一种防止行人闯红灯的喷液惩罚系统及其控制方法与流程

本发明属于交通设施技术领域，具体涉及到一种防止行人闯红灯的喷液惩罚系统及其控制方法。

背景技术：

随着社会的不断发展，机动车的保有量迅速增多，道路交通日益复杂。为保障交通秩序，设立于路口处的交通信号灯越来越多，机动车和行人都必须严格遵守交通规则，这样才能避免交通事故的发生，保证生命的安全，也能使城市减少拥堵。交通法规对机动车闯红灯的惩罚非常严厉，现在机动车闯红灯的情况已经很少出现了，但是由于缺少可行有效的惩罚措施，行人闯红灯的行为还是非常普遍。

针对行人闯红灯的现象，现在已经有很多应对方法，例如说：1、在路口处设置各种活动的围栏，但是这需要根据红绿灯的情况随时调整，否则会影响行人的正常通行，同时，在无人看守的情况下，也会有人翻越围栏去闯红灯，也有可能把绿灯时行进比较慢的行人拦阻在道路上；2、在路口处利用声音和灯光提醒行人不要闯红灯，但是这些声音和灯光阻止不了违章者，却影响了附近的民众；3、使用人脸识别来获取闯红灯行人的身份信息，在大屏上显示甚至纳入征信，但是大屏显示闯红灯者的头像没人观看，纳入征信只能应对一小部分的人，而这些人本身自觉性比较高。

虽然交警可以根据相关规定向闯红灯的行人罚款5元至50元，但是在交警人手不足的情况下很难执行，被罚款的行人在无交警的情况下仍然会继续闯红灯，因此罚款行为的有效性不大。相比国外严历惩罚斑马线闯红灯（如新加坡为初次罚1000元，二次可能会判刑），我国因为各种原因无法非常严历执行，同时为了保护弱势群体不受伤害，还规定了机动车辆必须要礼让行人，这样也更多形成了随意闯红灯和集体闯红灯行为，影响了机动车辆的正常通行，不但使行人和车辆都有安全隐患，也使城市交通拥堵现象加剧，所以过度的保护会造成另外的伤害，适当有效的惩罚是合法、合情、合理的。

综上所述，现有的技术无法有效或完全防止闯红灯行为，只能做到暂时的不能闯红灯，治标不治本，必须设置一种能够使乱闯红灯的行人得到适当有效的惩罚，能够使全部的行人任何时候都不敢闯红灯，这样机动车在路口处可以顺畅通行，相应地也可以增加或延长行人通行的次数和时间，形成了良性循环，使城市交通更加通畅。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种防止行人闯红灯的喷液惩罚系统及其控制方法，以减少或者避免行人闯红灯的行为，从而改善交通状况。

本发明的防止行人闯红灯的喷液惩罚系统包括控制器及与控制器通讯连接的摄像头、喷液装置和交通灯控制装置，所述摄像头用于拍摄行人闯红灯的行为并将相关信息发送至控制器；所述控制器根据交通灯控制装置、摄像头的信息来控制喷液装置的动作；所述喷液装置用于向正在闯红灯的行人喷洒液体。

上述的防止行人闯红灯的喷液惩罚系统的控制方法如下：交通灯控制装置向控制器发出禁止行人通行或允许行人通行的控制信号；所述控制器在禁止行人通行的期间，利用摄像头对人行道路面进行拍摄，当控制器利用摄像头发现路面有行人闯红灯时，则控制喷液装置，向行人所在位置喷射液体。通过上述喷液惩罚系统及其控制方法，可以使闯红灯的行人受到喷液的惩罚，喷液会弄湿身体或衣服，不仅会感觉到不舒服，还会受到其它人的嘲讽等，从而更为深刻地体会到闯红灯的坏处，减少闯红灯的行为。上述液体最好为具有一定粘性的液体，可以在避免对违章行人造成伤害的同时，增加违章行人的不舒适感。具体来说，该液体可以是干净的水掺入食品类或非食品类的对健康无害的物质，例如说为盐水、糖水中的一种或两者的混合液。在北方寒冷天气时，可以采用盐度较高的盐水，以降低盐水落在地面上结冰的可能性。上述人行道路面特指的是供行人横穿过机动车道的斑马线路面。

进一步地，在控制器收到禁止行人通行信号后的预定时间内，首先根据行人的行进方向和/或位置来判断该行人是否是闯红灯，只有判定该行人为闯红灯时，才控制喷液装置向行人所在位置喷射液体。在禁止行人通行的红灯信号刚刚亮起时，可能会有走路较慢的行人未能完成穿越路面的行程，此时该行人的行进方向必然是朝向于路边方向，且其位置一般是接近路边，通过行人的行进方向及位置可以准确判断出该行人是否是闯红灯，从而避免误喷动作。

