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智能交通領(lǐng)域常見的數(shù)據(jù)采集技術(shù)

地感線圈:

技術(shù)原理:通過一個(gè)電感器件即環(huán)形線圈與車輛檢測(cè)器構(gòu)成一個(gè)調(diào)諧電子系統(tǒng),當(dāng)車輛通過或停在線圈上會(huì)改變線圈的電感量,激發(fā)電路產(chǎn)生一個(gè)輸出,從而檢測(cè)到通過或停在線圈上的車輛。

線圈檢測(cè)技術(shù)成熟、易于掌握、計(jì)數(shù)非常精確、性能穩(wěn)定。

缺點(diǎn)是交通流數(shù)據(jù)單一、安裝過程對(duì)可靠性和壽命影響很大、修理或安裝需中斷交通、影響路面壽命、易被重型車輛、路面修理等損壞。另外高緯度開凍期和低緯度夏季路面以及路面質(zhì)量不好的地方對(duì)線圈的維護(hù)工作量比較大。

視頻檢測(cè)方式:

視頻檢測(cè)方式是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)路面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)物體進(jìn)行檢測(cè)分析的視頻處理技術(shù)。它能實(shí)時(shí)分析輸入的交通圖像,通過判斷圖像中劃定的一個(gè)或者多個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)物體,獲得所需的交通數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是無需破壞路面,安裝和維護(hù)比較方便,可為事故管理提供可視圖像、可提供大量交通管理信息、單臺(tái)攝像機(jī)和處理器可檢測(cè)多車道。

它的缺點(diǎn)是精度不高,容易受環(huán)境、天氣、照度、干擾物等影響,對(duì)高速移動(dòng)車輛的檢測(cè)和捕獲有一定困難。因?yàn)椋臄z高速移動(dòng)車輛需要有足夠快的快門(至少是 1/3000S )、足夠數(shù)目的像素以及好的圖像檢測(cè)算法的支持,成本高昂;視頻檢測(cè)由于需要進(jìn)行計(jì)算往往無法捕獲到高速運(yùn)動(dòng)物體。

微波(多普勒)檢測(cè)方式

微波式交通檢測(cè)器通過發(fā)射低能量的連續(xù)頻率調(diào)制微波信號(hào),處理回波信號(hào),可以檢測(cè)出多達(dá)8個(gè)車道的車流量、道路占有率、平均車速、長(zhǎng)車流量等交通流參數(shù)。微波檢測(cè)由發(fā)射天線和發(fā)射接收器組成。發(fā)射器對(duì)檢測(cè)區(qū)域發(fā)射微波,當(dāng)車輛通過時(shí),由于多普勒效應(yīng)反射波會(huì)以不同的頻率返回,通過檢測(cè)反射波的頻率來檢測(cè)車輛是否通過。

優(yōu)點(diǎn)是在惡劣氣候下性能出色,可以全天候工作、可檢測(cè)靜止的車輛、直接檢測(cè)速度、可以側(cè)向方式檢測(cè)多車道、安裝維護(hù)方便。

缺點(diǎn)是側(cè)面安裝只能區(qū)分長(zhǎng)車短車,相鄰車道同時(shí)過車時(shí)可能漏記車輛數(shù)。雷達(dá)就是依據(jù)“多普勒效應(yīng)” 的一種微波檢測(cè)方式。雷達(dá)先發(fā)出一個(gè)頻率為 1000 兆赫的脈沖微波,如果微波射在靜止不動(dòng)的車輛上,被反射回來,它的反射波頻率不會(huì)改變,仍然是 1000 兆赫。反之,如果車輛在行駛,而且速度很快,那么,根據(jù)多卜勒效應(yīng),反射波頻率與發(fā)射波的頻率就不相同。通過對(duì)這種微波頻率微細(xì)變化的精確測(cè)定,求出頻率的差異,就可以換算出汽車的速度。雷達(dá)測(cè)速有效范圍大約在每小時(shí) 24 公里到 255 公里之間,測(cè)速范圍比較大,精確度也相當(dāng)高。對(duì)于速度較快,車流量較少且方向統(tǒng)一的高速公路上面,采用微波雷達(dá)配合高速攝像機(jī)是一種不錯(cuò)的選擇。而對(duì)于多車道、車輛并行、人車混雜的復(fù)雜路段,單純只使用多普勒效應(yīng)的微波雷達(dá)對(duì)路口、路段違法車輛的進(jìn)行檢測(cè),則具有較大困難,在檢測(cè)范圍內(nèi)如果出現(xiàn)多個(gè)車輛,往往無法區(qū)分目標(biāo)車輛。另外,測(cè)速雷達(dá)一般安裝在公路中間6米高的橫臂上面,如果比較高的大型車輛(如掛車、貨柜車等)經(jīng)過,由于車體比較高,造成車體頂部距離雷達(dá)太近,雷達(dá)發(fā)出的脈沖微波射在車體頂部被反射回來的距離大大縮短,往往造成了計(jì)算出來的速度值比較大,會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差。

無線地磁檢測(cè)方式

地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度在0.5 至0.6 高斯,地球磁場(chǎng)在很廣闊的區(qū)域內(nèi)(大約幾公里)其強(qiáng)度是一定的。當(dāng)一個(gè)鐵磁性物體,如汽車,置身于磁場(chǎng)中,它會(huì)使磁場(chǎng)擾動(dòng),此時(shí),放置于其附件的地磁傳感能測(cè)量出地磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化,從而對(duì)車輛的存在性進(jìn)行判斷。

優(yōu)點(diǎn):

1)檢測(cè)精度高

2)具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力

3)適應(yīng)各種復(fù)雜天氣

4)抗干擾性強(qiáng),工作穩(wěn)定可靠

5)安裝維護(hù)方便

6)使用壽命長(zhǎng)

無線地磁車輛檢測(cè)器雖然優(yōu)勢(shì)明顯,但因價(jià)格較高使很多廠商望而卻步。近兩年隨著研發(fā)廠家的增多,價(jià)格已恢復(fù)理性。武漢恒達(dá)智慧城市交通研發(fā)有限公司是致力于普及地磁車檢器技術(shù)的廠家之一。目前國(guó)內(nèi)外的一線信號(hào)機(jī)廠家,如麥肯、科力、海信、中興等,都已經(jīng)將地磁檢測(cè)器作為其主要車輛檢測(cè)設(shè)備。

(新媒體責(zé)編:wb001)

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