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1、高速公路智能照明及安全行车系统,原课题背景,系统构成,原课题创新点,设计思路,主体功能,目录,我们的创新点,高速公路里程 ： 到2012年底，我国高速总里程已达到9.62万公里，居世界第一位。 高速公路事故率： 高速公路夜间交通事故率占总数的65%，比白天高1.52倍。交通事故死亡率约为72%，是白天的2.5倍。,研究背景,威胁夜间行车安全的根本原因： 照明设施缺乏！,路段基础照明,临时停车预警,突发事故报警,开发车载终端，完成信息的主动提示。,开发管理者平台，完成信息的处理、发布和集中控制。,交通状态监测,交通状态监测,灯的连续发光时间,灯的连续发光距离,交通拥堵指数,0-2 畅通状态 2-
2、4 基本畅通 4-6 轻度拥堵 6-8 中度拥堵 8-10 严重拥堵,无线 通信,汇总处理,路况播报 服务向导,路段照明系统的管控 天气状态检测和预警 违章实时记录与查询 事故救援的自动响应,突发事故报警,无线 通信,灯的亮灭状态,声信号的检测,交通事故发生,指 判 标 定,轻微事故 一般事故 重大事故 特大事故,汇总处理,行车概况 请求救援,路段照明系统的管控 天气状态检测和预警 违章实时记录与查询 事故救援的自动响应,以智能照明系统作为整体系统的核心执行机构，通过采集到的道路数据信息控制照明灯智能变化，改善高速公路夜间驾驶体验。 照明灯可反应交通拥堵状况和交通事故情况等，并通过无线网络将交
3、通数据传输给管理平台。 管理平台还可将处理后的数据信息传输给车载终端，实时播报路况，并主动发布天气预警消息，提高行车安全性。,车近灯亮，车离灯灭 路灯亮度随环境能见度自动调整 临时停车预警 交通拥堵检测 事故自动报警 路灯后期维护与管理 管理平台同步显示路灯状态 车载终端接收路况提醒,两点附加功能 天气状况实时查询 主动请求救援,照明系统从无到有，改善夜行环境，创新驾驶体验 融入节能环保理念，能源自给自足，实现持续发展 照明系统监测交通，显示拥堵状况，事故自动报警 道路平台同步变化，统筹管理路况，节约人力资源 车载提供便捷服务，天气主动查询，路况实时播报,亮度调节模块,1.间隔安装LED路灯在
4、恒定亮度下很容易使司机视野处于明暗的交替变化之中， 2.容易造成司机的视觉疲劳 3.造成对前方车辆的误判引起交通事故。,必要性,理论依据： 1.LED灯的亮度：形容闪光体（反光体）外表闪光（反光）强弱的物理量；通常以单位投影平面或者物体表面单位大小的闪光强度来表示。 2.亮度距离关系： 点光源发光时光线向周围立体角空间沿直线发射.假设一个点光源产生的光强总能量为Q且在光在向外发射过程中光能没有损失，在以光源为中心，距离为R的地方形成一个封闭球面，则光完全照射在球面上。 由于光强传感器的面积固定不变所以从上式可知随着光源距离的增加，受光物体的照度与距离的平方成反比。,基本假设： 假定LED路灯为
5、一点光源； 行进过程中只考虑司机的视觉变化，将整车的受光假设为一个点； 忽略光传播过程中其他因素的影响； 行驶中亮度分析仅限于离车最近的两个灯光点。,供电方式的创新,为了更节能，更环保，我们拟采用太阳能供电的方式来给路灯供电。 工作原理：白天太阳能电池板经过太阳光的照射，吸收太阳能光并转换成电能，向蓄电池组充电，晚上蓄电池组提供电力给LED灯光源供电，实现照明功能。 可行性分析：目前的社会发展水平来看，高速公路安装太阳能路灯，成本相当高，但在后期运行中，其节能，少费用的优势就会凸显出来，即太阳能路灯一次投资、长期受益。 由于线路简便，不产生维护费用，不产生昂贵电费。 由于不可再生资源的（煤，天
6、然气等）的减少，可再生资源兴起与普及的趋势越来越明显。,成本费用比较,后期运行费用比较,减少红外线传感器数量,假设一个红外线传感器控制4盏路灯，则其控制的公路距离为100m。,减少红外线传感器数量,假设一个红外线传感器控制4盏路灯，则其控制的公路距离为100m。,减少红外线传感器数量,车近灯亮，车离灯灭： 车辆驶入红外装置的检测区域后，路灯开始逐渐变亮；当车辆行驶到该路灯的照射范围时，路灯亮度达到预设最大值；当车辆驶入下一个红外线传感器控制的范围后，路灯熄灭。这样，既可达到照明效果，又可大量节省能源。 临时停车预警： 理论计算一辆车通过一个红外监测装置的时间最长为6.48秒，因此若一个 红外监测装置连续检测到车辆的时间（即一盏路灯持续点亮的时间）超过6.48秒则应当视为有车辆临时停靠。 考虑到红外感应的延时，在本作品中设定若某个红外传感器连续检测到车辆的时间超过1分钟，则会触发车辆后方路段的红色警示灯，以提醒后续车辆注意行驶。,减少红外线传感器的数量，实现与原系统相同的功能,优点：大量节省系统安装成本，解决切换灯时光强的变化对司机造成的影响，并且不会影响系统的其他性能。,