基于视觉管理的交通标线关键技术研究与应用论文_李伟楠

基于视觉管理的交通标线关键技术研究与应用论文_李伟楠

摘要:本文对自清洁型逆反射道路交通标志材料高、低弹性路面的交通标线底层抗静电绝缘材料,和热熔融型耐磨抗污染道路交通标线材料等综合性能优异的道路标线材料进行研究。通过测试,积累了不同自然条件下材料制备的数据,并验证了最佳的施工方法,得出了此类产品不但具有施工简单、环保安全、易于推广的特性,同时有助于交通管理设施人性化、法制化、节能化的发展。

关键词:道路交通;标志材料;耐磨抗污;安全环保;

随着21世纪城市的快速发展,流量管理的可视化已成为解决诸如流量密度过大以及流量管理混乱等问题的重要解决方案。为了更好地保证交通安全,减少交通事故的发生,维持交通秩序的正常运行,将交通标志纳入可视化管理系统已成为一种必然的趋势,研发高性能、多功能的交通标志材料也成为这一领域的研究热点。

通过树脂改性新技术,开发了诸如应用于自清洁型逆反射道路交通标志材料高、低弹性路面的交通标线底层抗静电绝缘材料和热熔融型耐磨抗污染道路交通标线材料等综合性能优异的道路标线材料新品种,并开展了道路交通标线材料的应用技术研究,实践表明,此类材料应用效果良好,发展前景广阔。

1、自清洁型逆反射道路交通标志材料

随着交通安全设施的不断完善,很多材料开始应用研发,为满足交通流畅、安全、环保的需求及延长交通标志的使用期限,降低因交通标志不清晰造成的交通事故的发生,首选的交通标志材料应该为具有自清洁性能的逆反射材料。

目前,采用比较广泛的逆反射道路标志材料是由铝基板或者高分子树脂合成基板,表面粘贴有逆反射反光膜材料,其显示内容图案采用透明油墨印刷方式,或者二次粘贴逆反射反光模材料。由于逆反射材料直接不具有自清洁性能,容易造成被污染及脱落的现象。主要表现为,当雨雪天气来临时,雨雪会落在交通标志牌上,同时空气中的尘埃、飞鸟粪便、落叶等污物就会着力吸附在标志牌表面,造成视认识别性下降;与此同时会大大降低标志牌逆反射效果,影响驾驶安全。

具有自清洁性能的逆反射材料是通过热熔融技术形成高耐磨无污染的白色、黄色等交通道路标线。该标线具有良好的耐候性、耐磨性,在使用过程中无色泽变化、标线清晰、不易开裂、不易磨损,有良好的反光性,长期反光效果不会下降,对路面具有良好的黏粘性,不易剥落,能够适应路面的正常变形而不产生位移等优势。本标线材料具有极佳的抗污染效果,夏天不会因为高温而变软,冬天不会因为低温而变脆,能够与路面形成良好的粘结附着力,不会有裂纹的断裂。通过不同目数石英粉的配比,使形成的涂料表面具有了较高的摩擦系数,提高了涂料耐磨耐热性,不易造成车胎在道路标线表面打滑。由于精炼白矿油、邻苯二甲酸二正丁酯的合理配比,有极佳的抗污染能力。也能使形成的涂料在公路表面能够保持鲜艳的颜色,不易粘接车胎和路面的污物,并且改变了涂料的脆性,提高其抗形变能力。由于科学的乙烯醋酸乙烯共聚物和微晶石蜡的合理配备,能够保证该材料形成的表现材料具有极佳的柔软性和抗紫外线性,且不易被车辆轮胎和其它路面污物等污染,能够大幅度提升道路标线的使用时间。

通过对比,普通道路交通通标线施工15个月后出现明显的开裂、脱落现象,而新型热熔融高耐磨抗污染交通标线施工15个月后未出现开裂、脱落现象。

2、应用于低、高弹性路面的交通标线底层材料

随着现代化交通控制产品在社会上大范围的应用,交通控制信息的传递方式是一个日渐突出的问题,传统交通信息传递方式利用有线电揽连接、利用无线通讯以及利用光纤传输等手段,但是这些方式都必须为交通信息的传递单独设立电缆、基站、光纤设备等,由此造成了较高的安装运行成本。按照世界大部分发达国家和中国热熔道路交通标线的施工标准,对道路所施划的标线厚度要求在1.2~1.8 mm之间,宽度在100~200 mm之间,其使用寿命在5年左右,标线材料有足够的空间将导电材料填充到标新材料中,利用这些导电载体可以方便地传输各种交通控制信号。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而导电材料必须设置在交通标线和地面之间才能够有效保护导电材料不受路上过往车辆及行人的磨损,这就要求在添加了导电材料后的交通标线与地面之间必须要有足够的粘结力以及绝缘性能,否则就会造成标线材料以及导电材料的损坏,影响使用寿命。

