基于智能交通避免行人误闯红灯提示装置

刘子昱 毕海玥 贺旭天

摘  要：伴随人们生活质量的提高和信息科学技术的发展，各式各样以人为本的提示装置、保护装置被不断提出，本文针对市场上数量种类繁多的提示行人误闯紅灯的装置，考虑其在使用时对人造成撞伤或装置会发生损毁等不利于使用等问题，提出了一种融合节能思想的基于智能交通的避免行人误闯红灯提示装置，该装置基于智能交通系统，融合节能思想，装置不仅可以起到提示行人保护的作用，还延长了使用寿命，在使用时操作简单，使用效果更好，造价低廉。

关键词：避免行人误闯红灯  智能交通  提示  节能  造价低廉

中图分类号：U495;TP301.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）07（a）-0035-03

Prompting Device for Avoiding Pedestrians from Accidentally Running Red Light Based on Intelligent Traffic

LIU Ziyu1  BI Haiyue2  HE Xutian1

（1.School of Transportation， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang Province， 150040 China;

2. College of Engineering and Technology， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang Province， 150040 China）

Abstract： With the continuous improvement of living standards and the continuous development of information technology， various human-oriented reminders and protection devices have been continuously proposed. This article focuses on the large number of types of warning devices on the market to prevent pedestrians from accidentally running through the red light. Injuries to people or damage to the device is not conducive to use and other problems. A smart traffic-based reminder device for preventing pedestrians from accidentally running through a red light is proposed. The device is based on the smart transportation system and integrates energy-saving ideas. The function of protection also prolongs the service life， the operation is simple when in use， the use effect is better， and the cost is low.

Key Words： Avoid pedestrians from accidentally running red lights; Intelligent transportation; Prompts; Energy saving; Low cost

随着经济的飞速增长、信息科学技术的发展和提高、人们生活水平的改善，在交通领域的研究也得到了迅速发展。未来交通发展方向之一的智能交通系统被越来越重视。智能交通系统是一种建立在广领域上、多方面产生效果的，可以精准、高效、迅速作用在全地面交通系统的综合系统，它通过集成多种科学技术，如先进的信息技术、通信传输技术、传感技术、控制技术及计算机技术等，进而产生作用。与此同时，伴随智能交通系统的发展，在提示行人行走时误闯红灯方面的一些提示装置也得到了改善和发展，这些提示装置的产生为人们在高速发展的现代社会出行时带来了极大的便捷[1-3]。

目前在市场上，拥有提示行人误闯红灯功能的提示装置十分繁多，不仅体现在数量上，在种类上也有所体现。但这些提示装置都是基于一种感应器去实现提示功能的，这种感应器提示行人会存在没有感应到或者感应效果差的情况，并且这些提示装置多为一种硬质的柱体，这些硬质材料会对行为造成一定的误伤，自身也会产生一定的损伤甚至毁坏。也就是说，这种装置不能在提示行人的同时保护行人，不利于使用，而且造价高昂，并且考虑到很多人在行走时会玩手机，注意力集中在手机上，此时行走、过马路都十分危险，目前已经发生了多起因过马路时玩手机而发生的事故案例[4]。因此本文提出了一种融合了节能思想的基于智能交通的避免行人误闯红灯提示装置（以下称为智能提示装置）。这种智能提示装置不仅可以提示行人，还可以保护行人，更重要的是引入了节能思想，使得装置本身的寿命得到延长，并且在设计过程中，还充分考虑了各装置的材质，使得造价得到降低。

1  智能提示装置的整体布局

本文介绍了一款融合了节能思想的智能提示装置，该装置主要由垫板、气腔、出气管、弹簧槽、弹簧、活动杆、接触杆、接触板、第一连接线、鸣管、炫彩灯、第二连接线、安装箱和内部存储电源等部分组成，如图1、图2所示[5-7]。垫板起保护行人作用，鸣管发出声响以及炫彩灯发出光亮起到提示行人作用。

