基于智能交通系统的车辆检测技术的应用与分析
2020-09-10牟刚邱霜徐晓灵王瑜琳
牟刚 邱霜 徐晓灵 王瑜琳
摘 要:车辆检测技术是智能交通系统的重要组成部分,本文对车辆检测技术中常用的检测器及应用情况进行了分析,比较在实际应用中各自优缺点,为交通道路环境中的研究与应用提供了参考依据。
关键词:车辆检测技术统;智能交通系;智能化监测
中图分类号:U495 文献标识码:A
0 引言
车辆检测技术是智能交通系统(ITS)中的重要组成部分,为ITS提供基础交通数据。随着现代检测技术的出现与信息处理技术飞速的发展,越来越多的检测手段被应用于交通信息检测中,加大了交通检测技术前进的步伐,使其取得更多元化的发展,其具体应用主要体现在当前所使用的几种常见的车辆检测器中。
1 车辆检测方式特点比较
车辆检测器的作用是把底层检测到的实时车流量的参数准确、迅速地通过传输网络传到上机后进行处理。常用的检测技术可以分为两大类:侵入式检测器和非侵入式检测器。其中,侵入式检测器直接安装在路面或打开路面安装在地表下方。这些传感器的应用都比较成熟,但是它们有一个明显的缺点就是会破坏路面,这不仅影响公路的使用寿命而且在后期维修和更新应用的时候需要再次挖开路面。非侵入式检测器恰好弥补了侵入式检测传感器的这一缺点。它们的安装位置比较自由,没有破坏力,对交通的影响也比较小。
1.1 感应线圈检测器
电磁感应原理是检测器实现交通信息检测的理论基础。其振荡电路由电盛元件和电容及附加电路构成,被安置在路面以下。车辆驶过或者静止在检测器上时,将改变电感量的大小,通过检测这种变化来进行车辆的检测。其优点有:技术成熟、易于掌握。缺点有:安装时设备损耗较大、破坏路面、安装时阻碍交通。
1.2 微波检测器
多普勒效应是检测器实现功能理论支持。检测器中的发射器不断发射微波信号,而驶入信号覆盖区域的车辆,将会反射部分的微波。而返回的信号将由接收器接收,通过对信号的分析,完成车辆的检测。其优点有:抗环境干扰能力强、可应用于多个车道的实时检测。缺点有:安装精度要求高、路面鐵质栅栏将降低检测精度。
1.3 超声波检测器
该检测器是一种非接触的主动检测器。由探头和控制机组成,且探头具有发射和接收功能。探头向路面发射超声波,而路面的车辆将反射超声波。因此,可根据反射回波原理,分析反射信号,实现车辆信息检测。接收到的信号可以转换成电信号,再送入控制机中的信号处理单元,获取具体的车辆信息。其优点有:体积小巧、安装方便、使用年限长。缺点有:抗环境干扰的能力很弱。
1.4 红外检测器
光学原理是该检测工作的理论基础。其具备两种工作方式:主动式和被动式。
主动式应用的是激光二极管,当车辆驶入检测区域,将反射或散射红外线被检测器的接收管接收,检测到车辆。反之则表示无车。被动式本身不具备红外线发射,而是接收来自车辆反射的太阳光红外线。其优点有:侧向实现多车道检测、静态检测。缺点有:抗环境干扰的能力弱。
1.5 地磁检测器
在铁磁材料中会发生磁阻的非均质现象(AMR),当沿着一条长而且薄的铁磁合金带的长度方向施加一个电流,在垂直于电流的方向施加一个磁场。合金带自身的阻值会发生变化。利用AMR磁阻效应生产的AMR磁阻传感器,可以很好地感测地磁范围内低于1高斯的磁场,可以根据一些铁磁物体对地磁的扰动,来检测车辆的存在,也可以根据不同车辆对地磁产生的扰动不同来识别车辆类型。其优点有:安装、维修方便,不必封闭车道、破坏路面。缺点也非常明显,对于纵向过于靠近的车辆的干扰排除能力较差,即当车流速度较低,前后车辆之间的距离较小时对测量精度影响较大。
2 结束语
伴随着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,我们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。同时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注重的问题。
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