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摘要：随着我国交通行业的系统性改革，高速公路建设工作中扩增了信息化技术与大数据技术的应用力度，产生了诸多智能型产品。本文以高速公路智能雾灯诱导系统研究作为题目，具体探讨中，概述了高速公路智能雾灯诱导系统设计；分析了其中的交通控制策略；并在此基础上探讨了高速公路智能雾灯诱导系统的实现措施。
关键词：高速公路；智能雾灯；诱导系统
当前，高速公路智能雾灯诱导系统设计主要以“系统性思维”作为出发点，其设计思路重点集中于对恶劣天气条件下，高速公路“桥梁、隧道口、弯道”等事故多发地段安全问题的解决。简单讲，该系统的设计就是在此类地段护栏桩安装智能雾灯诱导系统。系统的组成包括了太阳能板、雾灯、立柱等，一些路段中也会在隔离带阐述上进行双向雾灯安装，这样就可以实现以一套太阳能供电系统进行两套雾灯控制的方案。
1、交通控制策略分析
高速公路设置于自然环境之中，受到天气变化的影响较大，其中，通过大气透明度指标的设置，可以在“雾”与“能见度”之间建立起可计算的精准关系，从而通过计算机模拟方法，建立起雾环境下的能见度测算系统。“能见度”与“行车速度”之间，也可以依此方式建立起对应的关系，进而在“雾区行车速度”、“能见度”、“雾”三者之间，建立起可计算的模拟系统。
基于能见度水平的雾分类如下：（1）雾墙：<10米；（2）浓雾：10~50米；（3）大雾：50~150米；（4）轻雾：150~400米；（5）薄雾：400~600米。从当前雾区交通策略方面分析，其控制策略主要以每米“雾的能见度”为准，通过“及时提示系统显示信息”，实现“智能雾灯诱导系统的工作模式”。一般情况下，根据能见度水平的雾分类情况，通常将其“工作模式”设置为6种，除能见度不小于600米以外作为“工作模式1”，其它2~3的工作模式均与能见度水平的雾分类相对应。
2、高速公路智能雾灯诱导系统设计和实现
2.1结构设计与实现
从结构设计与实现方面分析，高速公路智能雾灯诱导系统包括了“LED智能雾灯”、“节点控制主机”、“雾区控制主机”、“及时提示系统”、“能见度检测器”、“中央控制系统”，各个结构组成部分具有独立系统运行功能，在其系统结构设计中，主要是通过信息系统的通信技术进行连接，使各项子系统关联到“数据传输系统”，进而实现“中央控制系统”对其它系统的管理控制。具体结构可参看下图1：
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图1雾区智能雾灯诱导系统结构图
2.2工程设计与实现
2.2.1雾区控制主机与节点控制主机
其中的工程设计包括了安装位置的定位、数据传输接口的选择、GPRS的设置，与功率和工作电压，以及供电方式的设置。另外，需要考虑到IP等级和环境温度。
结合当前实践经验分析，主要在及时提示系统机箱内进行安装位置定位；GPRS通常设置于监控中心通信和提示系统；若采用无线传输，一般选择ZigBee，旨在与LED智能雾灯，或者与能见度检测器进行通讯连接；目前大多数采用的通讯协议是IEEE 802.15.4；其中的供电方式以市区范围为准，或采用市电供应，或采用太阳能供应，通常以后者居多，建议采用312AH/12V蓄电池，这样能够满足300Wp太阳能板采集能量后的存储需求，其功率可以设置为不大于15W；其中的工作电压以DC12V为宜，可以选择50HZ或60HZ类型；通常高速公路智能雾灯诱导系统的雾区控制主机IP等级为IP65，其环境温度一般能适用在零下20度到70度范围之间。节点控制主机与其设备元件基本一致，其中无GPRS，其通信协议主要满足与雾区控制主机通讯；而其中的数据传输接口也只与雾区控制主机进行通讯；其功率与LED智能雾灯趋于一致，功率以累计方式设置于LED智能雾灯内。
2.2.2LED智能雾灯及其轮廓标志
在LED智能雾灯设计中要求满足交通灯要求，符合国际有关标准和GB/14887-2003标准，和雾灯方面的GB249653-2010标准。其亮度、闪烁频率，主要根据不同的工作模式而定，范围分别在4000cd/m2~8000/m2、30次/min~80次/min。高度设计标准为120mm，其纵向位置以每套30米为宜；波长选择590加减5nm；左右上下视角设置为30度；其发光面直径尺寸为220mm；其中的功率、环境温度、数据传输接口、供电方式、工作电压，均与主机相同；区别在于太阳能板的选择以40Wp为准，蓄电池则选择20AH/12V；灯箱外壳以不锈钢材料为准。LED轮廓标志通常与智能雾灯趋于一致，差异集中于其它方面，需要根据实际的工作模式进行一些相关调整。一般其功率不大于2W；纵向位置间隔以每套10米为宜，其亮度一般等于LED智能雾灯最低亮度，即4000cd/m2。
2.2.3工作模式
高速公路智能雾灯诱导系统有6种工作模式，而不同的工作模式通常决定了LED智能雾灯与LED轮廓标志的亮度与闪烁频率。比如，在“工作模式1”中，LED智能雾灯通常亮度为0cd/m2，处于“常闭”状态，闪烁频率为0次/min；与之对应的LED轮廓标志与保持一致。再如，在“工作模式2”中，LED智能雾灯通常亮度为4000 cd/m2，闪烁频率为30次/min；与之对应的LED轮廓标志在亮度方面则处于“常闭”状态，为0 cd/m2，但其闪烁频率与其趋于一致。其它模式中，二者的闪烁频率基本保持一致，其变化或差异集中于亮度方面。及时提示安装效果如下图2：
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图2及时提示系统安装效果图
3、结束语
通过在高速公路设置智能雾灯诱导系统，可以将相对完善的交通策略转换到现场应用场景之中，并借助智能雾灯诱导系统，主动进行智能防雾，化解高速公路雾区段和事故多发段的诸多安全风险。结合以上分析可以看出，应用该系统能够使驾驶员在能见度变化的条件下，根据雾灯诱导系统情报板雾区提供的信息和主动引导指示，提升其安全视距，降低通行中的安全风险。当前各高速公路中使用该系统的效用证实了其有效性和智能性，因此建议增加其升级版本的研发设计。
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