摘要：本文研究目前常用車輛檢測(cè)技術(shù)，對(duì)比分析每種車輛檢測(cè)器在實(shí)際使用中的優(yōu)勢(shì)、缺陷、適用范圍和應(yīng)用情況，并針對(duì)當(dāng)前存在問題研究未來交通流檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：交通流檢測(cè);車輛檢測(cè)器;優(yōu)缺點(diǎn);適用性

一、常用車輛檢測(cè)器性能比較

1、線圈檢測(cè)

基于電磁感應(yīng)原理，利用埋在路面下的感應(yīng)線圈檢測(cè)車輛，當(dāng)車輛通過線圈時(shí)，線圈磁通量發(fā)生變化而檢測(cè)交通參數(shù)，并提供車頭時(shí)距和車道占用率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，按車長(zhǎng)來分型[1]。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①測(cè)速和交通量計(jì)數(shù)精度較高;②穩(wěn)定性好，故障率低;③不受氣象和交通環(huán)境變化的影響;④成本低、安裝方便。

(2)缺點(diǎn)

①對(duì)路面有破壞作用，影響路面壽命;②線圈受損后維護(hù)時(shí)要封閉車道、開挖路面;③道路改擴(kuò)建受牽制;④受自身測(cè)量原理的限制，車流擁堵、車間距小時(shí)，精度降低;

(3)適用性

由自身安裝條件、維護(hù)要求決定，感應(yīng)線圈檢測(cè)器更適用于高速公路、橋梁、隧道，不適于城市道路交通檢測(cè)。

2、視頻檢測(cè)

視頻車輛檢測(cè)器一種結(jié)合視頻圖像和電腦化模式識(shí)別的技術(shù)，通過軟件在視頻圖像上按車道設(shè)置虛擬車道檢測(cè)器，當(dāng)車輛通過虛擬檢測(cè)器時(shí)會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，再經(jīng)過軟件數(shù)字化處理并計(jì)算得到所需的交通數(shù)據(jù)。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①系統(tǒng)設(shè)置靈活;②安裝簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便;③單臺(tái)攝像機(jī)和處理器可檢測(cè)多車道，可得大范圍交通信息;④精度高，尤其是測(cè)速、交通量計(jì)數(shù)精度;⑤可視化。

(2)缺點(diǎn)

①精度穩(wěn)定性不好，需反復(fù)維護(hù)調(diào)試;②檢測(cè)精度受現(xiàn)場(chǎng)照明的限制易受環(huán)境影響，抗干擾性能力弱;③大型車遮擋、陰影、積水、晝夜轉(zhuǎn)換均可造成誤差;④無法檢測(cè)靜止車輛;⑤價(jià)格偏高，圖像處理實(shí)時(shí)性較差，且精度受系統(tǒng)軟、硬件限制。

(3)適用性

主要用于車輛檢測(cè)及分類、交通擁堵分類、交通流的預(yù)測(cè)、交通參數(shù)的估計(jì)、字符的辨識(shí)、駕駛員行為的模擬等，還可用于信號(hào)燈控制交叉口車輛存在檢測(cè)、隧道內(nèi)交通檢測(cè)、交通事故檢測(cè)等。

3、微波(雷達(dá))檢測(cè)

微波車輛檢測(cè)器主要由微波發(fā)射、接收探頭及其控制器、調(diào)制解調(diào)器等組成，利用微波(雷達(dá))檢測(cè)原理，工作時(shí)檢測(cè)單元連續(xù)發(fā)射微波，通過被反射波束來檢測(cè)車輛的存在[2]。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①安裝簡(jiǎn)便，不破壞路面，維修時(shí)不封閉車道;②可檢測(cè)靜止車輛，還可檢測(cè)多車道;③可全天候工作，抗干擾力強(qiáng)。④交通量計(jì)數(shù)精度較高。

(2)缺點(diǎn)

①流量小、速度差距大時(shí)測(cè)速精度差;②安裝精度要求高，需裝在無障礙的平坦路段;③有鐵制分隔帶時(shí)精度下降。

(3)適用性

適于流量大、速度均勻的道路，主要用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量調(diào)查站和橋梁檢測(cè)。

