• 车辆检测监控技术在ITS领域应用的汇总(一)
    2014-11-12 21:54:26   来源:tranbbs.com   评论:0 点击:

    1. 车辆检测与监控技术的概述

    车辆检测与监控技术可以说是包含三个组件,传感器、信号处理装置和数据处理设备。传感器检测车辆或车辆轴的有无,信号处理装置主要由计算机硬件和固件构成通过把传感器的输出电子信号转换成交通参数。典型的交通流参数主要包括车辆有无,计数,速度,两车间隔距离,重量,旅行时间。数据处理设备也是传感器的一部分,和设备产生串行输出数据,也可能是控制器外部传感器利用光学半导体或继电器输出隔离的传感器。

    以下章节描述的工作原理,传感器测量精度,成本,优势,技术的优缺点,侵入和非侵入型的应用传感器。

    1.1 侵入型传感器

    侵入传感器包括诱导线圈、磁力仪、微型接种环探测器,气动路管、压电电缆和其他动态称重传感器。这些设备直接安装在路面上,下挖掘隧道表面上,或通过直接锚固与气动道路面结合。大部分这些传感器的操作是很好理解,因为他们通常代表交通监控的成熟技术的应用。但他们的弊端在于安装、修理和故障相关的实施会影响交通的正常运行。

    1.2 非侵入型传感器

    已经有很长一段时间在寻求另外一种可以替代的并且可靠的低成本高效益的车辆检测和跟踪方法,这种方法可以很轻松地安装维护,能够把交通的影响降到最低,能够至少像诱导线圈一样提供准确的信息。最近的评估显示,现代地面传感器产生的数据满足当前许多高速公路和表面街的应用程序的要求。地上传感器可以安装在交通巷他们正在监视以上或一侧的巷道在那里他们可以查看多个车道的交通角度垂直或斜流动方向。在地上传感器的当前使用的技术是视频图像处理、微波雷达、激光雷达、被动红外、超声、被动声阵列,被动红外和微波多普勒等或被动传感器技术组合,红外和超声波。

    1.3 传感器组合的应用

    图1显示了超声或结合被动式红外探测的传感器多普勒雷达。被动红外超声结合提供了增强的精度存在和队列检测、车辆数和高度和距离的歧视。这个被动红外多普勒雷达传感器是专为队列检测、车辆计数、速度测量,长度分类。

        ASIM DT 272 红外-                  ASIM DT 281 红外-

            超声波传感器                         多普勒雷达传感器        

    图 1

    双被动红外多普勒雷达传感器依靠雷达来测量高至中等速度和被动红外测量车辆计数和存在。以中等速度对多个检测区被动红外自动校准它的速度测量雷达。这种标定方法允许红外测量车辆速度慢和检测停止车辆。

    1.4 传感器的相对成本

    例如,一种相对廉价的超声波、微波或被动式红外传感器似乎是低成本选择检测如果感应线圈检测器,表面路口都不理想。但当数传感器需要的是考虑到随着有限的直接测量数据可用(例如,速度并不是直接测量红外传感器)的单个区域,更多昂贵的传感器,比如视频图像处理器(VIP)可能是更好的选择。因此,如果它需要十二到十六的常规感应线圈检测器(或超声波、微波或红外等。传感器)完全仪器一个十字路口。 此外,额外的交通数据和视觉信息提供的视频图像处理器可能抵销任何剩余的成本差异。在这个示例中,假定视频图像处理器满足其他应用程序的要求,如车辆所需的100%的检测交集。高速公路应用程序使用多个传感器可以使类似的论点并要求从便宜的传感器并非始终可用的信息。

    微波雷达安装在侧面看起来配置可以执行其他应用程序,如简单的多车道高速公路交通流的监测或表面的街车存在和速度。 此外,微波传感器可能在一个更高的精确度在测量速度方面和线圈相比来说,其他因素影响成本和传感器的选择是设计成熟传感器的制造工艺,使用新的技术,降低价格购买数量和可用性在应用程序的安装位置和通信联系站点。在一些城市地区,挖沟的成本引入电缆或在街上和恢复电缆连接到控制柜是非常高的,例如,50美元每英尺(0.3米)或更高。挖坑,从而成为一个重要的一部分安装成本。在这些情况下,非侵入型传感器利用射频、微波、或扩频无线电链接可能会被低成本替代数据收集和传输传感器到控制器。

    1.5 传感器技术比较

    表1比较了传感器技术的优点与缺点,将在下面的章节中讨论关于此文档的安装、测量参数,在恶劣天气下的性能和可变照明条件,和适合无线运作。

    表格 1 传感器技术优缺点一览表

    大多数上方传感器体积紧凑,不需要侵入道路,使得安装和维护相当简单。一些安装和维护应用程序可能需要正常行驶的道路关闭,以确保安装程序和司机的安全。所有传感器讨论昼夜条件下的操作。

