基于信號燈控制的一種可移動式隔離欄機構

關鍵詞：一體化控制；信息化智能交通設施；信號燈多元化智能系統；智能道路隔離欄中圖分類號：U462 收稿日期：2025-04-02 DOI： 10.19999/j.cnki.1004-0226.2025.08.030

An Intelligent Mobile Barrier System Integrated with Traffic Light Control

Tian Zhen Liu Tian Zhao Ning Wang Yanxin He Xin Ordos InstituteofApplied Technology，Ordos O17ooo，China

Abstract：Duetothdiiultyoftraditioalfiedtraiclightsinmtingtheeedsoftraicmanagementicertainspeialear ios，theproblemofoadcongestionisbecoingincreasinglyserous，ndthedailyacidentateissarplyincreasing.Tereforeurban roadtraficenterpriseshaveputforwardhigherequirementsforteeficiencyandqualtyofproductassmblyoperations.earticle proposesanifoatbedintellnttaspoatiofacitasdotgatedoolofsaligsdoadase consistsoftradiioaliallghts，ntellientoadrrers，icrotracks，adHedackplles，DCotstces temntegratestchologiesschasielesommuncationdaneddataaalysisndLCprogastostructuretradiialsigal lightsintoadversifditellgentsyst，chevingitegatedoprationofligsadarresAtteseti，presqeotol isverifiedadssebldndmoteadndeldteialotrolisusedtomproeteeiecyndualityoftranspoaproductassemblyoperationssoletraiccongestionandgreatlyimproethtraiccapacityofroads，whichisthefundamentalpoblem of improving people's travel efficiency.

Keywords：Integratedontrol;Informationbasedintellgnttransportationfcites；Diverifidintellgentsystemsforsigal lights;Intelligent road barriers

1前言

隨著城市化進程加快，車輛數量急劇增加，導致道路擁堵問題日益嚴重。交通擁堵不僅影響市民出行效率，也給城市經濟和環境帶來負面影響。交通擁堵導致車輛長時間怠速等待，釋放大量尾氣污染物，加劇空氣污染問題，對城市環境和市民健康構成威脅。道路交通事故頻發，給人身、財產安全帶來風險。同時，非法占道、違章停車等行為也給道路交通秩序帶來安全隱患。基于部分城市的公共交通系統尚不完善，公交車、地鐵等公共交通工具的數量和服務范圍有限，人們出行受到了一定的限制，這也導致了更多人使用私家車。

2系統設計

基于道路瘦身理念，利用信號燈觸發裝置技術對道路隔離欄進行設計。隔離欄運行時，會從道路中央向兩側緩慢展開，展開后的道路兩側為非機動車道和人行道，中間為單向通行車道。隔離欄整個系統與交叉口信號燈相連接，通過紅綠燈的相互轉化進行隔離欄自我移動，機動車通過智能隔離欄與行人形成完全隔離，通行互不干擾。當道路人流不再密集時，隔離欄根據終端紅燈控制，恢復原始雙向車道。

2.1工作原理

智能隔離欄由電機驅動，底部軌道鋪設后應盡可能填平路面，當非工作狀態且當前交通流量正常時，遵循路面已有的標線，該裝置處于待機態；當道路標線不再被實際流量滿足，該裝置會在相關人員的控制下進行改變，可規劃為中間為機動車道、兩側為機動車道和人行道。考慮到交通法規，在紅綠燈下方懸掛了LED顯示屏，以便于顯示該路段的通行類型。

智能隔離欄運用彈性支撐柱設計，當車輛與護欄發生碰撞時，彈性支撐柱能夠吸收部分碰撞能量，減緩車輛的沖擊力。圖1為柵欄側面剖析圖。

圖1柵欄側面剖析圖

2.2運作系統

智能隔離欄由直流電機驅動，控制系統采用PLC技術，通過編程控制信號燈轉換與其他裝置運行，基于信號燈控制隔離欄移動，實現車道寬度變換。當非工作狀態且當前交通流量正常時，遵循路面已有的標線，該裝置處于待機態；當道路標線不再被實際流量滿足，隔離欄移動方式為兩側同時運動，此時車道由雙向車道變為單向車道，中間為同向雙車道，兩側空間用于行人和非機動車使用。圖2為運作系統的細節圖。