进一步地，当控制器利用摄像头发现路面有行人闯红灯时，随机决定是否向行人所在位置喷射液体。如果控制器针对每个闯红灯的行人都喷射液体，可能会造成人行道路面较湿而影响卫生及行路安全，同时液体的消耗量也较大；而采用随机方式来喷射液体，可以在保持对违章行人威慑性的同时，减少液体的消耗量及液体对人行道路面的影响。

具体来说，所述喷液装置包括喷射方向朝向于人行道路面的喷头、为所述喷头供应液体的供液装置以及控制喷液装置喷液动作的控制单元。上述供液装置可以由储液罐、水泵、压力罐及连接上述部件的水管构成，具体的连接关系如下：储液罐通过水泵及水管与压力罐连接，压力罐通过水管与喷头连接，喷头或者压力罐的出口处设有喷液开关。压力罐内设有压力传感器，控制单元根据压力传感器的压力信号决定是否向压力罐内泵入液体，当压力罐内的压力小于预定压力时，控制单元发出控制命令，利用水泵将储液罐中的液体泵向压力罐，使压力罐内的液体压力保持在预定范围内，从而保证喷头喷出液体的射程满足要求，并且使每个喷头所喷出的液体为喇叭形状，远离喷头处的液体能够扩散而覆盖所要喷洒的区域的行人。控制单元与控制器相连，根据控制器的控制信号来控制喷液开关的动作，以控制喷头是否喷液。

进一步地，所述喷头包括通过支架架设于人行道路面上方的固定喷头和/或转动喷头。喷头位于行人上方，并由上至下喷出液体，借助于液体自身的重力来扩大喷洒范围；上述转动喷头可以根据需要来改变喷射方向，固定喷头与转动喷头结合起来，可以实现较大面积的覆盖，甚至可以喷洒人行道路面两侧绕道的违章闯红灯的行人。

进一步地，所述支架由立柱及架设于立柱上的横梁组成，所述横梁上固定有雨棚。上述雨棚不仅可以为人行道路面遮阴以及挡雨，更为关键的是，其可以使上述喷液惩罚系统在雨天时仍能够正常发挥惩罚作用。

进一步地，所述喷液惩罚系统包括铺设于人行道路面上的辅助地垫，所述辅助地垫的顶面设有斑马线图案；辅助地垫间隔设有顶部开口的凹部，所述喷头还包括设置于凹部内且喷射方向向上的固定喷头。上述辅助地垫可以独立使用，也可以与支架配合使用，形成高低不同的喷头组合。辅助地垫适合喷液量较多的场合或阶段，例如说适合在交通繁忙的路口处使用，或者在喷液惩罚系统的初期阶段用，其具有干燥防滑的作用，可以提高行路安全性。另外，辅助地垫上的喷头由于斜向上方喷射液体，可以对行人形成更大的威慑。

进一步地，所述凹部内设有指示灯，指示灯可以对违章行人形成有效提醒，特别是对低头看手机走路的行人。

与现有技术中设置各种路障使行人“不能闯红灯”的方式不同，本发明是利用喷洒液体来惩罚闯红灯的违章行人，并可以实现无人值守及保证道路的通畅，该喷液惩罚系统最终形成威慑违章行人的手段，使行人望而止步，从而减少行人闯红灯的行为。

附图说明

图1是实施例1的喷液惩罚系统的结构示意图。

图2是实施例2的喷液惩罚系统的结构示意图。

图3、4、5是几种不同支架的喷液惩罚系统的结构示意图。

附图标示：1、立柱；2、横梁；3、分支梁；4、固定喷头；5、转动喷头；6、摄像头；7、雨棚；8、人行道；9、储液罐；10、水泵；11、压力罐；12、控制单元；13、显示器；14、太阳能电池板；15、辅助地垫；16、led灯；17、凹部；18、水管。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种防止行人闯红灯的喷液惩罚系统及其控制方法，以减少或者避免行人闯红灯的行为，从而改善交通状况。

本实施例的防止行人闯红灯的喷液惩罚系统比较适合于通行人员多和道路比较宽大的人行道上，包括控制器及与控制器通讯连接的摄像头、喷液装置和交通灯控制装置，所述摄像头用于拍摄行人闯红灯的行为并将相关信息发送至控制器；所述控制器根据交通灯控制装置、摄像头的信息来控制喷液装置的动作；所述喷液装置包括喷射方向朝向于人行道路面的喷头、为所述喷头供应液体的供液装置以及控制喷液装置喷液动作的控制单元，喷液装置用于向正在闯红灯的行人喷洒液体。上述人行道路面特指的是供行人横穿过机动车道的斑马线路面。

