高蕴盈 于东玖
【摘 要】伴随着科技进步，时代的发展，纵横交错的道路网与生态大自然产生交集， 因此动物在迁徙或者生活中可能要穿越人类的公路，也很容易导致车祸的产生。针对野生动物公路致死的这一现象，通过对国内外的研究现状进行调研，以用户需求为导向， 综合使用环境、体验状态等因素，提出出一个采取智能交互感应方式的动物穿越公路安全防护系统方案。
【关键词】智能交互感应;红外线传感器;动物穿越马路;安全防护系统
中图分类号： F426.92文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）17-0123-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.058
Design of Terminal Products for Wildlife Crossing Highway Safety Protection System
GAO Yun-ying
（Nanjing University of Technology， Nanjing Jiangsu 211816， China）
【Abstract】Along with the advancement of science and technology and the development of the times，complicated road network intersects with the ecological circle，making it possible that animals may trespass man-made highways during their migration or life，and it prone to cause traffic accidents.In view of the lethality of wild animal on road， a protection system solution for animalstrespassing roads with an intelligent delivery sensing manner is worked out through the research on the research status at home and abroad， oriented at users needs，and based on comprehensive use of environment，experience status and other factors.
【Key words】Intelligent interactive induction;Animals crossing the road;Safety protection system;Infrared transducer
野生动物公路致死是全世界面临的重要生态问题之一，虽然中国这方面的统计数据很少，通过调查某些国际组织的统计数据，可以发现，近年来，由于交通的发展十分迅速，公路交通变得复杂而且快速，大大增加了野生动物穿越马路导致车祸的概率，这也造成了大量野生动物死亡，其数目令人十分震惊。WWF小额基金资助的调查显示，每年动物因穿越马路发生车祸致死的数量已经超过因狩猎猎杀而导致死亡的数量。在调查的3条公路上，被车轧死或撞死的两栖类动物的数量就达到了5414只，同时也有其他种类的野生动物受害。其中，死亡密度最高的省道209线上，在100米范围内，就有56只被车压碾的高原林蛙。这个调查之后，有关公路交通对生物多样性的研究已受到国际的广泛关注。因此，动物穿越马路安全防护系统的设计是具有重大意义的，本文设计的动物穿越马路安全防护系统可以很好地绝对野生动物公路致死的发生，人类维护生态平衡，是为了均衡人与社会、自然的和谐可持续发展。
1 国内外研究现状
世界各国本着人道主义，在不同的山路和野外地方都实施了动物穿越马路安全措施很好地保护了野生动物，世界各地的很多国家都在修建公路的同时，给当地的部分动物构建了不打扰他们生活的小公路。各国都根据当地的野生物种设计独特的安全防护系统用于保护野生动物在进行各种活动的安全。荷兰是世界上最早的一期为动物们专门修建公路的国家，目前为止已建造了600多座生命桥。这些路在各个地区物种之间也建立起了纽带，为了保证地区之间生态平衡，给欧洲大陆上许多濒临绝种的动物创造了生机，使他们能够安全地迁徙。但是这样的设计耗费了打量了的人力物力，给国家带来一部分不必要的损耗;日本的森林公园与当地的铁路运营公司合作设计出了乌龟通过渠道，阻止沿这铁道的乌龟被铁道卡住而引发的车祸。在青藏铁路的沿线，人们为了保护野生动物发明了许多设计，其中包含桥梁下面的通道、山路中隧道、公路地基下方涵洞，还包括专门为了水里和陆地上生存的两栖动物设计了通道。对于一些哺乳动物发生的突发情况并没有得到一个很好解决方式。
据数据表明，世界各国都耗费了大量的人力物力用于保护野生动物的活动中，当然，世界上还有很多地方由于各种原因是没有采取相关措施去保护野生动物在马路穿行的安全，特别是在夜间，由于视线不佳，留意野生动物出没的难度变高，更容易导致野生动物公路致死现象。因此，我们需要设计出更好的野生动物穿越马路安全防护系统。随着科学技术的不断发展，智能设计逐渐成为设计的主流，本文设计的动物穿越马路安全防护系统不同于上述各国的设计，便是应用了智能设计，采取更科学以及更智能的方法去保护动物穿越马路，减少人力物力的耗费的同时，也可以更好地在雨天夜間等行驶恶劣环境下保护野生动物的安全，减少交通事故的发生。
2 产品系统设计的方案
本论文采用智能交互感应的方式，通过红外传感器感应装置，当野生动物靠近马路即将穿越时触发红外线时，并向左右200m范围内的护栏发出无线信号，离动物的两边50米以内的指示灯立即回变为红色（如图1所示），进而提醒在该区域内行驶的司机停车让行;当马路中间的动物的两边50米以外150米以内的护栏收到信号后转变为黄色，提醒司机减速慢行;当各护栏间红外线连接无动物出现时显示灯呈绿色，表示前方两百米区域没有野生动物穿行，可放心行驶。
在这款产品上安装180°红外镜头（如图2所示）全天24小时识别野生动物体态特征并可以记录野生动物的穿行频率，为科学研究提供数据及资料。记录的数据集可用于人工智能深度学习的训练数据，学习得到的模型可用于根据体态特征判别是哪类野生动物，指示灯亮起相应动物的标志，系统还可以根据不同野生动物的习性做出不同的反应，如若是大象这样体型庞大的生物，司机离得很远也可以注意到，便可缩短发出无线信号的范围，这样也可以节省系统的能源消耗。
3 产品系统设计说明
根据调研结果表明，动物所穿越的马路大多数都是在偏远处地区，远离城市的喧嚣，所以外观搭配简约没有过多的装饰。并且用太阳能板来开发利用太阳能，同时解决了运输上的问题，特别是对交通不便利的国家、岛屿和偏远地区更具有价值的绿色设计。也不会有多余的废渣、废水、废气、和噪音的产生，更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。
4 结语
4.1 结论
论文以动物穿越马路安全防护问题切入，综合阐述了动物过马路的检测系统的研究意义和国内外的研究现状。动物穿越馬路安全防护系统设计作为一个特殊的户外式设备，是大自然中不可脱离的设备。论文开发基于智能系统设计的检测应用，依靠科技发展、工艺制造水平，对动物穿行马路的行为所产生的数据进行分析判断，并在检测到动物穿行马路时及时报警，能够实现更加精准、快捷的动物穿越马路安全防护检测系统。
4.2 展望与反思
由于本人经验和时间限制，本文在很多方面还可以进行进一步的分析和研究，比如系统容易在动物厮杀，动物追跑相撞等活动相对较为剧烈的状态下发生误判情况，针对这种状况，需要深度优化系统检测，对各类运动特征做一个更为细分的分析研究，提升系统的准确率。
另外，伴随着科技发展趋向成熟，对于动物穿越马路安全防护会有更深度更加优化的保护措施。
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