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行人交通事故在所有交通事故中占有的比例持續增高。研究結果表明過街時使用手機的行人更加危險；長安大學的彭金栓［1］從宏觀的角度對道路交通安全問題進行了研究，并且引入了系統工程理論及熱力學熵的相關概念，定性與定量相結合，從不同角度對道路安全系統進行分析。行人是交通系統中的弱勢群體，一旦出現交通事故，行人所受的傷害要高于一般事故。目前行人交通安全問題在我國仍然是一個比較嚴重的現實問題［2］。因此，行人交通事故預防和管理的措施應當更加深入。作為交通工程學的重要研究內容之一，行人交通安全的研究在國內外越來越深入。本文所研究的行人交通安全警示系統，克服了傳統交通管理設施價格昂貴、效率低下的缺陷，為行人交通安全提供了更可靠的保障。

1行人交通安全措施分析

1．1傳統交通安全警示措施現有的行人交通安全警示措施相對較少，主要以標線、警示語及紅綠燈限行為主，這類措施一般只能達到警示部分人群的作用，而且它們往往需要更多的空間及較高的造價。由于傳統交通標志顯示信息固定，不能適應隨時可變的道路交通狀況，因此，僅擁有傳統的行人交通安全警示措施是遠遠不夠的。

1．2新型行人交通安全警示裝置隨著智能交通概念的普及及相關技術的發展，已有可變LED交通標志為主的各種新型行人交通警示裝置出現并應用于城市道路交通系統中。以LED為光源的信號燈產業可謂方興未艾［3］，例如，語音警示柱、可發光人行橫道等。

2技術方案

2．1模型構成本行人交通安全警示系統主要的模型依據為現代信息控制論和傳感技術，利用AutoCAD軟件進行基礎交通預警標志模型的繪制，以達到實驗模型的圖樣和構造標準化和精確化的目的。

2．2工作原理該系統的工作原理為：通過信息采集模塊采集道路上的交通信息，由控制模塊處理這些信息，并且控制模塊對鋪設于道路表面的信號輸出模塊發出指令，對道路上的行人進行警示。

2．3適用地點1）信號交叉口。信號交叉口是行人與機動車產生沖突的主要地點，并且隨著城市交通體系的迅速發展，一些信號交叉口的交通狀況相當復雜。此外，絕大部分城市交通系統都是以機動車為主導，機動車占據了大部分路權與通行權?；诖朔N現狀，產生了針對于信號交叉口的行人交通安全預警系統。此種系統的信號在一般情況下與交叉口的信號同步，其信號輸出模塊鋪設于地面，便于行人發覺；當傳感器檢測到未注意交通信號變化的行人時，會對行人發出相應預警，提示行人注意安全。

3實驗模型的制作

實驗模型制作以信號交叉口為例。信號交叉口車流、人流特征具有典型代表性，是交通建模不可缺少的部分。實驗模型包括信息采集模塊、控制模塊、信號輸出模塊、電源模塊，通過各模塊的有效聯結，形成了系統的主要結構。

3．1信息采集模塊交通信息采集是利用交通檢測器對交通系統中所需求的動態和靜態信息進行獲取的過程，主要任務是獲得道路上的運行信息［5］。信息采集模塊主要由2組傳感器構成，其中第一組采集車輛信息，第二組采集行人信息，2組傳感器相互并聯工作，并與控制模塊連接。2組傳感器均為重載型半導體壓電阻傳感器，且具有不同的壓力表征范圍，第一組為250～1200kN，第二組為9×103～2×105kN，分別用于感應行人與車輛。當車輛或行人通過它們時，即可接收對重力的感應，并完成信息的基本采集。采集后的壓力信號將通過傳感器的中央處理單元將信息輸送到相應的控制模塊。本系統信息采集不需要地上空間，準確可靠，還具有實時采集，便于運用等特點。

3．2控制模塊控制模塊為系統的核心部分，主要由具有一定運算功能的單片機組成。其功能為處理信號采集模塊采集的道路信息，并對信號輸出模塊發出指令控制其工作。信息控制模塊與重載型壓力傳感器及信號輸出模塊相互連接，包括處理傳感信息的計算機系統、應變計及相應的保護裝置。控制模塊將壓力信號轉變為電信號，使輸出模塊進行正常工作。在未接收到壓力信號時，發光模塊發綠光，表示可以通行，控制模塊只接收到機動車的壓力信號時，指示LED發光模塊發出紅光，表示不能通行，此為一級預警信息。當同時接收到機動車和行人的壓力信號時，發光模塊紅光閃爍，并且對聲音預警模塊發出指令，蜂鳴器開始報警，警示行人注意安全，此為二級預警信息。

