智能交通论文教授推荐10篇之第七篇：城市道路中的智能移动隔离栏的设计研究
摘 要：智能移动隔离栏是针对目前城市中出现的"道路潮汐现象",而设计的一款新型的隔离栏。这种隔离栏具有可移动性、可智能识别障碍物、可灵活拆分等优点。智能移动隔离栏的可移动性使得司机不再局限于原有道路的宽窄，可以大大增加道路的通过率；智能移动隔离栏的障碍识别功能，使其在移动过程中识别到障碍物时，可有效地避开或停止移动，这样就可避免它在移动的过程中撞到在道路上行驶的车辆；智能移动隔离栏的可灵活拆分是指当发生车祸时，方便交警及时封锁事故现场、提醒过往车辆避免造成交通拥堵。
关键词：隔离栏； 道路； 城区； 交通；
随着城市车辆急速增加，道路拥堵已成为城市发展中的一大难题，合理的使用道路是目前急需解决的问题之一，城市的道路潮汐现象，命脉道路事故高发，高速路上连环相撞，车祸现场的维护占用车道等给我们带来不少的挑战，因此运用科技与智能服务道路，是一种不错的思路。在一些大中城市道路中，出现了许多道路的车流呈"潮汐式"分布，许多车辆拥堵在道路的一侧，因此，通过隔离栏对道路进行有效的划分，提高目前道路在高峰时间段的通行能力，充分挖掘城市道路的现有资源并提高城市道路的使用率。
1 城市道路中的隔离栏
1.1 传统隔离栏的产生
随着社会的进步与科技的发展，道路建设的脚步变得越来越快，我国是一个人口众多的国家，城市的地域有限，道路也有限，所以道路的拥堵是一个城市交通的难题，再加上行人争先恐后，文明素质不高，导致道路拥堵、交通事故频发，这已成为城市发展过程中的一大顽疾。
（1）交通乱象多，文明意识淡薄。乱象一：机动车随便变道、抢道、掉头；在市城区骨干道路隔离带开口处、交错地段、十字路口等处，常常呈现堵车现象，越拥堵有些司机越没有耐心，频繁的抢道变道屡见不鲜，在抢道的过程中每天都有事故发生，发生事故后更加的拥堵。乱象二：行人、自行车随意流动；行人乱穿马路的现象在市城区各主次干道比比皆是。行人不走斑马线、无视交通信号灯、随意横穿马路，这些现象加重了城市道路的交通负荷，机动车在行驶时忽走忽停，有时对突如其来的行人避闪不及，极易发生交通事故，造成道路拥堵。最近几年，马路上最可怕的交通工具莫过于电动车和共享单车，由于其机动性强，数量庞大，跟汽车在不断地抢占道路资源的时候他们占据优势，但是一旦出了事故，他们又是最直接的受害者。乱象三：人行道、自行车道被"占道";随着城区私家车数量的增多，市城区的公共停车场无法与快速增长的汽车数量相适应。因此，违章泊车成了城区的乱景之一，也成为城市发展过程中的顽疾，在市城区一些学校、幼儿园附近，每到上下学之际，汽车乱停乱放现象比比皆是，停放的车辆有时长达百米，这必然会压缩道路的宽度，又加上车辆随意停放，过往司机、行人怨声载道。
（2）隔离栏产生。基于交通乱象多，人们交通文明意识淡薄，所以有关部门在主干道上设置中心隔离护栏，对车辆行驶进行有效的引导，使得行人横穿马路、机动车违章掉头等现象得到了有效改善，但是还是不能完全解决城市拥堵的问题，特别是上下班期间严重拥堵，再加上一旦发生交通事故，更是增加了整个道路的拥堵。所以，科学规划道路建设，管理道路，仍在不断创新思路，希望能提高道路的通行率。
1.2 传统隔离栏的功能
（1）分隔功能：交通护栏将机动车、非机动车和行人交通分隔，将道路在断面上进行纵向分隔，使机动车、非机动车和行人分道行驶，提高了道路交通的安全性，改善了交通秩序。
（2）阻拦功能：交通护栏将阻拦不良的交通行为，阻拦试图横穿马路的行人或自行车或机动车辆。它要求护栏有一定的高度，一定的密度（指竖栏），还要有一定的强度。
（3）警示功能：通过安装要使护栏上的轮廓简洁明快，警示驾驶员要注意护栏的存在和注意行人和非机动车等，从而达到预防交通事故的发生。
1.3 传统隔离栏的缺点
如果把道路比做人体血管的话，公路的去和回就好比人体的动脉和静脉，城市间的小道犹如人体的毛细血管，道路安装的这种传统的隔离护栏在某些方面恰恰阻断了道路与道路的交融性，隔断了道路之间的联络。所以普通隔离栏给城市间的道路有序化管理带来了一定的帮助，但还是存在很多的不足：
（1）固定的隔离护栏存在的问题是硬隔离、无自我调节功能。安装了传统的隔离栏以后，人为地将道路之间联络隔断，出现交通事故时，道路与道路之间都不能进行交换行驶，迫使所有的车辆行人都集中到路口，造成车辆拥堵。