鉴于上述现有技术存在的问题,提出了一种应用于低、高弹性路面的交通标线底层材料及其制备方法,用于提高带导电材料的交通标线与低、高弹性路面之间的粘结力,并增强地面施划标线与导电材料之间的绝缘性能。组分包括丙烯、苯乙烯、丙烯晴、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,引发剂为偶氮二异丁氰,交联剂为甲基丙烯酸丁酯,溶剂为甲苯或二甲苯。

3、基于电子信息传输功能的逆反射热熔融交通标线材料

通过在普通交通标线聚丙烯酸基体中引入特殊导电填料,制备了具有新型电子信息传输功能的逆反射热熔融交通标线材料,可以完全代替传统道路施划热熔交通标线使用,由于该标线材料内部加有反光材料、导电材料、低阻材料、抗氧化材料等,施划的标线也就具有了良好的导电功能。

采用自动或半自动道路热熔标线机施工,施工时需要将材料升温至130°C至160°C,使混合物料达到热熔融状态,经划线刀在路面连续行走形成所需要的厚度、宽度和长度的导电道路交通标线,自然冷却后形成坚固的符合道路交通标线标准的导电标线材料,以便于利用这些标线材料能够顺利传递各种电信号。

本材料形成的道路标线除具有正常逆反射功能的交通行车指示外,还相当于沿公路排布了大量的导线,可以用该导电标线沿公路传递大量交通载波信息控制信号等,能够节约大量的交通专用线路施工安装成本和工作量,实现了道路标线一物多用的效果。

4、与当前国内外同类技术的比较

4.1 与同类课题比较

通过对国内文献全面检索发现,自清洁型逆反射道路交通标志材料、高性能热熔融高耐磨抗污染交通标线等材料的相关研究和应用在国内外的文献较少,所制备的自清洁型逆反射道路交通标志等材料与传统的标线材料相比,耐久性、附着力、反光效果、环境友好等方面具有无可比拟的优势,在降低成本和改善施工条件的同时也大大延长了标线材料的使用寿命,并最终大大提高了交通视觉管理体系的运营稳定性。

4.2 关键技术和创新点

(1)传统道路交通标志线都是不具备自清洁功能,尚未发现有自清洁功能的道路交通标志技术。通过特殊工艺使标识涂膜保持长期的耐玷污和耐候性能,具有自清洁功能,不但能够防止尘埃及污物的附着,可以解决固化涂料在户外应用一段时间后,表面易形成的雨痕和不易清洗的油污等一系列问题,而且对交通道路的认识性能提高很多,即对标识的光强反射及色调识别能力加强,缓解驾驶疲劳,增加安全指数。

(2)新型交通标线底层材料不仅能够提高导电标线材料与低、高弹性路面的粘结力,而且可以使地面施划标线与导电标线材料之间具有了有较高的绝缘电阻,增加交通标线与地面之间的绝缘性能,其还具有良好的耐自然环境老化和优异的抗静电性能,对交通施划线地面损坏后的后期修复也起到了便捷的作用。

(3)通过在普通交通标线聚丙烯酸基体中引入特殊导电填料,制备了新型电具有子信息传输功能的逆反射热熔融交通标线材料,除具有正常具有逆反射功能的交通行车指示,还能够顺利传递各种电信号,能够节约大量的交通专用线路施工安装成本和工作量,实现了道路标线一物多用的效果。

参考文献:

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[2]灿斌.关于道路交通标志标线施工标准技术问题的探讨[J].中国标准化,2017(02):166-167.

[3]李振宇,康波,晏杰.道路交通静态控制设施虚拟仿真认知实训系统的设计[J].实验室研究与探索,2018,v.37;No.268(06):114-118.

论文作者:李伟楠

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期

论文发表时间:2020/4/30

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