具体来说，本实施例在不改变原来的道路和设施的前提下，在人行道8上方设有一个支架，支架由人行道8两端及中间的三条立柱1和一条沿人行道8方向延伸的横梁2构成，在横梁2间隔设有若干条垂直于人行道8的分支梁3，在横梁2和/或分支梁3的底部设有多个固定喷头4和转动喷头5，多个固定喷头4设为每个固定朝向斑马线上的不同角度，以覆盖不同的区域范围；转动喷头5在控制单元12的控制下，可以随时转动朝向斑马线上的不同的区域范围进行喷洒。上述转动喷头5已经广泛应用于消防、安防等场合，属于现有技术，此处不再赘述其结构和工作原理。在横梁2的中间及两端分别架设有摄像头6，在支架的顶部安装有一块雨棚7，雨棚7的覆盖面积等同或略大于人行道8（在斑马线边上的行人等待区上面最好也相应的设有雨棚7），雨棚7设在人行道8的上方是为了下雨天也能正常使用装置。

供液装置由储液罐9、水泵10、压力罐11及连接上述部件的水管18构成，储液罐9设置于一个立柱1旁侧，压力罐11设置于横梁2上，水泵10及喷液装置的控制单元12均设置于储液罐9的上部，储液罐9通过水泵10及水管18与压力罐11连接，压力罐11通过水管18与喷头连接，所有的固定喷头4和转动喷头5都设有独立的喷液开关（图中未画出），喷液开关由控制单元12所控制。压力罐11内设有压力传感器（图中未画出），控制单元12根据压力传感器的压力信号决定是否向压力罐11内泵入液体，当压力罐11内的压力小于预定压力时，控制单元12发出控制命令，利用水泵10将储液罐9中的液体泵向压力罐11，使压力罐11内的液体压力保持在预定范围内，从而保证喷头喷出液体的射程满足要求，并且使每个喷头所喷出的液体为喇叭形状，远离喷头处的液体能够扩散而覆盖所要喷洒的区域的行人。控制单元12与控制器（图中未画出，具体可以采用单片机等）相连，根据控制器的控制信号来控制喷液开关的动作，以控制喷头是否喷液。

储液罐9内装有粘性液体，该粘性液体建议为盐水、糖水中的一种或两者的混合液。在人行道8中间的安全岛上还设有两台各朝向两侧路边方向的显示器13，雨棚7上方可以装设多块太阳能电池板14，以最大限度地利用雨棚7。

上述的防止行人闯红灯的喷液惩罚系统的控制方法如下：交通灯控制装置向控制器发出禁止行人通行或允许行人通行的控制信号；所述控制器在禁止行人通行的期间，利用摄像头6对人行道8路面进行拍摄，当控制器利用摄像头6发现路面有行人闯红灯时，则控制喷液装置，向行人所在位置喷射液体。

具体来说，当机动车辆为绿灯通行时，行人警示红灯亮起，此时禁止行人在人行道8上横穿机动车道，交通灯控制装置向控制器发出禁止行人通行的控制信号，控制器接到该信号后，激活摄像头6工作，同时显示器13以文字提示行人（例如说“不要闯红灯，喷液很难受”、“不多等一分钟，不舒服一整天”等），也可以播放一些教育短片让行人不会觉得等待红灯时无聊或焦虑。

当摄像头6捕捉到有行人违章闯红灯时，将该信息传入控制器，在控制器收到禁止行人通行信号后的预定时间内，控制器首先根据行人的行进方向和/或位置来判断该行人是否是闯红灯，只有判定该行人为闯红灯时，才控制喷液装置向行人所在位置喷射液体。在禁止行人通行的红灯信号刚刚亮起时，可能会有走路较慢的行人未能完成穿越路面的行程，此时该行人的行进方向必然是朝向于路边方向，且其位置一般是接近路边，通过行人的行进方向及位置可以准确判断出该行人是否是闯红灯，从而避免误喷动作。

判定行人是闯红灯的行为后，控制器计算出行人闯入的位置和速度，并确定是多个固定喷头4的其中一个喷头所喷洒的区域范围内，控制器马上控制打开这个固定喷头4的喷液开关来精准喷射液体，喷洒适量的液体到违章的人员头部和身上，而转动喷头5可以在违章者的行进时前面斜向喷洒或后面斜向喷洒，也可以喷洒斑马线左边或右边的边缘附近绕道的违章闯红灯的行人，建议固定喷头4和/或转动喷头5从不同的角度各少量的喷射一次就可以，过一会儿如再有同方向路线的另外的违章闯红灯的行人，控制器应控制在前面或后面的不同位置区域的另一个固定喷头4喷洒，这样的少量的不同点区域的喷洒，能够节省液体，并且使多次喷洒分散在不同的位置，就不会因为喷液集中而弄湿路面，也让违章者感觉整个斑马线和附近区域（对应行人绕道行为）都会受到喷射惩罚。经过喷洒惩罚后，违章行人必须在中间的安全岛等待行人绿灯，如果继续违章闯红灯就会再次被喷洒液体，设置会被上次喷洒的更多。另外，还可以设置安全岛的两边喷洒两种不同的粘性液体（需要另增加一套喷液装置）。

