1、交通流检测作用交通流检测作用实时准确地检测道路车辆的交通流信实时准确地检测道路车辆的交通流信息并预测未来道路交通状况,能够有息并预测未来道路交通状况,能够有效地诱导交通避免交通阻塞,减少出效地诱导交通避免交通阻塞,减少出行时间和交通事故的发生;精确可靠行时间和交通事故的发生;精确可靠的交通数据是交通控制中进行合理信的交通数据是交通控制中进行合理信号配时优化的基础;号配时优化的基础;交通信息采集系统交通信息采集系统车辆检测器技术水平的高低直接影响车辆检测器技术水平的高低直接影响ITS系统的整体运行管理水平。系统的整体运行管理水平。概述概述1车辆检测器车辆检测器车辆检测器用来实时采集通过检测点的车
2、辆有关交通信用来实时采集通过检测点的车辆有关交通信息的设备,主要是通过息的设备,主要是通过数据采集数据采集和和设备监视设备监视等方式,向监控系统中的信息处理和信息发等方式,向监控系统中的信息处理和信息发布单元提供各种交通参数,是监控中心分析、布单元提供各种交通参数,是监控中心分析、判断、发出信息和提出控制方案的主要依据。判断、发出信息和提出控制方案的主要依据。功能功能检测车流量、车速、车间距、车辆类型、道检测车流量、车速、车间距、车辆类型、道路占用率、车辆违章信息、交通事故检测等路占用率、车辆违章信息、交通事故检测等在内的基础交通信息和交通事故数据。在内的基础交通信息和交通事故数据。2车辆检测
3、器应用应用信号自适应控制交通诱导;信号自适应控制交通诱导;事故事件检测;事故事件检测;主辅路出入口车流控制;主辅路出入口车流控制;停车场车位管理;停车场车位管理;事故事件警报。事故事件警报。3分类分类按安装方式分为永久式安装(固定式安按安装方式分为永久式安装(固定式安装)、临时性安装(便携式安装);装)、临时性安装(便携式安装);按采集时间长短分为连续式采集设备(一按采集时间长短分为连续式采集设备(一般采用永久式安装设备)、间隙式采集设备般采用永久式安装设备)、间隙式采集设备(多采用临时性安装设备);(多采用临时性安装设备);按检测技术方法分为感应线圈检测、视频按检测技术方法分为感应线圈检测、
4、视频检测、微波检测、气压管检测、超声波检测、检测、微波检测、气压管检测、超声波检测、磁映像检测、红外检测、激光检测等;磁映像检测、红外检测、激光检测等;按检测目划分为综合数据调查、专项数据按检测目划分为综合数据调查、专项数据调查。调查。车辆检测器4567 根据磁性物理量的变化情况,通过对磁性标记的反应,根据磁性物理量的变化情况,通过对磁性标记的反应,来测量有关的物理量。来测量有关的物理量。82 磁频车辆检测技术是指以电磁感应为检测参数、以磁频车辆检测器为检测设备的可以检测车辆通过或存在于检测区域的技术。磁频车辆检测技术属于固定型检测技术,其获得交通参数的基本方法都是通过分析车辆经过检测区域后引
5、发的传感器的脉冲信号的方法对交通流信息进行检测。使用磁频车辆检测技术采集动态交通流信息的设备主要有环形线圈式车辆检测器、地磁式车辆检测器、电磁式车辆检测器、微型线圈检测器、磁成像检测器、摩擦电检测 器、磁力检测器等,其中环形线圈检测器应用最为广泛。9是目前应用最广泛、准确率最高的检测器;是目前应用最广泛、准确率最高的检测器;基于电磁感应原理基于电磁感应原理10 环形线圈感应式检测器(以下简称线圈检测器)自应用以来,在世界各地的城市交通控制系统中,一直是首选的车流量信息检测手段。环形线圈检测器主要应用于交通流数据信息采集系统、交通信号控制系统、交通诱导及停车管理系统。检测需求大多是交通流量、流向
