

（1）有線供電系統(tǒng)的安裝。智能誘導裝置有線供電系統(tǒng)的安裝是高速公路智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)安裝工作的基礎和核心環(huán)節(jié)，其直接決定智能誘導裝置能源供應的穩(wěn)定性及供應成效。智能誘導裝置有線供電系統(tǒng)的安裝需要注意以下內(nèi)容。第一，安裝人員需嚴格按照安全智能誘導裝置地址編號按順序安裝，不能出現(xiàn)順序顛倒、跳躍的問題。第二，安裝人員需以上行線為起始點，按從小號到大號的順序進行安裝，安裝順序應與行車方向保持一致[4]。第三，安裝人員應做好單雙號的區(qū)分，地址編號為單號的智能誘導裝置安裝在隔離帶一側(cè)，地址編號為雙號的智能誘導裝置安裝在緊急停車帶一側(cè)。第四，安裝人員需控制智能誘導裝置的安裝間距。以1 km的路段為例，安裝人員應在1 km的路段兩側(cè)共安裝200個智能誘導裝置，每側(cè)100個，各裝置間的間距為20 m，以保證智能誘導裝置的供電效率。

（2）太陽能供電系統(tǒng)的安裝。太陽能供電系統(tǒng)的安裝方法和安裝步驟與有線供電系統(tǒng)的大體相同，但安裝太陽能供電系統(tǒng)時需要加裝太陽能電池板、電池線、電能轉(zhuǎn)化裝置等。在實際安裝過程中，安裝人員也需按照智能誘導裝置的地址編號按順序安裝，其布設圖紙與有線供電系統(tǒng)完全相同。不過太陽能供電系統(tǒng)的安裝無須鋪設供電電纜，其可以通過太陽能電池板直接向智能誘導裝置供電，安裝人員只需做好太陽能供電設備的安裝工作即可。

2.2.2 智能誘導裝置支架的安裝

（1）護欄的安裝。護欄可以對智能誘導裝置起到一定保護作用，以避免智能誘導裝置損壞而影響整個智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)的正常運行。安裝人員需事先確認護欄的安裝位置，之后布置護欄底座，將底座圓角對準行車方向，并調(diào)整護欄的水平位置，以確保護欄安裝正確。在安裝好底座后，安裝人員應將螺桿和立柱焊接在底座上，并涂刷油漆，從而為護欄提供一層防腐保護層，以延長護欄的使用壽命[5]。之后，安裝人員需將誘導裝置安裝在護欄上，并打上防盜螺絲做好固定工作，從而完成整個護欄的安裝工作。

（2）水泥橋梁的安裝。水泥橋梁可以起到一定的固定作用和保護作用，其安裝步驟與護欄大致相同。安裝人員需先確認水泥橋梁安裝位置，再根據(jù)圓角判斷水泥橋梁底座安裝方向。在做好底座安裝工作后，安裝人員需做好螺絲與底座的焊接工作，并對其進行防腐處理。之后，安裝人員需將誘導裝置安裝在水泥橋梁上，并打上防盜螺絲，做好固定工作。

（3）橋梁圓鋼護欄的安裝。智能誘導裝置橋梁圓鋼護欄的安裝方式與護欄和水泥橋梁的安裝方式完全一致，安裝人員可以根據(jù)上述方法完成安裝。

（4）F支架的安裝。智能誘導裝置F支架的安裝步驟與護欄和水泥橋梁的安裝方式一致。但在護欄或橋梁高度超過1 m的路段，安裝人員需在F支架上加裝外置紅外探測裝置。安裝人員應用膨脹螺絲將外置紅外探測裝置固定在F支架上，并對固定裝置進行防腐處理，以保證外置紅外探測裝置的穩(wěn)定性。

3 高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的應用實例

為進一步明確該系統(tǒng)的應用價值與應用途徑，文章以云茂高速公路建設項目為例，深入探析該項目中高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)的應用模式。

云茂高速公路全長129 km，包括8座隧道，108座橋梁，路段結(jié)構(gòu)相對復雜，這增加了智能霧燈誘導系統(tǒng)的設置難度。文章主要從系統(tǒng)流程和設備配置兩個角度分析該路段的智能霧燈誘導系統(tǒng)。

（1）系統(tǒng)流程。云茂高速公路的智能霧燈誘導系統(tǒng)主要采用有線供電方式，在公路內(nèi)部布設纜線，為整個系統(tǒng)供電。在控制中心搭建了軟件控制系統(tǒng)，通過軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)各設備的聯(lián)動。檢測設備收集到行車數(shù)據(jù)時，可以快速傳遞給軟件控制系統(tǒng)，再由軟件控制系統(tǒng)控制霧燈設備發(fā)出誘導信號。當出現(xiàn)重大事故時，可以依托廣播設備傳遞關鍵信息，以盡可能保證云茂高速公路的行車安全。云茂高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1 云茂高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)流程示意圖

（2）設備配置。云茂高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)測設備、車輛檢測設備、霧燈誘導設備、視頻監(jiān)控設備、信息發(fā)布設備、廣播設備及照明設備等部分構(gòu)成。技術人員根據(jù)各設備性質(zhì)為其分別選擇了以太網(wǎng)或光纖作為傳輸介質(zhì)，以確保探測設備、控制總臺、誘導設備三者間的有效連通。

4 結(jié)論

高速公路智能霧燈誘導系統(tǒng)有較高的應用價值與應用優(yōu)勢，深入推進其在高速公路中的普及與應用，是保證高速公路行車安全的必然需要，也是推進我國基礎設施建設水平進一步發(fā)展的必然要求?；诖耍恼箩槍χ悄莒F燈誘導系統(tǒng)展開研究，明確其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)功能，進而提出智能霧燈控制系統(tǒng)與智能霧區(qū)誘導及防撞預警系統(tǒng)的安裝兩項具體的智能霧燈誘導系統(tǒng)應用策略，可以有效提高智能霧燈誘導系統(tǒng)的應用水平，從而為我國居民提供更優(yōu)質(zhì)的交通出行服務。