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交通检测技术在交通中的应用

2016/03/15 阅读:

摘要:

随着中国经济的高速发展,人们的生活越来越富裕,汽车逐渐进入各家各户,但相对的交通道路却是越来越拥挤,传统的对交通的检测已经无法满足目前的要求。由于科技的不断进步,出现了新的车辆检测技术,并且传统的车辆检测技术也不断完善。文章介绍了新的检测技术和车辆检测器,并分析了现代的交通监控技术在交通中的应用。

关键词:

现代交通;交通检测技术;交通检测器;车辆检测技术;交通建设

近年来,我国在交通建设方面的发展十分迅速,智能交通系统慢慢开始普及,智能交通系统的技术等级也在不断提高,在交通基础设施上的投入迅速增加。为了能够及时、有效地获取道路交通信息,例如交通道路上的车流、汽车的车速、汽车的车型、道路占有率等信息,就需要借助现代的交通检测技术,将现代的检测技术手段应用到实际的道路检测系统中,实现智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System),完成对交通道路上信息的采集。

1交通检测技术的分类

随着公路建设的发展,交通检测技术也应运而生,并得到快速的发展。在这方面国外的起步相对比较早,例如美国、德国、英国、意大利、法国等国家,而我国是在十年前才开始大规模发展交通检测技术。通常所采用的交通检测技术指的是在交通道路上沿途埋设环形线圈检测器或者在交通要道(例如车流量大的十字路口)装设电视录像机、视频检测器等,然后通过检测器将数据和信息传输到交通系统控制中心进行分析处理,来判断和确认一些偶然发生的交通事故,以达到能够及时报警,进行处理的目的。近些年来,微电子技术、传感器技术以及信息处理技术等发展迅速,这也促使了交通检测技术获得了较大发展,依据交通检测技术的基本工作原理可以将其分为电接触式交通检测技术、电磁感应式交通检测技术、光电式交通检测技术、红外线式交通检测技术、超声波式交通检测技术等多种类型。根据其功能进行划分,交通检测器一般可分为两类:一类是可用于检测车辆是否停在道路上的交通检测器;另一类是能够用来检测道路上的车辆是否通过的交通检测器,并且要能够用于交通检测。交通检测器应至少具备下列一种能力,即能够检测的车辆的存在或能够检测车辆的通过。有的交通检测器只具有以上功能中的一种,但是有的交通检测器则两种功能都具备,不仅能够检测车辆是否存在,而且还能够检测车辆是否通过,这种交通检测器就被叫做复合型交通检测器。

2常用的交通检测技术介绍

2.1环形线圈检测技术依据环形线圈检测技术的原理,由环形线圈与车辆检测器构成检测器成为环形线圈检测器,当车辆通过或停在线圈上时,线圈回路电感量会发生变化,通过这种变化就能够检测出车辆的通过或存在。目前,环形线圈检测器是应用最多并且结构简单的一种车辆检测器。环形线圈检测器主要是由以下三个部分构成,分别是放置在地下的传感器(传感器通常为环形线圈传感器)、用于对信号进行检测和处理的系统(包括将检测到的信号进行放大的单元、对信息进处理的单元以及通信接口)和馈线。当车辆通过检测器或者车辆就停在检测器的上面,环形线圈检测器都能够检测出来,所以这种检测器可以检测的参数比较多,例如道路的交通量、通过车辆的车速以及占有率等交通参数,并且可以调节检测器来改变感应灵敏度,其适用范围广,安装不需要太多的步骤,所以能够得到推广。但是其缺点也很明显,那就是一旦路面变形,环形线圈也会受到影响,例如路面的沉降、裂缝等都会对其产生很大的影响,当路面质量较差时,检测器的使用寿命一般为2年。

2.2超声波检测技术超声波检测技术在高速公路上应用得较多,它利用的是反射回波的原理。依据超声波检测技术而出现的超声波检测器的主要部件是探头以及控制机构,探头能够实现两种功能,分别是发射功能和接收功能,探头通常会被安放在道路的正上方或者道路的斜上方。超声波检测器在进行工作时,首先由探头发射出超声波,然后再对反射波进行接收,而反射波通常从车辆或地面的反射回来的,探头能够接收反射波,地面与探头之间的高度是保持不变的,所以在没有车辆经过时,探头发射超声波的时间与探头接收反射波的时间间隔也是恒定的。但是当发射和接收的时间间隔有变化时,就可以用来对检测结果进行判断,即车辆是否通过此检测区域。一旦此区域有车辆经过时,由于车辆使得反射波提前返回,缩短了探头接收到反射波的时间,这样就可以判断车辆是否通过此区域或者停在此区域。通常情况下,超声波检测器的安装都是通过悬挂的方式进行安装,通过与环形线圈检测器相比较,超声波检测器具有以下两方面的优点:(1)在安装过程中,对道路路面没有损坏,无需埋在地下,同时也不会因为路面受压变形而影响其检测;(2)即使检测已经安装完成,但仍然可以移动它,并且其使用寿命长。其缺点是检测的范围呈锥形检测面,因此会受到车型、车高变化的干扰,并且在车流量大的情况下,其检测精度比较差。