6、、车速、车道占有率 以及车长、排队长度等,这些都可以通过不同的感应线圈的设置方式来实现。环形线圈检测器是容易设置和安装,其主要应用在道口收费、交通控制、停 车场及车辆计数等方面。11环形线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测技术,其传感器是一个埋 在路面下、通过一定工作电流的环形线圈。当车辆通过线圈或停在线圈上时,车辆引起线圈回路电感量的变化,检测器检测出变化量就可以检测出车辆的存在,从而达到检测交通流信息的目的。1.环形线圈检测器结构 环形线圈式车辆检测器通常由环形线圈传感器、传输馈线、信号检测处理单元(检 测电路及调谐电路)及背板框架4部分组成。信号检测处理单元的检测电路包括检测信
7、 号放大单元、数据处理单元和通信接口;信号检测处理单元的调谐电路由调谐电容、调 谐电阻及环形线圈构成。12环形线圈感应式检测技术环形线圈感应式检测技术 环形线圈感应式检测技术是运用环形线圈作为检测传感器来检测车辆通过或存在于检测区域的技术。多个线圈检测到的信息经控制单元、调制解调后传给控制中心,组成整个车辆检查系统。如下图所示:环形线圈检测器结构环形线圈检测器结构车辆检测系统组成框图车辆检测系统组成框图133.环形线圈检测器环形线圈检测器分类分类环形线圈检测器主要分通过型环形线圈检测器和存在型环形线圈检测器两类。通过型环形线圈检测器的检测线圈是无源地磁感应线圈,即环形线圈无源激励。当 汽车从环
8、形线圈上方通过时,因汽车系钢铁制成(铁磁材料),必然干扰环形线圈周围的 地磁场,改变线圈周围的磁力线分布,从而导致磁通量发生变化。由于这一变化,根据 法拉第电磁感应原理,即线圈两端有感应电动势产生。14存在型环形线圈检测器属于有源激励检测。它需要在环形线圈两端加上一个具有一 定振荡频率的激励源。检测器通过检测该电感变化量就可以检测出车辆的存在,在微处理器(更强的信号处理功能)的参与下,输出电路先将脉冲信号进行放大,然后以频率、模拟量或数字输出。环形线圈检测器可检测:流量、占有率、车速、排队长度等,用于流量检测时,线圈长度应尽可能地小于车间距;对于车速和占有率检测,在实际应用中,大多采用两个技
9、术参数完全相同的线圈,既可用来检测车速,又可用来检测占有率。152、安装、安装应敷设在路面之中,一般使用高温导线。切割路面应敷设在路面之中,一般使用高温导线。切割路面线槽建议使用盘式切割机或类似设备,为防止线槽线槽建议使用盘式切割机或类似设备,为防止线槽的直角拐角损坏线圈,建议在直角拐弯处切一个的直角拐角损坏线圈,建议在直角拐弯处切一个45的斜角,减小线槽对线圈的破坏。的斜角,减小线槽对线圈的破坏。表1-2 安装指标线圈匝数线圈匝数46圈圈线圈材料线圈材料耐高温导线耐高温导线电感量大小电感量大小202000微亨,视具体检测卡而定微亨,视具体检测卡而定引线要求引线要求不超过不超过500米,且在引
10、入控制柜之前需双绞屏蔽,一般每米在十五绞米,且在引入控制柜之前需双绞屏蔽,一般每米在十五绞左右,接入车检底版之前不得用其他线引接左右,接入车检底版之前不得用其他线引接建议槽宽建议槽宽4毫米毫米建议槽深建议槽深3060毫米毫米16为提高检测灵敏度为提高检测灵敏度一般绕法线圈的尺寸略小于车辆宽度为宜一般绕法线圈的尺寸略小于车辆宽度为宜可绕成其它形状(如菱形、8字形等)自行车的检测,常将长方形的线圈与路通行方向呈45度布设。环形线圈采用特殊的8字形绕线方法。如右图所示:环形线圈传感器的布设环形线圈传感器的布设17环形线圈传感器的布设环形线圈传感器的布设城市道路感应线圈的布设图不同系统、不同的控制要求
11、可有不同的布设放案不同系统、不同的控制要求可有不同的布设放案18环形线圈传感器的布设环形线圈传感器的布设线圈布设参数如下 地面地面3030 50mm 50mm 下下 挖掘一个挖掘一个2m 2m 1.5m 1.5m 左右的长方形沟槽左右的长方形沟槽 沟槽宽度约沟槽宽度约4 4 10mm10mm,4545度倒角。度倒角。电感线圈通常为电感线圈通常为4 4 6 6匝。匝。注:根据实际需要,可以改变线圈的形状、注:根据实际需要,可以改变线圈的形状、尺寸等。尺寸等。19环形线圈的尺寸:环形线圈的宽度取决于车道宽度,通常是覆盖一个车道的7080,不应小于0.3米。举例来说,在3米宽的车道上,环行线圈宽度(
