危险路段行人预警

一、现状描述
       根据相关机构调查数据显示，无控制交通方式的道路交通事故占全国交通事故的33.83%，死亡人数占全年交通事故死亡人数的 32.49%。平均每七分钟就有一位行人被汽车撞伤，每两小时左右就有一位行人被车祸夺取生命。尤其在国省道、县乡公路上，在与村庄交叉、驾驶员视线受限的非灯控路口，如果行人、非机动车突然从路口穿出过马路，极易造成驾驶员来不及减速而引发交通事故。尤其是在夜间时段引起的交通事故占比非常大，而且往往是重大伤亡事故居多，一直缺乏有效的科技手段预防事故的发生。
       当前在有红绿灯控制的路口，遵循“红灯停、绿灯行”的交通法则，主要靠行人的自觉性或者重点路口的人为管控。在没有灯控的路口，由于过往车辆车速较快、行人安全意识淡薄、道路照明环境差等原因，导致交通事故频发，严重威胁着人民的生命财产安全。
二、需求分析
       为了避免非灯控危险路段交通事故发生率，需借助技术创新手段，在市、县、区国省道、县乡道路段重点选取与村庄交叉口处建设危险路段行人预警系统，保障过路行人的安全，并对道路行驶车辆提前预警，及时采取应对措施，实现以人民为本、平安出行为先的目标。
       危险路段行人预警系统的打造应参照《交通强国建设纲要》，尊重城乡发展规律，立足当下面向未来。在“推进新一代信息技术、人工智能、大数据、新材料等与交通行业深度融合，推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展。”的既定目标下，发挥应有的价值。
三、系统组成
       危险路段行人预警系统由行人检测触发单元、预警提示单元、过街轨迹警示单元、太阳能供电单元组成。行人检测触发单元部署在路口，用于检测是否有行人穿越；车辆预警提示单元设置于路口前方，用于对驶来车辆发出注意行人的警示；过街轨迹警示单元由多个地埋道钉灯组成，地埋灯固定于道路斑马线的两侧，用于对车辆进行警示；太阳能供电单元包括太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池，太阳能电池板将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中，为系统的运行提供电力保障。
1、行人检测触发单元
       行人检测触发单元的由毫米波雷达和LORA物联网通信模块组成。毫米波雷达基于多普勒定律、调频连续波、3DHD技术、相控阵技术、MIMO技术、干扰滤波技术设计，可对50米范围内行人的位置、方向、速度实时检测，相比激光雷达、视频传感器、超声波传感器等设备，毫米波雷达具备全天候运行、抗干扰能力强、覆盖区域广、数据精度高等优势，可满足危险路线行人预警场景下的应用需求。LORA无线通信模块具备多信道、低功耗、抗干扰等特点，传输模式有点对点、轮询或广播监听，支持透传模式和从站模式，最远传输距离可达3000米，丢包率<1‰。
2、预警提示单元
       车辆预警提示单元核心设备是LED高亮度指示牌。指示牌的最佳安装位置是来向车道距离雷达200米左右处，便于直观提示过往车辆前方有行人在活动，便于驾驶员提前做出判断。
       当有行人在雷达探测范围内，系统自动发出指令传给指示牌的控制系统，促使指示牌点亮，提醒即将过往的车辆减速慢行；无人时，指示牌处于静默状态。
3、过街轨迹警示单元
       过街轨迹警示单元由单排或多排道钉灯组成，当路口有行人通过时，道钉灯控制单元会接收到来自LORA通信模块的指令，以连续闪烁的方式警示过往车辆减速礼让行人，当行人安全通过路口后，道钉灯自动熄灭。从而极大程度提高了夜间斑马线的可视度，增强了提示和警示功能。
       道钉灯采用铝制结构，强度高，抗压性能：σbc≤16T。光源为高亮LED灯珠，可视距离远可达200米。道钉灯采用灌胶工艺，整体防护等级IP68，适用温度：-30℃~80℃，可确保在户外长期稳定运行。
4、太阳能供电单元
       太阳能供电具备无动部件、无噪声、无污染、可靠性高等特点，对于地处偏僻的危险路段，是最佳的供电选择。
       （1）太阳能电池组件：太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
       （2）太阳能控制器：安装在弱电箱中，控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
       （3）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
四、系统部署
       当行人进入毫米波雷达检测范围内，雷达会识别到行人的位置、方向、速度等信息，并输出报警信号至LORA物联网通信模块，分别联动地埋式道钉灯闪烁提示，高亮指示牌弹出文字信息，警示过往车辆减速慢行，确保行人安全。整个系统施工简单、调试便捷，所有设备均通过太阳能蓄电池供电，各控制模块借助LORA物联网技术进行无线通信。
五、系统优势
       传统的危险路段行人预警系统大多基于视频识别技术或红外热成像技术实现，存在运维成本高、识别准确率低等劣势，相对而言，我司所推荐的危险路段行人预警系统主要具备如下优势：
1、高可靠
       本系统采用简单全固态设计，无机械组件、无光学组件。毫米波雷达采用先进的DBF（数字波束形成）技术。通过调整每个天线辐射的电磁波相位，使波束同时到达指定方向，实现矢量叠加、能量汇聚，全固态设计即可降低产品的生产成本，更可大幅提升产品的可靠性和使用寿命。
2、易工程
       本系统完全采用太阳能供电和自主无线网络形式，部署地点无需拉网布电。真正做到“插杆即用”，可大幅节约工程成本，适合部署在各类路段。
3、全天候
       本系统运行不受下雨、下雾、雾霾、夜间等视线不佳的环境影响，行人检测基于毫米波雷达技术，不受气候与时段影响，可全天候全时段稳定运行。
4、低功耗
       本系统支持在低功耗下保持高灵敏度，相比视频识别设备在目标提取时的瞬时高功耗或者热成像设备全天候高功耗，运行更加稳定，更适合室外长期使用。