4、氣壓管檢測(cè)

當(dāng)車輛經(jīng)過氣壓管傳感器時(shí)，氣壓管內(nèi)部便產(chǎn)生一股微弱的氣流并傳到檢測(cè)設(shè)備上的空氣開關(guān)，從而便形成了一個(gè)車軸電信號(hào)，精確記錄每個(gè)車軸的時(shí)間標(biāo)，利用交通管理軟件對(duì)車軸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可獲得交通數(shù)據(jù)。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①快速安裝，電源用量少，費(fèi)用低，維修簡(jiǎn)單;②一次檢測(cè)可獲得多種交通數(shù)據(jù)，能精確的研究每一輛車。

(2)缺點(diǎn)

①當(dāng)流量大、空氣開關(guān)對(duì)溫度較敏感或輪胎對(duì)氣壓管造成磨損破壞時(shí)，精度下降;②車輛停在氣壓管上時(shí)精度失真。

(3)適用性

用于測(cè)量短期交通量，可廣泛用于城市道路路段和交叉口，更適于雙車道。

5、超聲波檢測(cè)

波束檢測(cè)裝置的一種，由波束發(fā)生器、接收器和時(shí)控電路組成。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①價(jià)格低、體積小、壽命較長(zhǎng)，安裝維護(hù)方便;②方向性好;③不受車輛遮擋影響，對(duì)密集車流適應(yīng)性好;④通過檢測(cè)車輛高度分型，分型結(jié)果最接近人工調(diào)查;⑤對(duì)雨、霧、雪的穿透能力強(qiáng)。

(2)缺點(diǎn)

①反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、誤差大，波束發(fā)散角大、分辨率低、衰減快，有效測(cè)量距離小;②性能受環(huán)境(溫度、氣流)影響。

(3)適用性

主要用于車速測(cè)量、停車場(chǎng)車位檢測(cè)，也用于交通信號(hào)機(jī)中，替代感應(yīng)線圈檢測(cè)器以降低環(huán)境干擾。

6、磁映像檢測(cè)

檢測(cè)器本身不產(chǎn)生磁場(chǎng)，放在道路上截取磁性的擾動(dòng)。利用車輛接近、將要通過及正在通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的磁力線的變化對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)點(diǎn)是可檢測(cè)小型車輛，包括自行車，缺點(diǎn)是很難分辨縱向過于靠近的車輛，無法測(cè)量靜止車輛，適合裝在不便安裝線圈場(chǎng)合。

7、紅外線檢測(cè)

通過線性排列的紅外光發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的同步掃描，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛數(shù)據(jù)的綜合檢測(cè)。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①安裝簡(jiǎn)便，無需布線、無需破壞路面、無電源、壽命長(zhǎng);②能夠獲得汽車通過時(shí)多角度的數(shù)據(jù);③高速響應(yīng)，抗干擾性強(qiáng)，可輸出豐富數(shù)據(jù);④不受光線條件的影響。

(2)缺點(diǎn)

①單道性太強(qiáng);②受周圍環(huán)境(如大氣溫度濕度)影響太大;③穿透灰塵、霧、雨和雪能力很弱。

(3)適用性

可用于采集交通流中不同車輛的各種參數(shù)，還可用在公路收費(fèi)系統(tǒng)[3]。

8、激光檢測(cè)

利用安全激光探測(cè)原理，當(dāng)車輛從檢測(cè)單元下方通過時(shí)，接收機(jī)接收到阻斷信息或反射信息，通過計(jì)算激光返回的時(shí)間來感知車輛，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過車輛的檢測(cè)。

(1)優(yōu)點(diǎn)

①測(cè)距遠(yuǎn)、反應(yīng)快、精度高、誤差小;②精確，環(huán)境適應(yīng)性好。

(2)缺點(diǎn)

①成本高，不易安裝;②只能在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)用;③工作強(qiáng)度大、易疲勞。

