專案開發簡介

此專案中我們與知名智慧交通資料調查公司合作開發『智慧山區道路安全警示裝置』產品,由延電提供各種底層技術支持。產品主要規劃裝設於嘉義梅山(縣166)及嘉義龍美(縣129)等觀光要道,因當地路況不佳、急彎岔路陡坡多,許多路段更僅容一輛車輛通過,尤其假日車流量大的時候,因駕駛對前方交通狀況缺乏足夠的了解,而發生誤判造成交通事故。另外在偏遠地區架設道路安全監控系統,因地形限制,配電不易施工難度高,伴隨而來的往往是龐大的安裝及後續維護成本,這樣的困難點也是本專案希望能突破的一大挑戰之一。
綜合客戶的幾項需求,我們針對這樣的戶外偏遠地區、山區、特殊路段研發「智慧山區道路安全警示裝置」,其目標為透過即時且明確的LED信號燈發出閃爍警示,代表對向或岔路有車輛已進入彎道或狹路,提醒用路人小心對向來車,避免同時進入彎道狹窄處,以減少狹窄彎道上強行會車衍伸的意外事故和道路阻塞。考量戶外無線應用需求,採防水設計,耐受戶外山區多變環境。同時為了適應山區較偏僻之地形,供電採用環境綠能 (太陽能或風能),無須考量額外增設市電的成本及繁瑣的工程,安裝不受地形與位置限制,更安全、易安裝、也更節省施工成本,同時也大幅提升系統之適應性。
除了即時的警示功能,系統也同時將蒐集到的車輛及警示相關數據上傳至雲端,可協助交通管制單位更有效地針對各設置路段進行管理及系統維護,提高交通管理效率及降低系統維護成本,打造智慧安全路口建構安心通行環境。
目前山區智慧安全警示系統專案已實際建置於嘉義山區多處且設置成效良好,嘉義縣政府也已計畫再擴增設置據點,以提升山區居民及遊客行車安全。

 專案開發資訊

實施方法及機構設計:

系統規劃在入彎道前或岔路路口處的路側設置車輛感測器,其車輛感測器搭配計算邏輯,用以辨別經過的車種 (濾過機車、自行車及行人) 及判別車輛行進方向,當車輛經過路口或進入彎道盲區時,將於道路需要警示的另一端位置觸發警示燈,提醒用路人注意對向來車,在發出警示的同時也將相關數據透過網路上傳至雲端,讓相關單位可直接於遠端監控。
「山區智慧安全警示系統」由至少兩組車輛感測器及搭配雲端系統組成,其中車輛感測器主要包含:紅外線感測模組、LED警示燈、電源供應及控制系統。因主要安裝使用場域為戶外,在設計規劃上我們盡量符合拆裝方便快速,將有助業主降低安裝及後續維護的難度及成本,主體材質我們也選用不銹鋼使其有足夠強度並確保能有較佳的耐候性。

紅外線感測模組 :
  • 兩組紅外線感測器,用以判斷車輛經過時車輛種類及行進方向。
  • 採用單光束紅外線感測器,其有效範圍15M可涵蓋山區一般道路路寬。
  • 紅外線發射及接收模組分別設置於道路的兩側。其感測應用為一發射端與一接收對相對,發射端發射紅外線光束至接收端,當車輛經過時,其光束遭遮斷可判別有車輛經過,兩組紅外線感測器於同一路口且間隔1M,可有效判斷其車輛種類及行進方向。

警示燈 :
    LED警示燈與警示牌一起鎖固於鋼管上,安裝於路側,主要功能為警示對向來車。

電源箱 :
  • 採用不鏽鋼箱體,內部可置放電池同時可固定太陽能電源管理模組,側邊開孔便於走線,箱體後側掛鉤設計可便於固定於鋼管上,有利於快速施工。
  • 以太陽能電源系統提供紅外線感測器發射端及警示燈電源。
  • 太陽能電源模組: 採用60W太陽能板及電源管理模組用以提供系統電源,搭配上55AH之電池可於有太陽光直射之晴天1~2天將電池充飽,充飽後可於無太陽充電之陰雨天使用7-10天。

控制箱 :
  • 採用不鏽鋼箱體,側邊開孔便於走線,箱體後側掛鉤設計可便於固定於鋼管上,有利於快速施工。
  • 以太陽能電源系統提供系統電源,其中控制模組用來控制其車輛感測及警示燈,同時可連接網路將相關資訊上傳至雲端系統。
  • 控制電路板: 兩個控制器模組一個用以處理感測器輸入及警示燈輸出,一個處理資料透過NB-IoT上傳雲端。其輸入端用光耦合類比輸入感測器資訊,輸出端用繼電器模組控制警示燈號,同時搭配一組ADC用以電壓感測監控其電池電量。

雲端伺服器 :
    儲存上傳感測數據同時可供遠端設定及監控。雲端平台上記錄其回傳資訊,可依不同條件查詢其相關上傳資訊,同時也可以將其資訊整理後下載成EXCEL表單用以分析運用。

開發重點

強悍堅固

專為戶外無線應用打造,耐受戶外多變環境

綠能供電

依場域條件選配太陽能或風能發電方式供電

數據上傳雲端

數據自動上傳至雲端系統供交控中心監控與分析

高可靠性

資料暫存機制,確保上傳數據資料完整不間斷

安裝方便

無須考量繁瑣的配電及主機架設,安全易安裝

遠端更新

透過物聯網可遠端設定設備與更新韌體,方便省力

導入物聯網監控交通,歷史數據和事件警報讓交通規畫更有依據,使道路更安全、管理更高效。

AIoT道路安全警示系統-山區狹路彎道最佳解決方案

可靈活應用於多種道路類型

相鄰的監控設備可透過無線通訊技術互相連線
使用APP做進一步的設定,可更廣泛適配於不同類型的道路口。

I 字型道路
T 字型道路
Y 字型道路

Success Case

目前我們的客戶已實際裝設於嘉義山區多個路段