12、垂直行车方向)应为2米,长度(行车方向)至少0.8米。经验:环形线圈宽度可用公式:环形线圈宽度=车道宽度 0.5 x 2(米)来计算。20基于环形线圈的交通量获取技术基于环形线圈的交通量获取技术环形线圈检测器可以用于统计道路的某一断面车环形线圈检测器可以用于统计道路的某一断面车辆经过情况,根据确定的采样时间间隔,计算得辆经过情况,根据确定的采样时间间隔,计算得到所需的交通参数。到所需的交通参数。*流量流量 *时间占有率时间占有率 *速度(单线圈、双线圈)速度(单线圈、双线圈)*车型识别及分类车型识别及分类 *平均车长平均车长 21(1 1)优点)优点测速精度和交通量计数精度较高;测速精度和交通
13、量计数精度较高;稳定性好,可在一定时期保持较高的检稳定性好,可在一定时期保持较高的检测精度,故障率低;测精度,故障率低;不受气象和交通环境变化的影响,抗干不受气象和交通环境变化的影响,抗干扰能力强;扰能力强;成本低、安装方便。成本低、安装方便。22(2 2)缺点)缺点需要在每条车道下埋设线圈,所以对路面有破需要在每条车道下埋设线圈,所以对路面有破坏作用,影响路面寿命;坏作用,影响路面寿命;长期使用后线圈易受损损坏,维护时要封闭车长期使用后线圈易受损损坏,维护时要封闭车道、开挖路面,影响交通运输,导致成本升高,道、开挖路面,影响交通运输,导致成本升高,维护的工作量也很大;维护的工作量也很大;路面
14、大修时往往挖断检测棒,给路面的重铺和路面大修时往往挖断检测棒,给路面的重铺和大修增加了困难,道路改扩建也受牵制;大修增加了困难,道路改扩建也受牵制;受感应线圈自身测量原理的限制,当车流拥堵、受感应线圈自身测量原理的限制,当车流拥堵、车间距小时,检测精度大幅度降低;车间距小时,检测精度大幅度降低;另外,市场上产品优劣不一,有些逻辑识别功能另外,市场上产品优劣不一,有些逻辑识别功能不足或缺失,无法正确处理车道变换行为。不足或缺失,无法正确处理车道变换行为。23(3 3)适用性)适用性由自身安装条件、维护要求决定,感应线圈检测器更适用由自身安装条件、维护要求决定,感应线圈检测器更适用于高速公路、桥梁
15、、隧道,不适于城市道路交通检测。于高速公路、桥梁、隧道,不适于城市道路交通检测。作为传统的固定式交通信息检测设备,目前感应线作为传统的固定式交通信息检测设备,目前感应线圈检测器已广泛应用于交通信息采集系统,如圈检测器已广泛应用于交通信息采集系统,如ITS系系统的交通信号协调控制系统、道口收费系统、停车统的交通信号协调控制系统、道口收费系统、停车场管理、车辆计数场管理、车辆计数等。等。感应线圈检测以其高可靠性、高性价比、使用方便感应线圈检测以其高可靠性、高性价比、使用方便的优点在未来较长时期会继续使用。随着科技的进的优点在未来较长时期会继续使用。随着科技的进步,感应线圈检测的应用领域一定会更广泛
16、。步,感应线圈检测的应用领域一定会更广泛。2425 基于视频的车辆检测技术能够通过非物理手段检测到通过基于视频的车辆检测技术能够通过非物理手段检测到通过车辆,是利用视频图像进行车辆检测的一种交通检测技术。车辆,是利用视频图像进行车辆检测的一种交通检测技术。视频车辆检测是以采用摄像机作为检测装置,通过检测车视频车辆检测是以采用摄像机作为检测装置,通过检测车辆进入监测区时视频图像某些特征的变化,从而得知车辆辆进入监测区时视频图像某些特征的变化,从而得知车辆的存在,并以此来检测交通流参数获获取车辆的特征信息。的存在,并以此来检测交通流参数获获取车辆的特征信息。它涉及计算机图像处理、模式识别、信号处理