(3)適用性

適于流量﹑車速﹑車輛高度和寬度檢測(cè)。

9、被動(dòng)聲波檢測(cè)

是目前市場(chǎng)上最新的檢測(cè)技術(shù)，利用車輛在路上行駛時(shí)產(chǎn)生的噪聲來檢測(cè)車輛存在，并計(jì)算車速、車長(zhǎng)、占有率等數(shù)據(jù)[4]，采用側(cè)向安裝能同時(shí)檢測(cè)多條車道�？捎糜谲囕v識(shí)別，目前來看由于研究時(shí)間短，可靠性差些。

二、交通流檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1、提升單個(gè)檢測(cè)器性能，克服技術(shù)障礙

(1)感應(yīng)線圈檢測(cè)新技術(shù)

①微型線圈 由于感應(yīng)線圈檢測(cè)設(shè)備對(duì)路面破壞性較大，近年來出現(xiàn)了微型線圈，其工作原理與傳統(tǒng)地埋線圈相同，區(qū)別是每個(gè)線圈的覆蓋面積大大縮小，埋設(shè)深度加大，路面破壞小、維護(hù)量小、路面維修維護(hù)影響小。

②Never Fail Loop Systems 免維修的環(huán)形線圈克服了以往線圈安裝要求高、易損壞等弊端，線圈壽命保證10年，是感應(yīng)線圈車輛檢測(cè)器質(zhì)量上的飛躍。

(2)微波檢測(cè)新技術(shù)

隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了雙數(shù)字雷達(dá)新概念微波檢測(cè)器SMART SENSOR 125，只需安裝到路側(cè)就可以檢測(cè)到每一個(gè)車道的每一輛車的速度，絕對(duì)不受中間金屬和樹木隔離帶的影響，真正只需要一個(gè)設(shè)備就能夠檢測(cè)雙向十車道。

2、促進(jìn)檢測(cè)器組合應(yīng)用的發(fā)展

(1)PIR+US 兩種技術(shù)

被動(dòng)式紅外、超聲波檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合使用，可實(shí)現(xiàn)更高水平的交通檢測(cè)，車輛存在和排隊(duì)檢測(cè)精度更高，車輛計(jì)數(shù)及對(duì)高度、距離的識(shí)別更準(zhǔn)確。

(2)PIR+US+MW 三種技術(shù)

被動(dòng)式紅外PIR、超聲波US、微波MW技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的ASIM檢測(cè)器，結(jié)合靜、動(dòng)態(tài)的檢測(cè)通道，可形成多個(gè)檢測(cè)域，當(dāng)車輛進(jìn)入或通過時(shí)，經(jīng)過車輛本身與其背景熱輻射的對(duì)比，檢測(cè)車輛通過或存在。

3、新型檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)

如通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)車型的自動(dòng)識(shí)別功能、以攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的圖像識(shí)別系統(tǒng)的開發(fā)等。

4、交通信息采集系統(tǒng)化、智能化、光電一體化發(fā)展

以車輛檢測(cè)器的發(fā)展為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器和人工智能等，開發(fā)如智能化遙感微波檢測(cè)器、感應(yīng)線圈智能交通流量測(cè)試儀、高速公路時(shí)間自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)等。

三、結(jié)論

現(xiàn)代科技賦予了交通信息采集技術(shù)更廣闊的前景，使其不斷朝著系統(tǒng)化、智能化和光電一體化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙艷秋,劉桂香,王廣義. 環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器的研究[J]. 微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(7-2):265-268

[2]Natvig,M.K.; Westerheim,H.. National multimodal travel information strategy based on stakeholder involvement and inielligent transportation system architecture[J]. Intelligent Transport Systems, 2007,2(1):102-109

[3]陳琴. 計(jì)算機(jī)在交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 2006,4(3):182-183

[4]李剛. 被動(dòng)式遠(yuǎn)紅外檢測(cè)器[J]. 中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè),2004,(3):78-79

---

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自：http://www.jinnzone.com/chelianglw/15854.html