智能提示装置具体的结构设计为：首先是一个宽度橡胶材质的垫板（宽度不低于30cm，长度不低于90cm），并且垫板表层刷了红色油漆（便于玩手机的行人观察），垫板内部开设有气腔，有多个炫彩灯在垫板的顶端两边固定连接着，并呈均匀分布状，气腔位于垫板两端，橡胶材质的出气管被固定在垫板的两端（出气管与水平直线的倾角为15°），出气管其有一端是远离气腔的，这一端贯穿于垫板的侧壁，并且在出气管内壁上有一个塑料材质的鸣管，在出气管连接鸣管的一侧，通过合页将铁质活动杆与出气管连接起来，铁质活动杆的底部分别连接着铁质接触杆（并且活动杆与接触杆为一体铸造成型的）与弹簧（弹簧位于鸣管和气腔之间），在出气管靠近接触杆的这一侧出气管连接着接触板，在垫板靠近弹簧底部的地方有一个弹簧槽，弹簧底部通过此弹簧槽与出气管相接，在垫板靠近出气管的底部的地方，有一个断面为矩形的合金材质的安装箱连接着垫板，该安装箱内壁上有内部存储电源，内部存儲电源上有正负极，正负极分别电性连接着两根连接线（第一连接线和第二连接线），同时第一和第二连接线也分别与接触杆、接触板通过电性连接，第一连接线上也串联着垫板上均匀分布的多个炫彩灯[8-9]。

2  智能提示装置的工作原理

首先将垫板放在人行道上，当行人踩住垫板时，位于垫板两侧的气腔内部会有空气通过出气管内壁上的鸣管吹出，从而鸣管会发出声响，由此来提醒行人注意安全，并且气腔内的空气会把在出气管连接鸣管的一侧连接的活动杆与接触杆吹向出气管靠近接触杆一侧所连接的接触板，当接触板与接触杆连通时，炫彩灯串联在第一连接线和第二连接线与内部存储电源会形成回路，进而产生光亮，通过光亮来提醒夜间行人注意安全[10-11]。

3  智能提示装置有益效果

本装置基于智能交通技术，融合节能思想，在起到提示行人误闯红灯的同时还可以保护行人，也做到了对于装置本身的改善，可以使用的寿命更长，还考虑到了造价成本的问题，造价低廉。

（1）本装置在使用时，当行人踩到垫板时，气腔内部的空气通过鸣管吹出，进而发出声响，从而提醒行人，起到了提示作用。

（2）本装置在使用时，由于接触杆与接触板的存在，只有行人踩在垫板上时，炫彩灯才会形成回路进而发光提醒行人，这样就可以使装置的内部存储电源的使用寿命更长，并可以节约能源。

（3）本装置针对不同组件为其选择了材质，比如橡胶材质的垫板和出气管、合金材质的安装箱、铁质的连接杆和接触杆、鸣管为塑料材质等，充分考虑了造价成本，能够以低廉的价格满足使用。

4  结语

本文主要论述融合了节能思想的基本智能交通的避免行人误闯红灯提示装置，在解决了市场上繁多的提示装置在使用时对人造成撞伤或装置会发生损毁等不利于使用等问题的同时，融入节能思想，不仅做到了满足提示行人的要求，还降低了成本，延长了使用寿命，具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 白中洋，王泽飞，程立新.智能交通互动提示系统研究[J].技术与市场，2017，24（4）：311-312.

[2] 冯谷军，罗文，田嵩.基于单片机的语音元素在智能交通灯设计中的应用[J].科技展望，2015，25（26）：136-137.

[3] Iyer Lakshmi Shankar. AI enabled applications towards intelligent transportation[J].Transportation Engineering，2021，5：100083.

[4] 佚名.女子走路看手机闯红灯致人身亡构成交通肇事获刑[J].安全与健康，2019（3）：20，25.

[5] 沈勇，李鹏世.城市地下智能交通汽车侧方距离精确提示方法[J].自动化与仪器仪表，2019（5）：141-144.

[6] 陈炬，张崟.智能城市交通信息提示系统创新设计[J].包装工程，2015，36（16）：125-128，136.

[7] 丁祥，张益航，丁子昱，等.基于物联网的行人规范激光立柱[J].电子世界，2021（2）：168-169.

[8] 张训源.一种行人闯红灯自动预警及曝光系统[J].现代制造技术与装备，2020（5）：55-58.

[9] 余亮.一种行人闯红灯自动预警及显示曝光系统[J].有色冶金设计与研究，2019，40（3）：27-29.

[10] 张春刚，甘龙.智能语音提示技术在数字万用表的应用研究[J].数字技术与应用，2020，38（5）：43-44.

[11] 姚宇军，常创创，程进，等.扶梯智能安全提示系统的研究[J].传感器世界，2019，25（2）：21-26.