[发明专利]基于全息投影技术的城市信号交叉口安全导向方法及系统

说明书

本发明公开一种基于全息投影技术的城市信号交叉口安全导向系统及方法，本发明将日益成熟的全息投影技术应用到交通领域，实现了交叉口信号二维控制向三维控制的转化，并且创新性地将全息投影技术与交通信号控制结合在一起，从而实现对即将陷入“两难区”的车辆进行投影警示的功能，为解决交叉口安全事故频发的实际问题，提供了一种新的思路与新的解决方法。并且，本发明将在一定程度上减少信号交叉口交通安全事故的发生，保障驾驶员与行人的生命安全，从而营造出一种“和谐交通”的安全氛围。

技术领域

本发明涉及一种基于全息投影技术的城市信号交叉口安全导向方法及系统。

背景技术

信号交叉口是城市道路交通系统中重要的组成部分，在道路交通的衔接中起着关键的作用。但是，由于交叉口是各类交通流相互穿行、存在直接冲突的地带，并且具有高聚集性和冲突性，使得其成为整个城市路网的交通瓶颈。交叉口的科学管理对保障交叉口的安全有着重要的作用，其中信号灯是目前一种有效的管理与控制手段。然而，在我国现实生活中，信号交叉口普遍存在着目标车辆或行人闯红灯的现象，而且全国各地都因驾驶员在交叉口处闯红灯、抢黄灯而发生了多起严重的交通事故，给行人以及目标车辆的安全造成了巨大的威胁。根据2004、2005两年的北京市交通事故统计数据显示，50％以上的市区交通事故发生在交叉口，超过30％的郊区交通事故发生在交叉口。近些年，为了解决交叉口目标车辆闯红灯的问题，国内外学者对此进行了大量的研究，随着对这一问题背后原因的深入分析，本发明发现驾驶员陷入“两难区”是导致驾驶员无意闯红灯的主要原因。

信号交叉口处发生的交通安全事故主要有以下三类：①抢黄灯、闯红灯；②在有导向车道的交叉路口，违章变更车道；③左转弯目标车辆以及右转弯目标车辆的驶入。其中，驾驶员抢黄灯、闯红灯所引发的交通事故所占比例最大，而且，在闯红灯的事故中驾驶员无意闯红灯占绝大多数。

导致驾驶员无意闯红灯的原因有：①信号灯配时不合理，黄灯时间过短。不少驾驶员认为黄灯是转变红灯的前奏，是合法快速通过交叉口的“信号”，见到黄灯就加油提速，往往还未行驶到路口停车线，黄灯变为红灯，这时又忙于紧急制动使后方目标车辆措手不及，从而发生追尾事故；②驾驶员在某些情况下离交叉口太近而不能及时安全停车，同时，离交叉口太远而不能顺利通过，这种陷入“两难区”的进退两难的局面，使得驾驶员往往很难避免闯红灯违规行为的发生；③驾驶员因注意力不集中而忽略了红绿灯的指示。

其中，驾驶员陷入“两难区”的情况占驾驶员无意闯红灯的大多数。因此，如果能有效地提醒驾驶员避免陷入“两难区”，则将会在一定程度上减少驾驶员无意闯红灯的次数，提高信号交叉口的安全性。

在中国大城市中，针对驾驶员闯红灯的现象，所采取的解决措施主要有以下四种方法：①安装“电子警察”违章抓拍等电子设施；②配置交通协管员和交警进行现场的执法与管理；③加大对驾驶员闯红灯的执法与惩罚力度④设置合理的信号灯周期。

在有关信号交叉口处防止驾驶员违章闯红灯的研究中，同济大学的储浩、杨晓光等人分析了交叉口“两难区”所产生的原因，提出了基于智能车路系统(车路协调技术)的解决方案，给出了智能车路系统解决实际主动交通安全的实例，从而达到避免冲突产生、提高交叉口安全性的目的。在本研究中，他们提出的解决交叉口“两难区”的方案主要是通过延长绿灯时间来解决“两难区”问题并且通过车载设备对驾驶员进行警示，但仍然存在系统相关参数较多、方法较复杂、车载设备未真正普及到每辆车等不足之处。

长安大学的李聪颖等人提出了机动车闯红灯判别模型，利用Logistic回归与神经网络方法建立判别模型，以预测机动车停止-通过行为，并且通过采集上海城市某些道路交叉口的相关数据，得出此判别模型正确判别率达到90％以上的研究结论。此项研究中提出的闯红灯判别模型，因为其选择的变量易于获取，所以不仅可以运用到闯红灯目标车辆警告系统，也可用于车载车速检测器。