智能紅綠燈視覺識別設計研究

楊金玲 韋春紅

摘?要：隨著人們生活水平的不斷提高，科學技術的不斷發(fā)展，紅綠燈對城市道路行車的安全性和暢通性起到越來越重要的作用。本項目根據(jù)現(xiàn)階段城市道路中紅綠燈設置的需求，試圖通過其形態(tài)和功能上的設計改良，從材料與技術創(chuàng)新分析，實現(xiàn)紅綠燈智能建構技術的應用，這不僅可以增強駕駛員對紅綠燈的可視性和辨別性，也為駕駛員與行人的出行提供了更高的安全性和保障性。

關鍵詞：智能設計，紅綠燈，創(chuàng)新

文章編號：2095-4085（2020）02-0066-02

1?引言

隨著國民經濟的發(fā)展和城市化進程的迅速推進，城市機動車數(shù)量增加，這無疑給道路交通及信號燈的合理設計增加了更多壓力。現(xiàn)階段在中國中小城市道路十字路口設置的交通信號燈普及率不到60%，其他道路交通標志設置的普及率也只有發(fā)達國家城市的15%，交通監(jiān)控設施安裝不到30%。最重要的是道路警示牌和交通信號燈常常因為被樹木或其他障礙物遮擋，沒有及時反饋和處理，這樣極容易引起交通事故和二次事故的發(fā)生。大部分城市不合理的交通設施設計和設置，絕大數(shù)程度上影響了城市交通道路的安全。

紅綠燈是城市道路中最常見的交通設施，因應用的普及性成為了保障城市道路交通安全的重要措施。目前，我國在紅綠燈的設置設計上依然滯后，存在因紅綠燈設計不合理而引發(fā)的一系列安全事故。因此，在保障城市道路交通安全的背景下，城市紅綠燈的創(chuàng)新設計有著極其重要的意義。

創(chuàng)新設計可以基于國內外紅綠燈研究的基礎，對產品功能進行系統(tǒng)的整合改良，將數(shù)字化技術和智能交通技術融入到紅綠燈的設計中，從而增強它的可視性與識別性，巧妙的解決人，車和環(huán)境之間的矛盾，避免駕駛員在紅綠燈視覺盲區(qū)因識別錯誤而導致交通事故的發(fā)生。

2?智能交通設施在國內外發(fā)展現(xiàn)狀

國外發(fā)達國家在城市化迅速發(fā)展的同時，也經歷了其帶給城市道路交通的一系列安全隱患。例如，日本大部分的道路交通都會有比較明確的道路交通識別標識，包括指示標志和信號燈等一系列科學規(guī)范的交通安全設施。美國的道路交通系統(tǒng)比較發(fā)達完善，限速燈，指示標和警示標志這些交通設施設計比較合理，人們的交通安全意識在一定程度上都有所提高。同時，在道路比較復雜的交叉路口或是人流量較大的區(qū)域，也有增設交通控制信號燈，警示標志，道路監(jiān)控攝像機和增加車輛轉彎口指示牌等一系列交通道路安全標志，告知駕駛員和行人要注意交通信息的變化，確保道路交通暢通無阻。

國外發(fā)達國家的城市道路交通發(fā)展，首先是發(fā)展軌道交通形成了綜合性交通體系，其次是各種交通系統(tǒng)間無縫銜接的交通管理模式，最后是智能交通系統(tǒng)模式的開發(fā)與應用。智能交通系統(tǒng)是將各類科技先進的技術綜合運用于交通的管理中，而且智能交通管理系統(tǒng)兼具覆蓋面廣，綜合性強和工作準確高效的特點，可以實時提醒行人或者駕駛員，選擇較為通暢便捷的出行路線，并能及時的更新道路交通動態(tài)，有效的保障了行人和駕駛員的交通安全。