上述喷液惩罚系统向违章的行人精准适量喷洒粘性液体，对违章的行人快速、少量地喷洒液体，就象是人们司空见惯的小阵雨或毛毛雨一样，不会使违章的行人受到惊吓，而且在显示器13也会有事先提示的，刚被喷洒不会有什么特别的感觉，稍后就会慢慢感觉到粘性液体，会长时间的不舒服，但不会真正伤害行人的身体或者衣物等。违章行人不仅会感觉到不舒服，还会受到其它人的嘲讽等，从而更为深刻地体会到闯红灯的坏处，减少闯红灯的行为。

少量而分散不定点的喷洒液体，形成接近雾状的水滴，可以精准的喷射到违法闯红灯者的身上（头部、头发、脖子、前后的身体和腿脚部），有可能也会少量的喷滴落到地面，但是地面上的少量液体会很快蒸发掉，使地面尽量的保持干燥；也可以在控制器上设置每天喷洒的次数，不一定要每个闯红灯者都喷洒，比如假设今天有二十个人闯红灯，都喷洒可能会地面比较湿，可以设置每天随机地喷洒十个人，该喷洒量不会导致地面潮湿，虽然暂时只惩罚了十个人，但是长期的效果是谁也不想为了不多等一分钟而成为被惩罚的那十个人，因此使用一段时间后就很少有行人闯红灯了。

因为闯红灯者一般是感觉和汽车有一段距离才冒险闯过去，并且机动车辆看到闯红灯者基本上都会礼让行人减速保持距离，所以喷不到机动车辆上。即使偶尔喷洒到机动车辆上也不会影响机动车辆的正常行驶的，因为喷洒的液体对车身并无伤害，会很快蒸发掉，并且所有的驾乘者都会十分支持用此方法惩罚违章闯红灯的行人。

本喷液惩罚系统最大优点是：全天候自动运行不需要人员管理，可以节省大量的劳动力，只需定期添加液体，不用罚款但用特殊液体来惩罚违章行人，效果好又没人非议，对任何违章行人（不管是单独的或集体的违章闯红灯者）都有同等效果。

实施例2：

与实施例1不同的是，如图2所示，在本实施例的喷液惩罚系统中还包括铺设于人行道8路面上的辅助地垫15，所述辅助地垫15覆盖人行道8的全部斑马线，并在顶面设有斑马线图案；辅助地垫15由硬质材料制成，其厚度不超过2公分，朝向机动车辆的两边设为斜坡角度，以避免影响机动车的正常行驶。辅助地垫15间隔设有顶部开口的凹部17，凹部17内设有喷射方向向上的固定喷头4和多个斜向的led灯16。当然，上述喷头属于喷液装置的部件，与压力罐11相连，各个喷头的开关都与控制器连接，并由控制器独立控制。led灯16与控制器相连，可以为绿色和红色两种颜色，可以与路边交通灯同步显示，以指示行人通行与否，对违章行人形成有效提醒，特别是对低头看手机走路的行人。

上述辅助地垫15可以独立使用，也可以与支架配合使用，形成高低不同的喷头组合。辅助地垫15适合喷液量较多的场合或阶段，例如说适合在交通繁忙的路口处使用，或者在喷液惩罚系统的初期阶段用，其具有干燥防滑的作用，可以提高行路安全性。另外，辅助地垫15上的喷头由于斜向上方喷射液体，可以对行人形成更大的威慑。

当然，上述支架的结构还可以根据不同的路口进行相应地改动，例如说：如图3、4所示，支架为“t”形结构，由一个立柱1和一条比较长的横梁2组合，固定喷头4或转动喷头5可以设在分支梁3上，也可以不使用分支梁3而全部设在横梁2上面，可以不设雨棚7和太阳能电池板14，如不用显示器13时，初期最好在人行道8的两端设立告示牌，提醒行人违章的后果，初期阶段也可以同时用辅助地垫15。上述两种支架比较适合于通行人员数量一般的人行道8上。如图5所示，支架为“γ”形结构，由一个立柱1和一条比较短的横梁2组合，固定喷头4和转动喷头5只设在横梁2上面，不设分支梁3，也不用辅助地垫15，初期最好在人行道8的两端设立告示牌，提醒行人违章的后果，该支架比较适合于双行道或单行道的机动车道，以及通行人员较少的人行道8上。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

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