17、和信号融合它涉及计算机图像处理、模式识别、信号处理和信号融合等多个学科。等多个学科。26视频图像和电脑化模式识别技术的结合;视频图像和电脑化模式识别技术的结合;高速公路车流检测较先进技术之一。高速公路车流检测较先进技术之一。2728视频图像检测器工作原理视频图像检测器工作原理视频图像检测器利用电视图像摄像机提供视频图像检测器利用电视图像摄像机提供图图像信息像信息对交通状况进行确认。右图是视频图对交通状况进行确认。右图是视频图像摄像机和视频图像检测器示意图。像摄像机和视频图像检测器示意图。29 视频检测软件处理图视频检测软件处理图30图图1-4 视频车辆检测器系统结构图视频车辆检测器系统结构图
18、31图像传感器图像传感器(电荷藕合器件电荷藕合器件,Charge Coupled Device)把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号。32视频视频检测功能检测功能移动或停止车辆的存在或通过检测;行车方向检测;速度测量;基于车辆状态值的各种报警;通过逻辑算法把多个检测器与相位的状态结合起来给出一个参数输出;如用户需要,各种检测器的检测状态可在监视器里显示。332、安装、安装图图1-5 视频检测摄像机安装与检测区域设置示意图视频检测摄像机安装与检测区域设置示意图 34(1 1)优点)优点系统设置灵活,检测点变化只需在监视器图像系统设置灵活,检测点变化只需在监视器图像上设定虚拟检测器位
19、置;上设定虚拟检测器位置;安装简单,使用方便,不破坏路面,维修时不安装简单,使用方便,不破坏路面,维修时不需封闭车道,保养较容易且时间较短;需封闭车道,保养较容易且时间较短;单台摄像机和处理器可检测多个车道,可得到单台摄像机和处理器可检测多个车道,可得到大范围的交通信息;大范围的交通信息;精度高,尤其是测速、交通量计数精度;精度高,尤其是测速、交通量计数精度;能够得到可视图像,将图像连接到监控中心的能够得到可视图像,将图像连接到监控中心的监视器上,能很直观的实时显示出车流量、车速、监视器上,能很直观的实时显示出车流量、车速、车型等交通流信息。车型等交通流信息。35(2 2)缺点)缺点检测精度的
20、稳定性不好,需反复维护与调试;检测精度的稳定性不好,需反复维护与调试;检测精度受现场照明的限制;检测精度受现场照明的限制;易受环境影响,抗干扰性能弱,雨、雪、雾等易受环境影响,抗干扰性能弱,雨、雪、雾等恶劣条件下检测精度降低;恶劣条件下检测精度降低;大型车遮挡小型车、阴影、积水反射、昼夜转大型车遮挡小型车、阴影、积水反射、昼夜转换均可造成误差;换均可造成误差;图像处理的实时性较差;图像处理的实时性较差;价格偏高,而且车辆的检测精度受整个系统软、价格偏高,而且车辆的检测精度受整个系统软、硬件的限制。硬件的限制。36(3 3)适用性)适用性主要用于车辆检测及分类、交通拥堵分主要用于车辆检测及分类、
21、交通拥堵分类、交通流的预测、交通参数的估计、类、交通流的预测、交通参数的估计、字符的辨识、驾驶员行为的模拟等,能字符的辨识、驾驶员行为的模拟等,能够为交通监控提供大量的监测信息,还够为交通监控提供大量的监测信息,还可以用于信号灯控制交叉口车辆存在检可以用于信号灯控制交叉口车辆存在检测、隧道内交通检测、交通事故检测等。测、隧道内交通检测、交通事故检测等。37视频图像检测器视频图像检测器Traficon VIP/D交通流交通流检测车流量、车速、车型、车头时距、占有率等数据38视频图像检测器视频图像检测器Traficon VIP/P路口信号灯控制路口信号灯控制在信号灯控制交叉口进行车辆存在检测39视
22、频图像检测器视频图像检测器Traficon VIP/I事件检测事件检测检测抛洒物、逆向行驶、违章停车、交通事故等40视频图像交通事件检测器视频图像交通事件检测器CITILOGAt Present Popular Traffic Detector Types 当车辆发生异常交通当车辆发生异常交通事件后,经系统判断事件后,经系统判断认定为异常事件时,认定为异常事件时,10秒钟内发出报警,秒钟内发出报警,为交通管理人员及时为交通管理人员及时处理提供依据。处理提供依据。41视频可检测内容:-道路条件-交通流-交通事件-交通环境-其他424344 判断车辆右/左转、逆向行驶、压线、跨线、违反禁止线等违法