2.3红外检测技术红外线检测技术具有良好的前景,是反射式检测技术。依据此原理,红外线检测器主要由两部分组成:一部分是红外发射管;另一部分是红外接收管。其工作流程如下:首先调制脉冲发生器进行调制脉冲的输出,然后红外探头开始对道路进行检测,当辐射区域有车辆经过时,车体会使得红外线脉冲发射回来,进入探头,之后红外接收管接收到信号,信号经过解调放大器,再选通、放大、整流,最后信号触发驱动电路,驱动电路进行输出。这种检测技术的优点是具有快速准确的检测能力,但是容易受到天气的影响,例如冰雪天气、雾霾、灰尘都会影响到红外检测器的正常工作。

2.4视频检测技术在道路上安装的监控摄像机,在摄像机所能检测范围内,检测车辆行驶和交通事故等事件,一旦出现问题,就快速报警并自动进行录像,这就是视频检测技术的原理,能够保障道路的交通安全,帮助进行道路运营等。视频检测技术易受外界环境影响,检测率较低。

3交通检测技术在交通中的应用

随着我国城市居民生活水平的提高,人们对汽车的需求也越来越大,因此城市的车辆也越来越多,这也使得交通更加拥堵,现代交通检测技术也越来越广泛地应用在交通道路中。目前交通检测技术主要应用于以下四个方面:

3.1交通检测技术对车辆的检测结合上文的分析,环形线圈式车辆检测技术具有较高的性价比与可靠性。但是视频检测技术的检测精度以及检测的可靠性已经慢慢得到认可,并且在国外也得到了广泛的应用,并且已慢慢形成一种趋势。因此,在我国,视频检测技术应该作为以后交通检测技术的发展方向。从实际情况来看,环形线圈检测技术的成本虽然低,但是却容易损坏,并且其维护的难度比较大,视频检测技术的成本虽然大,但是其检测精度高,虽然容易受到环境的影响,但是可以结合红外检测技术进行补充。目前,全世界用得较多的还是环形线圈检测技术与视频检测技术,因此应当依据交通道路的实际情况与要求进行合理搭配,以获得较好的检测效果。

3.2交通检测技术对事故的检测对事故进行检测是交通安全部门以及交通管理部门一直都特别注重的。能够得到高效而又可靠的事故检测信息,对于制定恰当和合适的策略是非常重要的,例如可以通过对事故的检测进而来控制和引导其他车辆选择其他道路避开事故地点,对于降低事故的人影响有非常重要的意义。同时交通检测技术也可以作为交通事故以及违章处理的凭据,例如检测驾驶员违章的交通检测技术包括有闯红灯监视器(俗称电子眼),它是由检测器与摄像机构成的,对于闯红灯的车辆,电子眼能够自动地分辨出来,并且将违章车辆的车牌号拍摄下来。

3.3交通检测技术对交通拥堵的检测有时道路因为交通事故、施工或者进行车辆检查等而导致道路拥堵,利用交通检测技术能够在第一时间就检测到,并且还能将对道路的监控摄像头自动切换视角,转移到当前拥堵地区,提醒交通部门的工作人员采取相应的措施进行控制或引导,防止拥堵进一步升级。拥堵检测设备一般是利用无线微地磁传感器来获取道路的路况信息,通过利用地球磁场细微的变化来检测出道路上车辆的行驶速度、道路占有率以及车流量等交通信息。

3.4交通检测技术对天气的检测交通检测技术能够对天气进行检测,不仅能够检测到一般的天气,例如大风、雨雪、雾霾等天气,还能够对大气的温湿度进行准确的检测。对天气方面的检测还包括在大雾天气状况下道路能见度的检测以及在低温雨雪天气下路面是否有结冰的检测。一旦出现道路不利于车辆的正常行驶,检测系统将相应的信息反馈给交通控制指挥中心,然后再由控制中心向司机发出道路情况的警告。如果情况严重,则采取紧急措施,例如封锁道路、摆设警示牌等。

4结语

伴随着国民经济飞跃式的发展,道路上的汽车不断增加,交通检测技术开始在道路交通中广泛应用,为了满足各种交通信息的需求,在不同的道路环境情况下,对不同的交通检测器要求也会有所不同,但是总的来说高密度、全方位、智能性的交通检测技术是未来的发展方向。除此之外,我们还需要选择适宜的交通检测技术来获取和采集所需要的准确的交通信息。如今科学技术的不断进步,一些新的交通检测技术和理念也随之产生,如何合理地选择与组合来获得最好的检测效果也成为一个越来越受关注的问题。若要达到预期的目的,则需要选取合理的交通检测技术的组合,使其发挥良好的效果。

参考文献

[1]吕婷婷.交通检测技术综合对比与应用分析[J].淮海工学院学报(自然科学版),2011,(3).

[2]宋颖华.交通检测技术及其发展[J].公路,2000,(9).

[3]王昆.浅谈交通检测器在“智慧交通”中的应用[J].城市建设理论研究,2015,(15)

作者:杨小树 单位:玉树州道路运输管理处

交通检测技术在交通中的应用

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