（2）固定的隔离栏使得道路的宽窄也变得比较固定。当道路出现交通事故时，没有多余的空间给事故车挪用，事故车只能放到马路中间进行协商处理或者等待交警，这样就会出现交通拥堵。而上下班高峰期如果出现交通安全，急救车辆也根本无法进入现场，很有可能导致受伤人员得不到及时的救治而死亡。
（3）传统隔离护栏，当车辆撞向隔离栏，造成了护栏倒塌，护栏倒下后又致使其他车辆相撞引发二次事故，也就是传统的隔离栏不具备弹性，导致撞击造成大面积的倒塌。
2 智能移动隔离栏
2.1 智能移动隔离栏的产生
传统隔离栏的问题一直是城市道路发展的"痛点"之一，分析了现有的状况之后，我们设计了一款新颖的隔离栏：智能移动隔离栏。
2.2 智能移动隔离栏工作原理及相关参数
智能移动隔离栏的主要工作原理通过一定的控制程序，隔离栏通过螺旋的空间运动副实现升降，再通过控制直驱电动轮实现左右的移动，还可以通过每一节的软接头实现随时断开，实现任意的组合。
（1）移动部分。隔离栏的下部分为底座，底座由电机，螺旋传动电动轮子和质地较软的特质外壳组成。这一部分的特点是轮子里面藏有直驱的电机，移动时靠电机带动轮子横向移动，移动完成后收起、落座。难点是隔离栏同时起落的同步性很难控制，所以设计过程中的柔性很重要，要允许积累误差的存在。
（2）主体设计。隔离栏的主体是一个类似锥形的外壳，顶部是一个灯光的警示器，内部装有隔板上部放有可以循环充电的电池，隔离栏初步设定长度为15 m每段，质量在50 kg/段左右，立柱质量为30 kg,每个立柱下的轮子总质量为8 kg,隔离栏使用带螺纹插口防锈金属软管连接，任意一段都可以实现单独的充电。靓丽金属色，有足够的强度，软管设计使抗屈服能力和韧性有保证，如果发生交通事故可以给撞击物体一定的缓冲。
（3）智能控制。自动化控制有智能障碍检测，一键急停，可拆分等内容。（1）智能障碍检测：立柱内的障碍识别系统与现有交通监控系统配合，实时地采集道路信息，及时有效地反馈道路信息，在变道时遇到障碍物（小车，人，物品）可智能移动停止。（2）一键急停：道路情况十分多变，遇到紧急情况，隔离栏内有一键自锁功能，让所有移动中的隔离栏立即停止工作，保障安全。（3）可拆分：隔离栏的链接使用螺纹插口物理性链接，需要拆分时，可手动打开隔离栏。
（4）安全预警。安全预警装置包括发声喇叭和发光LED灯，主要向驾驶员提供预先提示、警告和指示信息，该模块为变道、车道发生故障、夜间提供光源等服务。
2.3 智能移动隔离栏的优点
（1）智能移动隔离栏具有既提醒司机注意变道，又能提醒行人注意，阻止行人横穿而引起车祸等交通问题的警示优点，起到防患于未然的积极作用；
（2）智能移动隔离栏在生产、组装、使用与维护的过程中做到环保无污染，达到保护环境的目的；
（3）智能移动隔离可以帮助交警解决像发生车祸时的交通拥堵问题，智能移动隔离栏的可拆分可以进行临时隔离，同时使隔离栏亮起信号灯，车辆直接变道通行；
（4）智能移隔离栏设计科学，外形结构简洁，便于维护；表面材料具有防锈、防褪色、防龟裂等优点，能够长期保持色泽，为交通拥堵提供了一种新的思路。
3 安装智能移动隔离栏的社会效益
（1）对于城市建设来说，为了更好地落实国家对城市交通的整治规划，也为了让城市交通建设更好的发展。对于城市某些车流量大的城市道路设置智能移动隔离栏，可以使得城市的交通井然有序，交通面貌焕然一新。
（2）对于交通文明来说，智能移动隔离栏并不只是像传统的隔离栏仅对道路起着简单的隔离，更重要的是对车、人流传递一种城市交通信息，逐步形成一种交通规则、来维护交通秩序，使城市交通畅通、快捷、安全、有序。通过安装智能移动隔离栏，可以提醒司机要注意移动隔离栏的存在和注意行人和其他车辆等，从而避免交通事故的发生。
（3）对道路来说，打破传统隔离栏对道路宽窄的约束。因为智能移动隔离栏使道路的宽窄可以根据现实情况而改变，从而使得道路的"潮汐现象"得到有效解决。而这种变化方式，也使得城市的道路具有了灵活的特性，不再是固定不变而是时时可变。
4 结语
本文是针对目前城市车道出现的"道路的潮汐现象"这类新型交通问题并根据现有的隔离栏进行具体分析，从而设计一个可以移动的新颖的隔离栏。通过分析证明了智能隔离栏在一定范围内是可以有效解决这些交通问题，而且也为今后城市交通建设提供了一种新的方案。
参考文献
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