雖然中國城市道路的建設晚于西方發(fā)達國家，但當前經濟水平較為發(fā)達的一二線城市道路交通，其建設發(fā)展已不能適應機動車的增加速度。雖然城市道路發(fā)展越來越完善，承載功能也較為清晰明確，但是道路交通信號燈的設置時間不合理，交通標志設置的方位被遮擋，無法識別紅綠燈等這些問題依然存在，這也成為目前各個城市交通建設發(fā)展面臨的一個棘手問題。城市的道路交通系統(tǒng)一旦癱瘓，將會嚴重影響城市的發(fā)展和人們的工作和生活。

現(xiàn)階段我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展水平有所提升，但隨著城市化進程的快速發(fā)展所帶來的一系列問題，導致了道路交通設施滯后再次成為亟待解決的矛盾。道路交通設施中紅綠燈的設計與設置的合理性及安全性，已成為減少交通安全隱患的重要措施。因此，交通信號燈的合理設計，為城市的發(fā)展以及人們的安全出行提供了有力保障。

3?智能紅綠燈創(chuàng)新設計策略

通過對道路交通設施中紅綠燈設計對道路交通的安全影響分析，明確交通設施設置與設計對道路交通安全的重要性，對紅綠燈的交通設置方式重新進行分析與改造，對紅綠燈存在的問題和國家相關標準進行梳理和總結，學習國內外交通設施的創(chuàng)新理念，并對紅綠燈的設計方法與原則提出可行的實施方案。

3.1?全息投影技術與智能紅綠燈設計

全息投影技術也稱虛擬成像技術， 是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實三維圖像的技術。 全息投影技術不需要借助任何的實體顯像， 它可以在空氣中呈現(xiàn)立體影像， 這對我們道路交通信號燈的設計是非常有利的條件。 全息投影技術目前在國內的研究尚處在研究開發(fā)的時期， 技術的開發(fā)和應用仍處在不斷發(fā)展和完善的階段， 在一些方面還存在欠缺。 因此， 需要結合數(shù)字化技術來共同研究模擬交通道路的現(xiàn)狀， 針對交通信號燈紅綠燈的設置問題， 提出可參考的信息， 結合投影技術完善產品的設計手段和方法。

3.2?紅綠燈設計與全息投影技術的融合

通過人、車、環(huán)境因素分析得出，紅綠燈設置與駕駛員視覺識別之間存在錯誤判別的原因，大部分是由于紅綠燈設計不合理造成的。通過對智能交通識別系統(tǒng)的技術研究和深入分析，得出紅綠燈設計的功能改造，材料應用及設計的重點部分。通過借助全息投影技術與紅綠燈的結合，在全息投影技術的輔助下，實現(xiàn)紅綠燈信號的信息投影在車輛可視的區(qū)域，幫助駕駛員在視線受到遮擋的時候，仍然可以準確的判斷到前方交通信號的信息，大大的增強了安全駕駛的準則，提高駕駛員視線的無障礙性及行人的安全性，從而有效的預防交通事故的發(fā)生。

3.3?紅綠燈視覺識別設計分析

運用全息投影技術與智能交通系統(tǒng)輔助技術相結合，了解選擇新型材料的種類及特性，通過材料的特點及可塑性，對紅綠燈結構不斷地做出調整實踐，利用全息投影系統(tǒng)技術的原理，不斷調整設計思路及方案，保證全息投影技術得以充分發(fā)揮。確保在可視區(qū)域內準確投影實時的交通信號信息，增強駕駛員對交通信號燈的視覺識別性，同時解決前方大車對駕駛員的視線障礙，以及行道樹干對駕駛員的視線遮擋。同時通過總結前期紅綠燈設計方案方法及原則，通過對紅綠燈的細化設計，確定紅綠燈功能定位，形態(tài)及色彩上呈現(xiàn)出的合理表現(xiàn)形式。

4?結?語

結合智能交通系統(tǒng)技術的應用及工作原理，對紅綠燈視覺盲區(qū)的模擬現(xiàn)實技術方法進行有效的分析，為產品設計提供數(shù)字化技術支持。城市道路交通安全存在諸多影響原因，因此，對于與道路相結合的交通設施的設計和研究，也需要不斷的進行變化和發(fā)展，對設計的檢驗環(huán)節(jié)還應結合實際情況，對該設計的可行性做出全面分析并對其進行相應的完善。