23、行为。45 对图像范围进行速度点位标定,结合视频分析车辆轨迹,测量车速。46 通过L1和L2的标定,确定车辆经过的时间t,计算车辆行驶速度v。47 交通流量统计用于在高速公路或环线公路上监视交通情况。48 光照变化、阴影、雨雪天气、单一视角下的遮挡等问题严重影响了视频车辆检测准确性。未来这一领域的发展应用主要围绕上述问题的解决而展开。将来的视频检测与跟踪从一定的范围来说会朝着更智能化和大区域检测发展,同时,大范围、多车辆检测与跟踪也将使现代交通未来研究的热点。495051 微波车辆检测仪微波车辆检测仪雷达雷达测速仪测速仪利用微波(雷达)检测原理,工作时检测利用微波(雷达)检测原理,工作时检测单
24、元连续发射微波,通过被反射波束来检单元连续发射微波,通过被反射波束来检测车辆的存在。测车辆的存在。图图1-6 手持式手持式测速设备测速设备Stalker雷达测试仪雷达测试仪 52能同时检测双向多条车道的车流量、车速、车能同时检测双向多条车道的车流量、车速、车型并提供车头时距和车道占用率的统计数据,型并提供车头时距和车道占用率的统计数据,其分型方式是按车长来划分。从检测单元出来其分型方式是按车长来划分。从检测单元出来的数据可以通过的数据可以通过RS232串口传输到管理计算机,串口传输到管理计算机,可以实现数据实时上传。它可以测量微波投影可以实现数据实时上传。它可以测量微波投影区域内目标的距离,通
25、过距离来实现对多车道区域内目标的距离,通过距离来实现对多车道的静止车辆和行驶车辆的检测。的静止车辆和行驶车辆的检测。图图1-7 1-7 微波(雷达)检测器微波(雷达)检测器SS105SS1055354图图1-8 1-8 微波(雷达)检测器检测原理微波(雷达)检测器检测原理552、安装、安装表表1-31-3 RTMS安装的后置距离(安装的后置距离(m)车道数车道数要求最小的后置距离要求最小的后置距离X2型型要求最小的后置距离要求最小的后置距离X3型型13342.544.53663.587.548+中间隔离带中间隔离带94.5 有两种安装模式:侧向安装和正向安装,一般采用有两种安装模式:侧向安装和
26、正向安装,一般采用侧向安装,侧向安装,设备安装在路旁的杆子上,保持微波的投影设备安装在路旁的杆子上,保持微波的投影与车道正交,分层面的波束能够提供相互独立的八个探与车道正交,分层面的波束能够提供相互独立的八个探测区域。测区域。56(1 1)优点)优点安装简易方便,不破坏路面,维修时不需封闭车道安装简易方便,不破坏路面,维修时不需封闭车道微波频率决定了其有多个检测区域的明显优势,即微波频率决定了其有多个检测区域的明显优势,即可检测静止的车辆,还可以侧向方式检测多车道的交可检测静止的车辆,还可以侧向方式检测多车道的交通量、车速、占有率等多项交通流信息;通量、车速、占有率等多项交通流信息;可全天候工
27、作,抗干扰能力强。能穿透雨滴、浓雾可全天候工作,抗干扰能力强。能穿透雨滴、浓雾和大雪,安装立柱的弯曲和振动也不会影响检测精度;和大雪,安装立柱的弯曲和振动也不会影响检测精度;交通量计数精度较高。交通量计数精度较高。57(2 2)缺点)缺点无法像视频检测提供视觉监视的能力,不能记无法像视频检测提供视觉监视的能力,不能记录车辆或交通的可视特征;录车辆或交通的可视特征;流量小、速度差距大的情况下测速精度差;流量小、速度差距大的情况下测速精度差;安装精度要求高,检测精度受周围地形条件的安装精度要求高,检测精度受周围地形条件的影响,需安装在路侧没有丘陵或其他障碍物的平影响,需安装在路侧没有丘陵或其他障碍