3．3信號輸出模塊信號輸出模塊主要由LED燈和蜂鳴器組成，可根據控制模塊發出的不同指令顯示不同的預警信息。根據GB／T8417－2011《燈光信號顏色》，所述LED發光模塊由12個紅色和12個綠色發光二極管組成，形成可變交通標志。聲音預警模塊由蜂鳴器構成。所述蜂鳴器與1個保護電阻串聯后接到鋰離子蓄電池兩端。蜂鳴器與發光裝置連接，系統在發光的同時可通過蜂鳴器報警音對行人進行警示。整個信號輸出模塊安裝布置在人行橫道處及人行道等需要進行預警的地方，系統符合GB14886－2016《道路信號燈設置與安裝規范》。信號輸出模塊簡單可靠，具有占用空間少，成本低的特點。

3．4電源模塊實驗所述電源模塊由太陽能光伏發電板和鋰離子蓄電池構成。所述太陽能光伏發電板發電電壓為20V，鋰離子蓄電池充電電壓為14～15V，放電電壓為11．1～12．6V，符合GB14887－2011《道路交通信號燈》要求。經過電能儲存之后，由供電系統向各模塊進行電能供應，整個過程為單向傳遞，互不重復。各部分供電不交叉，保證了可檢測性，具有高效節能的特點。具體的太陽能供電系統通過太陽能電池板進行發電，由蓄電池的充放電控制器完成對壓力傳感器、發光裝置、蜂鳴器的電力供應，保障整個系統的正常工作。

4實用性評估

4．1技術評估在實驗室進行系統的技術評估，供電系統、控制和顯示模塊工作穩定。通過Vissim軟件進行交通仿真，并且以不同質量的模型小車和行人模擬路上的機動車及行人，進行穩定性和工作時長的測定，經過連續7d的循環模擬，警示系統正常工作，并未發生短路及發熱嚴重等問題。

4．2實驗調查與分析評估根據交通調查與分析理論［6］，分別在校園主干道，商場人行道及道路交叉口等3種不同環境下進行實地調查，對系統進行分析評估。通過對學生、社會人員和校園家屬共計200人進行意見詢問及調查。

5經濟評價

5．1性能及造價通過上述對比，各種行人交通安全警示裝置都有一定的適用范圍。本文所述的行人交通安全警示系統在一定程度上擁有更可靠的性能和較低的造價，其獨特的預警效果相比于以往的警示裝置具有更強的競爭力。

5．2市場需求據2016年的統計數據，在中國，大約有1800萬家各類交通預警及指示標志的生產銷售商家。交通行業的建設由政府部門主導，具有很強的計劃性和執行能力。由于行人交通事故的頻發，交通標志系統的更新換代越來越快。在提高道路使用效率、保障交通安全等方面，可變交通信息標志的作用效果顯著［7］，因此，需要利用此類可變交通信號設施彌補現有設施的不足。行人交通安全始終是交通安全的首位，新型行人交通警示系統預計會有良好的市場前景。

6結語

本文在分析了傳統警示標志和現有警示裝置基礎之上，提出了新型行人交通安全警示系統。通過對此系統的組成結構、模型制造、市場需求等方面進行研究與分析，并結合一段時間的實驗和調試，證明了此系統的合理性與可行性。相比于傳統及現階段新型預警措施，此套裝置更為高效實用，并且可節約一定能源，具有為我國現有交通系統服務的能力。

參考文獻

［1］彭金栓．基于視覺特性與車輛相對運動的駕駛人換道意圖識別方法［D］．西安：長安大學，2012．

［2］劉書鵬，馬駿，張志明．行人交通安全問題及解決措施［J］．科技咨詢導報，2007（3）：199．

［3］蔣?。煌ㄐ盘栂到y維護投資策略的研究［D］．大連：大連理工大學，2006．

［4］劉娜．法治云南［N］．云南政協報，2015－08－15（005）．

［5］吳爽．關于壓力傳感器的混合交通流參數采集［D］．石家莊：石家莊鐵道學院，2010．

［6］王建軍，嚴寶杰．交通調查與分析［M］．北京：人民交通出版社，2004．

［7］湯震．可變交通信息標志（VMS）技術的現狀與進展［J］．中國市政工程，2015（3）：13－15.

作者：李捷；張冠鳴；何永明 單位：東北林業大學交通學院