    表2列出了可用的数据类型通常每个传感器技术,覆盖区域,通信带宽要求,采购成本。几种技术的能力 支持多个车道,多个检测区具有一个或数量有限的应用程序单位。 当需要更多的检测区域,这些设备可能是成本有效的实施交通管理战略。

    表格 2

    第一列从上到下分别为:

    技术,诱导线圈,磁强计 (两轴 磁通门 磁强计),磁 (感应或 搜索圈 磁强计),微波雷达,红外线,超声波,声波序列,视频图像处理器。

    第一行第二列从左到右分别是:输出数据,通讯带宽,传感器花费(1999年)。

    第二行第二列从左到右分别是:数量,存在,速度,占有,分类,检测区域数据。

    1. 安装、维护和维修成本也必须包括到达传感器解决方案的真实成本,如中所述的文本。

    2. 速度可以通过使用两个传感器测量已知距离或知道或假设检测区和车辆的长度。

    3. 与包含嵌入式固件的专业电子设备单元分类车辆。

    4. 从微波雷达传感器传递适当的波形和相应的信号处理。

    5. 多检测区被动或主动式红外传感器

    6. 主动式红外传感器。

    7. 适当的波束形成模型和信号处理.

    8. 取决于高带宽的原始数据,降低带宽处理的数据或视频图像传输到交通管理中心。

    9. 包括地下传感器和当地接收电子。接收选项可用于多传感器、多车道覆盖率。

    如果数据和控制命令,通信带宽低到中等之间传输传感器、控制器和交通管理中心。带宽如果实时视频图像传送30帧/秒,较大。大型的要求带宽通信媒体,如T1电话线,支持传输速率 1.544 x 106位/秒或波特在125 MHz的带宽,纤维可以减少压缩意象(例如,在20.5 MHz的带宽25.6万兆位/秒)的传输速率是适合的的应用时所需的传输速率增加大量的传感器,路边信息设备,如可变信息标志和公路咨询电台,信号配时计划和旅行者信息数据库是用于实现交通管理策略。

    所示为一个特定的传感器技术的采购成本范围反映成本在特定的传感器型号中和能力的差异。如果要监视多个车道和传感器能够只单车道运行,则传感器成本必须乘以监控通道的数量。直接采购成本是不是唯一的关联成本传感器。安装、维护、修理也应该考虑传感器的选择 的决定。安装费用包括完全成本负担,为技术人员准备道路 地表或地下安装传感器和安装结构(如果需要),关闭交通车道以供所需,并验证设备安装完成后的正常运作。从制造商和其他机构可得到维护和维修评估已经部署了类似的传感器和地区。表2中列出的技术是成熟的 在交通管理方面的应用,虽然有些可能不提供数据 为特定应用程序的要求 一些技术,如视频图像处理,继续进化通过添加额外的交通参数测量的功能,跟踪车辆,或链接从一个相机那些从另一个数据。

    1.6 汇总

    操作及以下的车辆检测与监控技术的应用将在下面的章节讨论:

    1. 气动路管;

    2. 感应线圈;

    3. 压电电缆;

    4. 磁传感器;

    5. 弯曲板的动态称重(WIM);

    6. 电;

    7. 负载细胞;

    8. 电容垫;

    9. 视频图像处理器;

    10. 微波雷达;

    11. 激光雷达;

    12. 被动红外;

    13. 超声波;

    14. 被动声阵列。

    感应线圈探测器继续广泛用于监视交通流和控制信号因为他们的成本相对较低,成熟、审美、政策问题。一些开销的技术,如微波和红外视频图像处理与多传感器,可以取代几个感应回路。 在这些应用中,成本较高地上技术可以抵消安装和维护多个相关的成本感应回路。安装位置的选择和正确操作至关重要流量传感器。状态点的经验表明,适当的安装位置必须 可与适当的高度和邻近巷道为了上面的的路传感器正常工作。第一次应用选定的传感器应实地测试在实际工况之下,包括交通流量的变化,白天和黑夜照明和恶劣天气。

    责任编辑:佚名

    相关热词搜索: 车辆检测

    上一篇:浅谈工程验收思路
    下一篇:车辆检测监控技术在ITS领域应用的汇总(二)

    [内刊文章:27 篇]刊物介绍
      “易华录交通工程”微信公众平台,共享有价值的文章以及经验交流,欢迎大家关注,随时了解最新文章和信息。致力于成为中国智能交通行业最专业的项目管理者及运维服务商。
    联系方式
    • 白先生:010--53396817