大賽作品詳情
作品名稱：現代交通行人紅綠燈放行仿真系統
學校名稱：哈爾濱遠東理工學院
參賽隊伍：科技隊
參賽學生：范旭超 牟澤 史元昊
指導老師：王鵬
詳細說明
一、項目簡介
當前我國的交通事故頻繁，減少交通事故的措施不健全，行人過馬路的安全意識不清晰，行人受中國式過馬路影響深厚等等原因導致現有的交通放行系統不能有效解決交通事故的問題，而我們研究的行人綠燈放行系統引入語音播報系統和升降道閘系統提示行人過馬路的正確時間并對攔截在安全線以內的行人放行，引用的單向門禁使行人從道路走向人行路。若都使用行人綠燈信號放行系統既節省了車輛的通行時間也保障了行人安全，有效的減少交通事故的發生，減少生命財產的損失，提高了車輛的耐用性和使用壽命，有著良好的經濟效益和社會效益。
二、項目實施的目的、意義
目的:
據《道路安全全球現狀報告2019》數據顯示，全球每年死于道路交通事故的人數高達124萬人，其中有27萬人是行人，占到道路交通安全總死亡人數的22％。行人因交通意外死亡的人數為15302人，占全部交通死亡人數的26.14%；行人交通事故受傷人數為35942人，占全部交通受傷人數的16.82%。另外據公安部統計數據顯示，全國共查處不按交通信號燈指示通行交通違法行為2649萬起，平均每天7萬多起。全國接報涉及人員傷亡的路口交通事故4.6萬起，造成1.1萬人死亡、5萬人受傷，分別上升17.7%、16.5%和12.3%。其中，因路口違反交通信號燈導致的事故起數上升17.9%。
行人綠燈放行系統，是將交通信號與行人放行系統相結合的一種新型交通設施。行人綠燈放行系統由升降道閘、行人信號燈、智能感應控制系統、單向門禁、揚聲器、護欄和地面標線組成。升降道閘、行人信號燈、單向門禁和揚聲器及智能感應控制系統由PLC進行控制。單向門禁只能向人流方向開啟，行人不能從單行門禁進入人行橫道。
該項技術能有效減少交通安全事故，該技術的應用主要是交通路口，緩解路口交通壓力是當今社會最重要的事情之一，該產品具有高技術性，操控簡單，便捷，實用性能強等特點，故在緩解交通壓力方面具有很強的優勢，是一項重大改革的新型行人綠燈放行系統。
創新點：行人綠燈放行系統主要由升降道閘、單向門禁、行人信號燈、語音提示、智能感應控制系統五部分組成，配合地面標線實現行人放行。
升降道閘開啟電機與信號燈顯示及語音提示由PLC控制，當行人信號紅燈即將結束時，提前2-3s，語音提示準備放行；紅燈準變為綠燈亮時，升降道閘開啟，行人進入人行橫道；到達道路另一側時，行人通過單向道閘進入人行橫道，完成整個過街過程。當行人信號綠燈即將結束時，提前2-3s，語音提示道閘即將關閉，過街行人需等待下次放行。
該設施在投入市場之后，將解決以下的問題：
（1）項目擬解決的關鍵問題包括以下幾個方面：
①根據行人交通調查，確定行人交通需求；
②根據行人交通需求，確定放行系統通行能力；
③根據行人交通能力，確定行人放行系統的尺寸規模；
④實現行人信號燈的開閉時間與機動車信號配合應用；
⑤實現語音的提示功能與行人信號顯示配合應用；
⑥實現升降道閘與行人信號顯示的配合應用；
⑦實現智能感應控制系統與升降道閘的配合應用；
⑧根治“中國式過馬路”現象，使車輛有秩序的運行，減緩交通擁堵。
（2）項目擬解決的實用性問題包括以下幾個方面：
①降低與行人有關的交通事故；
②提高道路的通行能力和運行效率；
③促使行人養成文明的過街習慣；
④降低交通警察的工作量。
該產品具有高技術性，操控簡單，便捷，實用性能強、安全性高等特點，故在緩解交通壓力方面具有很強的優勢，是一項重大改革的新型行人綠燈放行系統。市場潛力巨大，預計投入市場后將取得良好的經濟效益和社會效益。
三、項目研究現狀與分析
三、項目研究現狀與分析
現狀：
（1）實驗設備
目前我們具備信號控制機、信號燈、信號控制演示、交通調查等設備，為小組學習交通信號控制理論、進行交通調查提供了有利條件，目前只需購買與實驗相關的升降道閘、揚聲器、行人信號燈、單向門禁等實驗材料，以電動螺絲刀、綜合工具箱等實驗工具。
創新點分析：
（1）行人綠燈放行系統由道路兩側各一對道閘和單向門禁組成，配合地面標線，可以使行人按方向分流通過人行橫道；
（2）行人綠燈放行系統放行時間與人行橫道綠燈聯動，當綠燈亮時放行系統開啟；
（3）智能感應控制系統控制升降道閘降落過程中不會誤傷行人；
（4）當放行系統開啟或關閉時設置提示語音，可以使行人根據提示有序通過人行橫道。
本作品擬解決的主要技術問題是實現升降道閘和單向門禁的開啟及關閉與行人信號燈的顯示聯動，同時利用智能感應系統控制升降道閘，從而保證在升降道閘降落時不會誤傷行人。
行人綠燈放行系統將紅綠燈轉換系統和語音提示系統緊密結合起來，控制升降道閘，結合單向門禁共同控制行人過馬路的時機，從而保證道路交通順暢，減少交通安全事故。
四、項目研究內容和目標
四、項目研究內容和目標
（1）項目研究內容：
目前應用范圍最廣的行人綠燈通行系統直接由人行橫道信號燈控制，還有一部分配置有語音提示系統，雖然這些裝置可以讓行人比較安全的通過馬路，但是卻無法根治“中國式過馬路”的現象，比如隨時會有行人不按照信號燈的指示在車輛行駛的過程中穿過馬路。我們研究的行人綠燈放行系統主要由升降道閘、單向門禁、行人信號燈、語音提示四部分組成，配合地面標線實現行人放行，運用時間與空間的巧妙結合，多方維的限制和便利了路口的交通量是該作品的顯著進步特征。本作品擬在理論研究的基礎上，通過實驗的方法，對行人綠燈放行系統進行深入的研究，以最新交通系統研究文獻為依據，結合實際情況對行人放行系統做出的最新方案。
（2）目標:
本作品擬解決的主要技術問題是實現升降道閘和單向門禁的開啟及關閉與行人信號燈的顯示聯動，實現了紅綠燈與人之間的“溝通”，限制人為過馬路的想法，有效的阻止中國式過馬路的行為，從而有效的提高道路的行車速度和交通量，減少了交通路口的安全事故，更有利于道路的通暢運行，為交通系統更通暢更安全的發展帶來了新的曙光。
