雾霾路况下的公路激光道路标识

一、项目背景

目前，高速公路和山区一、二级公路上的行车道路标识，广泛采用刷在路面上和护栏两侧的铝粉油漆，通过被动光源反光来实现标识作用。这种传统的公路道路标识，在雾霾天气的影响下，很容易被浓雾掩盖，给行车安全带来极大考验，对人的生命和财产造成极大安全隐患。传统的道路标识在雾霾路况下有以下缺陷：道路标识容易被浓雾掩盖，司机难以分辨道路上的路标，因此容易造成交通事故;出于安全考虑，交管部门不得不关闭高速公路，无法保障高速公路在特殊天气条件下的全天候通行，严重影响人们的出行和货物交通运输。

二、项目产品介绍

（一）产品构成

雾霾路况下的公路激光道路标识主要由太阳能发电模块、浓雾和雾霾检测模块、微电子控制电路模块、激光发生器阵列模块等构成，其结构组成框图和实物图如下所示。

各模块的介绍如下。

太阳能发电设备：内含太阳能帆板、太阳能转换器、蓄电池，为系统提供电压为12V、功率为60W的直流清洁电能。

雾霾采样设备：通过2M007雾霾检测传感器、数据转换电路，将采集到的雾霾浓度信息进行数字化处理，输送至C51微电子处理器。

微电子控制器：通过C51微电子处理器，处理雾霾采样设备采集到的数据，并发出指令，驱动激光阵列，同时负责系统其他数据的处理和控制系统的运行。

人工无线启动设备：采用数字四路无线收发模块，用于系统的自动启动或系统启动失败时的人工无线启动（备用启动）。

产品可在雾霾路况下形成激光道路标识，弥补了传统道路标识的功能性缺陷，保障了雾霾路况下的行车安全。

（二） 产品功能

产品主要利用的是激光的丁达尔现象。当激光照射到雾霾粒子时发生折射，在雾霾中形成一条明亮的红色激光光束，产生公路激光道路标识。单台设备可以在高速公路侧面产生长50m的红色扇面激光道路标识以及在路面上产生高0.8m、长50m的红色扇面激光道路标识;在高速公路两侧间隔安装多台设备，可以产生完整的两侧和路面的激光道路标识。

产品解决了高速公路和山区多雾公路在浓雾和雾霾情况下普通道路标识功能失效的问题，保障驾驶员安全行车。

产品利用太阳能发电，其供电系统自主提供清洁能源。

三、项目创新

产品综合应用了太阳能光伏发电、雾霾检测、微电子控制、激光等技术;利用了激光的丁达尔现象，用激光光束照射高速公路两侧和路面，产生雾霾路况下公路激光道路标识。

项目系统自主通过太阳能光伏发电提供能源和存储能源，无须在高速公路沿线布置220V交流电源，避免了电源带来的安全隐患。系统在雾霾达到一定浓度时自主启动和关闭，只在雾霾路况下工作，既节省能源又有利于环保。

四、项目产品应用范围

（一）高速公路

目前高速公路道路标识采用铝粉油漆刷在路面和两侧护栏上，通过被动光源反光来实现标识作用。遇到雾霾天气，为了行车安全，人们往往采用关闭高速公路的办法，影响了出行和公路交通运输效率。通过项目产品可以解决以上问题，市场前景广阔。

（二）山区公路

山区公路路面窄、弯多、路陡，大多数路面建在悬崖峭壁上，行车安全存在极大隐患。由于气候原因，山区更容易产生浓雾和雾霾，在这种路况下行车，存在很大的安全隐患，此时雾霾路况下公路激光道路标识可以得到更好的应用。

（作者单位：江西省九江职业技术学院）