霧霾路況下的公路激光道路標識

一、項目背景

目前，高速公路和山區一、二級公路上的行車道路標識，廣泛采用刷在路面上和護欄兩側的鋁粉油漆，通過被動光源反光來實現標識作用。這種傳統的公路道路標識，在霧霾天氣的影響下，很容易被濃霧掩蓋，給行車安全帶來極大考驗，對人的生命和財產造成極大安全隱患。傳統的道路標識在霧霾路況下有以下缺陷：道路標識容易被濃霧掩蓋，司機難以分辨道路上的路標，因此容易造成交通事故;出于安全考慮，交管部門不得不關閉高速公路，無法保障高速公路在特殊天氣條件下的全天候通行，嚴重影響人們的出行和貨物交通運輸。

二、項目產品介紹

（一）產品構成

霧霾路況下的公路激光道路標識主要由太陽能發電模塊、濃霧和霧霾檢測模塊、微電子控制電路模塊、激光發生器陣列模塊等構成，其結構組成框圖和實物圖如下所示。

各模塊的介紹如下。

太陽能發電設備：內含太陽能帆板、太陽能轉換器、蓄電池，為系統提供電壓為12V、功率為60W的直流清潔電能。

霧霾采樣設備：通過2M007霧霾檢測傳感器、數據轉換電路，將采集到的霧霾濃度信息進行數字化處理，輸送至C51微電子處理器。

微電子控制器：通過C51微電子處理器，處理霧霾采樣設備采集到的數據，并發出指令，驅動激光陣列，同時負責系統其他數據的處理和控制系統的運行。

人工無線啟動設備：采用數字四路無線收發模塊，用于系統的自動啟動或系統啟動失敗時的人工無線啟動（備用啟動）。

產品可在霧霾路況下形成激光道路標識，彌補了傳統道路標識的功能性缺陷，保障了霧霾路況下的行車安全。

（二） 產品功能

產品主要利用的是激光的丁達爾現象。當激光照射到霧霾粒子時發生折射，在霧霾中形成一條明亮的紅色激光光束，產生公路激光道路標識。單臺設備可以在高速公路側面產生長50m的紅色扇面激光道路標識以及在路面上產生高0.8m、長50m的紅色扇面激光道路標識;在高速公路兩側間隔安裝多臺設備，可以產生完整的兩側和路面的激光道路標識。

產品解決了高速公路和山區多霧公路在濃霧和霧霾情況下普通道路標識功能失效的問題，保障駕駛員安全行車。

產品利用太陽能發電，其供電系統自主提供清潔能源。

三、項目創新

產品綜合應用了太陽能光伏發電、霧霾檢測、微電子控制、激光等技術;利用了激光的丁達爾現象，用激光光束照射高速公路兩側和路面，產生霧霾路況下公路激光道路標識。

項目系統自主通過太陽能光伏發電提供能源和存儲能源，無須在高速公路沿線布置220V交流電源，避免了電源帶來的安全隱患。系統在霧霾達到一定濃度時自主啟動和關閉，只在霧霾路況下工作，既節省能源又有利于環保。

四、項目產品應用范圍

（一）高速公路

目前高速公路道路標識采用鋁粉油漆刷在路面和兩側護欄上，通過被動光源反光來實現標識作用。遇到霧霾天氣，為了行車安全，人們往往采用關閉高速公路的辦法，影響了出行和公路交通運輸效率。通過項目產品可以解決以上問題，市場前景廣闊。

（二）山區公路

山區公路路面窄、彎多、路陡，大多數路面建在懸崖峭壁上，行車安全存在極大隱患。由于氣候原因，山區更容易產生濃霧和霧霾，在這種路況下行車，存在很大的安全隱患，此時霧霾路況下公路激光道路標識可以得到更好的應用。

（作者單位：江西省九江職業技術學院）