狭窄路段交通控制系统设计研究

方案

狭窄路段交通控制系统包含激光雷达、地感线圈、信息处理机、红绿灯。系统设计要求：高安全性、高准确性、高稳定性、高效率、人性化、低耗能。激光雷达、红绿灯安装在狭窄路段入口处；地感线圈安装在狭窄路段出口处。系统各装置位置及信号传输路线如图3所示。

2.2.1 激光雷达设计

激光雷达由激光器、光学系统、光电探测器、信号处理模块组成，外观如图3所示。从技术稳定性、精确性、低能耗、适应恶劣工作环境这几方面考虑，本设计的激光雷达采用光纤激光器，使用相位法测距。光纤激光器发射激光束，激光束经发射光学系统，形成垂直于路面的扫描平面。光电探测器每次接收反射激光束，信号处理模块便分析得到一组信息：反射激光与垂直瞄准线间的夹角α、目标与雷达间的距离l。激光雷达工作流程如图4所示。

由于激光雷达的工作特性，在存在如图5所示的盲区y。为了提高准确性，减小盲区y，可适当增加激光雷达立柱高度x。考虑盲区y最大的情况，通行汽车尺寸参照大型货车，建立激光雷达立柱高度x与盲区y的函数关系模型：

3 结束语

针对狭窄路段交通拥堵问题，国内外目前还没有一种有效的智能化解决方案。本文提出的交通控制系统整合现有多项成熟技术，具有低能耗、人性化、稳定可靠、工作效果良好等优点，可有效缓解了交通拥堵。该系统根据通行车辆宽度、狭窄路段宽度，并结合最小安全会车横向距离，帮助驾驶员判断狭窄路段是否允许通行。

近年来，随着“低碳交通”概念的提出，解决交通拥堵问题，提高通行效率成为研究的热点。本文研究的交通控制系统适用于城市中的多种路况，一旦实际应用，可最大程度缓解狭窄路段交通拥堵，提高道路通行效率，其应用前景非常广阔。

参考文献：

[1] 杨旭刚，曾俊伟.关于道路优先通行权的研究[J].中国公共安全，2015（3）：85-87.

[2] 王春晖，陈德应.激光雷达系统设计[M].哈尔滨工业大学出版社，2014.

[3] 陈显龙，陈晓龙.基于激光雷达的车辆几何尺寸超限检测系统设计[N].测绘通报，2014（3）：9-11.

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[5] 王赟.公路特殊隧道路段交通标志设计及其有效性评价研究[D].中南大学，2014.

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