28、物的平坦路段;坦路段;道路具有铁制的分割带时,检测精度下降。道路具有铁制的分割带时,检测精度下降。58(3 3)适用性)适用性适合于车流量大、车辆行驶速度均匀的道路。适合于车流量大、车辆行驶速度均匀的道路。目前主要应用于高速公路、城市快速路、普通目前主要应用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量调查站和桥梁的交通参数采集;公路交通流量调查站和桥梁的交通参数采集;提供车流量、速度、车道占有率和车型等实时提供车流量、速度、车道占有率和车型等实时信息,信息可用隔离接触器连接到现行的控制信息,信息可用隔离接触器连接到现行的控制器或通过串行通信线路连接到其他系统,为交器或通过串行通信线路连接到其他系统
29、,为交通控制管理,交通信息发布等提供数据支持。通控制管理,交通信息发布等提供数据支持。59交通微波检测器的功能和作用交通微波检测器的功能和作用可精确检测各车道的可精确检测各车道的交通流量交通流量、道路占用道路占用率、率、平均速度平均速度和和车流量车流量及及排队状况排队状况信息;信息;与常见的与常见的检测器兼容检测器兼容,代替传统的多感应线圈检测器,可,代替传统的多感应线圈检测器,可以以存储存储检测数据,以多种形式检测数据,以多种形式发送发送到交通信息中心;到交通信息中心;干扰交通少,易于维护,全天候工作;干扰交通少,易于维护,全天候工作;60交通微波检测器应用领域交通微波检测器应用领域高速公路
30、路段多车道监测与高速公路路段多车道监测与高速公路匝道或高速公路匝道或T T型路口信号管理型路口信号管理远程交通量管理远程交通量管理侧向安装于多车道十字路口侧向安装于多车道十字路口违章自动监测系统违章自动监测系统6162632、安装、安装-顶置式安装顶置式安装64(1 1)优点)优点价格低、体积小、可移动、使用寿命较长,易价格低、体积小、可移动、使用寿命较长,易于安装与维护;于安装与维护;方向性好;方向性好;不受车辆遮挡影响,对密集车流适应性好;不受车辆遮挡影响,对密集车流适应性好;超声波检测通过检测车辆高度分车型,与人工超声波检测通过检测车辆高度分车型,与人工调查分型方式相近,因此得出的分型结
31、果最接近调查分型方式相近,因此得出的分型结果最接近人工调查;人工调查;对雨、雾、雪的穿透能力强,可在恶劣气候条对雨、雾、雪的穿透能力强,可在恶劣气候条件下工作。件下工作。65(2 2)缺点)缺点仪器反应时间长、误差大,波束发散角大、分仪器反应时间长、误差大,波束发散角大、分辨率低、衰减快,有效测量距离小;辨率低、衰减快,有效测量距离小;性能受环境影响,如温度和气流。性能受环境影响,如温度和气流。66(3 3)适用性)适用性主要用于车速测量、停车场车位检测,主要用于车速测量、停车场车位检测,也用于交通信号机中,替代感应线圈检也用于交通信号机中,替代感应线圈检测器作为车辆检测器,以降低环境干扰。测
32、器作为车辆检测器,以降低环境干扰。67686970红外线检测是通过线性排列的红外光发红外线检测是通过线性排列的红外光发射和接收来实现对车辆的同步扫描,并将射和接收来实现对车辆的同步扫描,并将光信号转换为电信号,从而实现对车辆数光信号转换为电信号,从而实现对车辆数据的综合检测,是波束检测装置的一种,据的综合检测,是波束检测装置的一种,有主动式和被动式,都可以用于交通管理。有主动式和被动式,都可以用于交通管理。71红外线检测器红外线检测器TIRTL7273(1 1)优点)优点安装简便,无需布线、无需破坏路面、无电源、安装简便,无需布线、无需破坏路面、无电源、使用寿命长;使用寿命长;能获得汽车通过时