圖2運作系統細節圖

2.3軌道設計

底部軌道鋪設后應盡可能填平路面，可使用鋪路板；考慮到鋪路板應同時滿足排水性，因此應鋪設為分段式，且保證鋪路板的強度和安全性，該段道路日常應限速限重；因為柵欄剛度有限，所以在 100～300m 內應鋪設下一段柵欄和下一組機構。為使交通參與者明確分流，在信號燈下方懸掛了LED顯示屏，顯示該路段的通行類型。圖3為柵欄局部俯瞰圖。

圖3柵欄局部俯瞰圖

3系統應用、價格、性能和技術分析

3.1應用分析

我國交通智能化進程不斷加速，行業規模迅速擴張，行業內企業的項目承擔能力和智能交通業務水平都在持續提升。可移動式柵欄能夠快速有效地劃分不同區域，實現功能分區，提高空間利用率，可重復利用性強，符合可持續發展理念。此外，無需進行大規模的基礎建設工程，對原有環境影響小。

3.2價格分析

由于采用的都是最基礎的材料，可移動式柵欄的研發生產成本，僅為其他智能交通設備價格的1/10。圖4為柵欄機構材料成本圖。

圖4柵欄機構材料成本圖

3.3性能分析

可移動式柵欄采用耐腐蝕性極強的高溫熱浸鋅鋼材，表面采用進口塑粉靜電噴涂，具有強度性、耐腐蝕、自潔凈、免維護等優點；它呈網狀結構，剛性大，穩定性高，具有良好的抗沖性，因此提高了其安全性。

外部結構采用了彈性支撐柱設計，當車輛與護欄發生碰撞時，彈性支撐柱能夠吸收部分碰撞能量，減緩車輛的沖擊力，大幅度提高了安全性能。圖5為支撐設計圖。

圖5支撐設計圖

3.4技術分析

技術支持方面，擁有最先進的VISSIM智能交通仿真模擬道路情況，產品實際落地應用之前可根據模擬情況進行實時改進，以快速解決各種交通癱瘓問題，提高道路通行效率。圖6為VISSIM仿真圖。

圖6VISSIM仿真圖

4預期成果及社會效益

解決城市道路擁擠問題，提高通行效率，緩解擁堵壓力；減少環境污染：減少車輛在怠速等待時排放的尾氣污染物（CO），緩解溫室效應壓力，降低安全隱患。

4.1社會效益

提升交通安全：合理使用可移動式柵欄產品可以將行人、車輛和工程區域有效分離，降低交通事故的風險，保障行人和車輛的安全。

提高通行效率：通過合理設置可移動式柵欄，引導行人和車輛有序通行，維護社會秩序和交通規范，提升了城市交通通行效率。

4.2經濟效益

提升交通運輸效率：可移動式柵欄產品可以用于交通管理，如道路施工區域的隔離、交通流量控制等，有效地提升了交通運輸效率，減少了擁堵和交通事故的發生，節省了的時間和油耗。

降低交通事故成本：通過合理使用可移動式柵欄產品，可以減少交通事故的發生和影響范圍，降低了事故的處理和賠償成本，對保險公司和相關企業具有積極的經濟影響。

4.3生態效益

降低噪聲和污染：合理設置可移動式柵欄可以減少交通噪聲和尾氣排放對周邊環境的污染，提升居民的生活質量。

5結語

本文分析的基于信號燈控制的可移動式隔離欄機構為現代城市交通帶來了革命性變革，有助于優化城市交通流，減少交通擁堵，降低車輛尾氣排放，提升居民出行的便利性與舒適度，進而促進城市可持續發展。盡管系統的初期建設與設備投入需要一定成本，但從長期來看，由于它能夠提高道路資源利用率，減少交通延誤帶來的經濟損失，因此將為城市交通管理部門帶來可觀的投資回報，期望能夠推動城市交通領域的智能化進程，為構建更加安全、便捷、高效的城市交通體系貢獻力量。

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作者簡介：

田臻，男，2003年生，本科在讀，研究方向為交通運輸。