1.1 系統研發背景
高速公路彎道、長坡、隧道進出口等險危路段在霧雨雪等惡劣天氣情況下極易發生嚴重交通事故。研究表明，無論什么氣候與路段條件，核心的事故原因在于駕駛人員不能提前了解路段信息，意識疏忽，駕駛行為不當（如行駛速度過快）。以往危險路段的交通事故防范主要依靠反光型路標、誘導標志和警示牌等靜態設施，效果有限。
針對霧、雨、雪等低能見度天氣對車輛通行造成的影響，本公司提出了“預防為主、防護結合、主動引導、被動防護”的*安全理念，并研發出“霧區智能誘導防撞系統”，彌補了傳統安全引導系統的不足，能夠滿足大霧等惡劣天氣條件下對車輛行駛速度限制和安全間距限制兩方面的需求，降低霧天等低能見度天氣對車輛通行的影響，提高道路行車安全。
1.2 霧區安全行車風險
1.2.1 霧區內容易造成車輛追尾
霧區中能見度低，駕駛員看不清前方和周圍的情況，對車輛間距的判斷和控制都不容易掌握，而且許多駕駛員已經養成在高速公路上超速行駛的習慣，僅僅依靠駕駛員的視覺和直覺，無法較好保證行車安全。如果能夠對路面車輛狀況進行自動檢測，使得前方車距過近時能夠及時警告后車，督促司機減速，盡可能避免車輛追尾事件。
1.2.2 霧區內容車輛不容易辨認道路輪廓
從道路角度分析，大霧天氣能見度低，車道線模糊，駕駛人員無法看清前方道路輪廓，標線以及各種交通標志標識，容易駛出道路邊界，特別是在彎路分道口路段。
1.2.3 霧區內容易發生連續追尾的二次事故
霧區中一旦發生交通事故，停駛在道路中間的出事車輛本身有成為危險的障礙物，如果不能及時預警后車車輛，極易造成二車追尾事故，所以經常會遇到霧區連續追尾事件。
1.3 預防為主，主動引導
高速公路霧區智能誘導防撞系統是一種智能型全天候無人值守系統，該系統整合了氣象監測、智能燈標、聲光報警、交通信息顯示屏等設備，常應用于險危路段（特別是霧區），能有效地解決險危道路交通安全問題。
圖2.1 系統拓撲圖
該系統具有太陽能和電網電纜兩種供電方式，滿足節能需求；無線傳輸免布線，方便安裝調試；系統擴展性好，通用協議接口方便與其他系統兼容聯動。
二、 系統功能簡介
2.1智能燈標系統
根據《中華人民共和國交通運輸行業標準》頒布《霧天公路行車安全誘導裝置》相關規定和內容，通過安裝在道路兩側的智能燈標，利用燈標發出的紅、黃光語信號幫助駕駛人員判斷前方道路狀況（路寬、線性、邊界位置等）和前方車輛狀況（車速、車距、數量等），警示誘導車輛安全行駛，從而有效避免危險路段車輛追尾事故、二次事故、特別是霧區的連環撞車等惡性事故的發生。
根據《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》及相關標準內容，霧區智能誘導防撞系統主要功能有道路輪廓強化、行車主動誘導、防追尾警示，系統根據現場的能見度情況，根據預先設置的閾值，自動切換工作模式，以便在不同能見度天氣下引導車輛安全行駛。
智能燈標行車誘導系統響應分為4級。
圖3.1 誘導系統分級策略
*級：待機狀態。在能見度大于500m時，關閉誘導燈，設備處于低功耗模式。
第二級：道路輪廓強化模式功能。在能見度大于400小于500米時，系統進入道路輪廓強化模式。
第三級：行車主動誘導模式功能。在能見度大于300米小于400米時，系統進入行車主動誘導模式。
第四級：防止追尾警示模式功能。在能見度小于200米時，系統進入防止追尾警示模式，通過使用不同顏色的燈光警示后車前方有車輛行駛，從而保持車距，小心駕駛。
2.1.1 道路輪廓強化模式
當能見度較低（達到設計的閾值）或者亮度較低（夜間）時，位于道路兩側的燈光引導系統處于工作狀態，點亮黃色引導燈，關閉紅色引導燈，從而在低能見度區朦朧的環境里以高反差的方式實現道路線形引導。該引導系統無論白天還是夜晚均可提供長距離、高精度、高清晰的線形引導，從而保證車輛在霧天擁有一個比較安全的運行環境。
圖3.2 引導功能示意圖
2.1.2 高速霧區誘導系統
當能見度情況進一步惡化（達到設計的閾值）時，黃色誘導燈能夠按照預先設定的特定頻率進行同步閃爍，紅色警示燈一直處于關閉狀態，從而利用閃爍的動態燈光提醒駕駛員注意路況信息，小心駕駛。
2.3.3 防追尾警示模式
當能見度情況很差（達到設計的閾值）時，啟動防追尾警示模式。有車輛通過誘導裝置時，可觸發上游一定組的誘導裝置紅色警示燈點亮，形成紅色尾跡提示后車前方有車輛行駛并保持安全車距，此時其他誘導裝置的黃色誘導燈可以同步閃爍，當車輛向前行駛經過下一組誘導裝置時，紅色尾跡會與車輛動態同步前移。
工況1 ：單車輛通行
只有一輛車輛通行，引導燈顯示警示燈標示汽車尾跡（警示燈范圍為非安全距離，警示燈范圍外黃色燈光區域為安全距離），如圖3.3所示。
圖3.3 車距控制示意圖1
工況2：多車輛通行
當道路有多車輛通行時，車輛可根據前方引導燈情況判斷前方是否有車輛通行，后車只需要保持行駛在安全區域（黃色引導燈區域內），避免駛入警示燈區域即可保證與前車距離，從而降低追尾的風險。如圖3.4所示。
圖3.4 車距控制示意圖2
2.1.4 聯機控制
智能燈標系統具有自適應組網功能，外場設備無需連線即可自動實現組網；智能燈標系統可通過能見度監測系統實現自動控制，也可通過鏈路與上位控制系統組網實現遠程控制。
2.1.5 亮度控制及閃爍頻率控制
可根據環境及使用要求，預先調節誘導燈發光亮度，調節范圍是500cd/㎡~7000cd/㎡。
黃色誘導燈的閃射頻率可在30次/分鐘、60次/分鐘、120次/分鐘進行調整。
2.2 車輛檢測系統
通過安裝于道路兩側智能霧燈車輛檢測器，對是否有車輛通過進行檢測，按照設計間距每隔一定間距布置一個點，間距可以根據現場實際工程情況調整；可通過主動紅外入侵探測器進行探測，對經過車輛進行檢測，觸發，適用于霧霾、霧區、夜間、雨天、雪天等能見度低的環境下車輛探測，同事也選用微波雷達檢測。
3.1 主要技術參數
3.1.1 智能誘導單元
車輛通過檢測模塊：紅外檢測
紅外檢測光束有效距離：40米
紅外檢測光束發射方法：調制發射。
紅外檢測光束冗余：雙冗余
紅外檢測光束波段：近紅外
3.1.2 無線通信模塊
無線數據鏈單節點覆蓋半徑：100米
無線通訊載頻頻率：433Hz
組態冗余：誘導區域內抗損毀配置
有無線接續方式：
A、與系統外設備：GPRS通訊
B、與系統內接續：網式+鏈式
閾值控制：基于能見度的參數化策略控制（≥500米；＜500米；＜400米＞200米；＜200米）；
遠程控制：基于上位機的控制指令；
優先順序：遠程控制/能見度儀可選；