33、多角度数据及交叉口不同方能获得汽车通过时多角度数据及交叉口不同方向同一车辆同一时间不同的交通信息;向同一车辆同一时间不同的交通信息;高速响应,抗干扰性强,可输出丰富的车辆数高速响应,抗干扰性强,可输出丰富的车辆数据信息,能可靠检测各种特殊车辆,可以准确实据信息,能可靠检测各种特殊车辆,可以准确实现车辆的分离;现车辆的分离;不受光线条件的影响,能在完全黑暗的情况下不受光线条件的影响,能在完全黑暗的情况下工作。工作。74(2 2)缺点)缺点单道性太强,一个红外线检测器仅能检测一条车单道性太强,一个红外线检测器仅能检测一条车道,因此交叉口和多车道检测需要装多个红外线检道,因此交叉口和多车道检测需要装
34、多个红外线检测器;测器;可以在不同的方向上获得同一车辆同一时间不同的可以在不同的方向上获得同一车辆同一时间不同的信息信号,统一路口上的多个红外线检测器,会发信息信号,统一路口上的多个红外线检测器,会发生不同红外线检测器在发射红外线和接收红外线间生不同红外线检测器在发射红外线和接收红外线间的相互干扰。的相互干扰。受周围环境影响太大,比如大气的温度和湿度;受周围环境影响太大,比如大气的温度和湿度;穿透灰尘、云雾、雨滴和雪花的能力很弱。穿透灰尘、云雾、雨滴和雪花的能力很弱。75(3 3)适用性)适用性 红外检测器可以用于采集交通流中不红外检测器可以用于采集交通流中不同车辆的各种参数同车辆的各种参数流
35、量、车道占有流量、车道占有率、车速、车长和排队长度及车型,还率、车速、车长和排队长度及车型,还可应用在公路收费系统,非常适合于不可应用在公路收费系统,非常适合于不破坏地面的安装和应用。破坏地面的安装和应用。7677 便携式激光检测设备,测量单车车速时,便携式激光检测设备,测量单车车速时,测量瞄准性比较好。测量瞄准性比较好。手持式激光测速仪手持式激光测速仪78792、安装、安装-顶置式安装顶置式安装 根据不同的工作原理和应用场合,发射机根据不同的工作原理和应用场合,发射机或接收机可以安装在公路旁的立柱上或公路正或接收机可以安装在公路旁的立柱上或公路正上方的信号灯柱、高架横梁、过街天桥上。上方的信
36、号灯柱、高架横梁、过街天桥上。80(1 1)优点)优点测量距离远、反应速度快、测速精度高、误差小测量距离远、反应速度快、测速精度高、误差小精确,环境适应性好。精确,环境适应性好。(2 2)缺点)缺点成本高,安装难度大;成本高,安装难度大;只能在静止状态下应用;只能在静止状态下应用;由于由于被测车辆距离太远、且处于移动状态,或被测车辆距离太远、且处于移动状态,或者车体平面不大,而导致执勤警员的工作强度很者车体平面不大,而导致执勤警员的工作强度很大、很易疲劳。大、很易疲劳。81(3 3)适用性)适用性激光测速器不能在运动中使用,所以一般交激光测速器不能在运动中使用,所以一般交警都把仪器放在巡逻车上
37、,停车静止使用。警都把仪器放在巡逻车上,停车静止使用。目前大部分国家所采用的激光测速仪使用的是一目前大部分国家所采用的激光测速仪使用的是一类安全激光,对人眼睛安全,激光测速仪的取证类安全激光,对人眼睛安全,激光测速仪的取证能力远远大于雷达测速仪,因而受到全世界广泛能力远远大于雷达测速仪,因而受到全世界广泛的认可和推广。的认可和推广。激光车检器主要用于流量激光车检器主要用于流量车速车速车辆高车辆高度和宽度检测。度和宽度检测。82 是目前市场上最新的一种检测技术,利是目前市场上最新的一种检测技术,利用车辆在路上行驶时产生的用车辆在路上行驶时产生的噪声噪声来检测车来检测车辆存在,并计算车速、车长、占
38、有率等数辆存在,并计算车速、车长、占有率等数据。采用侧向安装能同时检测多条车道。据。采用侧向安装能同时检测多条车道。83永久式安装永久式安装84被动声波检测器被动声波检测器SAS-1851、努力提升单个检测器的性能,克服技术障、努力提升单个检测器的性能,克服技术障碍;碍;(1)感应线圈检测新技术)感应线圈检测新技术微型线圈微型线圈通过安装在路面下方的超微线圈,检测路面上通过安装在路面下方的超微线圈,检测路面上方磁通量的变化,进而得出车辆的金属分布特征,方磁通量的变化,进而得出车辆的金属分布特征,给出识别结果。给出识别结果。Never Fail Loop Systems免维修的环形线圈系统(免维
39、修的环形线圈系统(Never Fail Loop Systems),克服了以往环形线圈所存在的安装要),克服了以往环形线圈所存在的安装要求高、线圈易损坏等问题,线圈寿命保证求高、线圈易损坏等问题,线圈寿命保证10年。年。862、促进单一检测器的交通信息采集向检测器组合应、促进单一检测器的交通信息采集向检测器组合应用的发展;用的发展;(2)PIR+US+MW 三种技术三种技术被动式红外被动式红外PIR、超声波、超声波US、微波、微波MW三种技术联合应用的三种技术联合应用的ASIM检测器,结合了静态和动态的检测通道,可形成两个或检测器,结合了静态和动态的检测通道,可形成两个或多个检测域,当车辆进入
40、或通过检测域时,检测器经过车辆本多个检测域,当车辆进入或通过检测域时,检测器经过车辆本身与其背景热辐射的对比,检测出车辆通过或存在的信息。身与其背景热辐射的对比,检测出车辆通过或存在的信息。873、新型检测技术的开发、新型检测技术的开发4、交通信息采集系统化、智能化、光电一体、交通信息采集系统化、智能化、光电一体化发展化发展88交调设备选用原则交调设备选用原则1、所需要的数据类型主要是哪些?车流量?车速?车型?还是都要?2、所需要的数据的精度要求如何?高精度?一般精度即可?3、所要调查的断面是什么类型?十字路口?城市路段?高速公路?省路?乡路?4、所要调查的断面有几条车道?单车道?双车道?多车
41、道?5、现有的设备都是那些?要充分利用现有设备,以此为基础考虑调查方案。8990复复 习习 内内 容容第一部分 智能运输检测技术概述1.1 智能运输系统概念1.2 检测技术基本概念1.3 智能运输系统发展背景1.4 智能运输系统发展现状与差距91第二部分第二部分 智能运输系统主要内容智能运输系统主要内容2.1先进的交通管理系统(ATMS)2.2先进的旅行者信息系统(ATIS)2.3先进的公共运输系统(APTS)2.4商用车辆运营(CVO)系统2.5先进的车辆控制系统(AVCS)2.6自动公路系统(AHS)2.7 先进的乡村运输系统(ARTS)92第第三三部分部分 检测技术基础知识检测技术基础知
42、识3.1 测量误差分析与数据处理 3.1.1 测量误差的基本概念 3.1.2 测量误差的表示方法 3.1.3 测量误差的分类 3.1.4 测量误差的分析与处理 3.1.5 测量数据处理的基本方法3.2 检测信号分析基础 3.2.1 检测信号的分类 3.2.2 检测信号的时域分析 3.2.3 检测信号的频域分析933.3 检测系统的基本特征 3.3.1 检测系统的数学模型 3.3.2 检测系统的静态特性 3.3.3 检测系统的动态特性 3.4 检测系统的可靠性技术 3.4.1 检测系统的现场防护 3.4.2 检测系统的抗干扰 3.4.3 传感器的寿命、损坏原因分析94第第四四部分部分 传感器技术
43、基础传感器技术基础4.1 传感器的作用及分类 4.1.1 传感器的作用 4.1.2 传感器的定义与组成 4.1.3 传感器的分类 4.1.4 传感检测技术的应用及发展方向4.2 结构型传感器 4.2.1 电阻式传感器 4.2.2 电容式传感器 4.2.3 电感式传感器 4.2.4 磁电式传感器954.3 物性传感器 4.3.1 压电式传感器 4.3.2 光电传感器 4.3.3 霍尔传感器4.4 传感器的选用原则 4.4.1 传感器的选用指标 4.4.2 传感器的选择与应用96第第五五部分部分 检测技术检测技术5.1 超声检测技术 5.2 射线检测技术 5.3 激光检测技术 5.4 红外检测技术 5.5 微波检测技术97第第六六部分部分 智能运输智能运输检测检测技术技术6.1 环行感应线圈6.2 视频检测6.3 微波雷达检测6.4 超声波交通流检测6.5 红外线交通流检测6.6 激光车辆定位检测98