第2讲交通信息采集技术(交通信息技术林晓辉).ppt
第二章 交通信息采集技术,提 纲,2.1 环形线圈感应式采集技术2.2 视频采集检测技术2.3 微波采集检测技术2.4 其他交通信息检测技术,交通信息采集与处理系统,环形线圈,人工报告,视频检测,红外检测,微波检测,环形线圈,人工报告,视频检测,红外检测,微波检测,地 面 道 路 网 络,快 速 路 网 络,交 通 信 息 融 合,交 通 状 态 估 计 与 预 测,历史交通数据,交通管制信息,道路状况信息,气象信息,停车信息处理,动态交通分配,停车场信息,增 值 服 务,Web 发 布,VMS,红 外 发 布,其 他 应 用,信息发布,信息处理,信息采集,数据存档,交 通诱导信息,停车信息,GIS数据,交通模型,2.1 环形线圈感应式采集技术,一、特点：1）目前世界上技术较为成熟的车辆检测方法。2）可获得交通流量、占有率、速度等数据。3）成本较低、准确率高。4）线圈一旦老化，维护较 为困难。5）施工与维护时，需中断交通，开挖路面，破坏环境。,2.1 环形线圈感应式采集技术,二、工作原理,线圈检测系统图,检测处理单元组成：1）中央处理器，2）检测卡。,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,1）线圈材料,在实际工程中，必须考虑线导线的机械强度和高低温抗老化问题，在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。建议采用1.0mm以上铁氟龙高温软导线。,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,2）线圈形状,（1）矩形安装,两条长与行车方向垂直，两端距道路边缘0.3m至1m宽为1m,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,2）线圈形状,（2）倾斜45安装,长与行车方向成45度角，两端距道路边缘0.2m宽为0.8m,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,2）线圈形状,(3)“8”字形安装,适用于路面较宽（超6m）或滑动门检测，该形状可分散检测点，提高灵敏度。,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,3）线圈匝数,使检测器工作在最佳状态下，线圈的电感量应保持在100uH300uH之间。,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,3）输出引线,（1）引出电缆做成紧密双绞的形式，要求最少1米绞合20次。（2）输出引线长度一般不应超过5米。,（1）未双绞的输出引线将会引入干扰使线圈电感值变得不稳定。（2）探测线圈的灵敏度随引线长的增加而降低。,原因,2.1 环形线圈感应式采集技术,三、线圈施工规范,3）埋设方法,（1）按规格，采用切路机在路面切出槽。槽宽48cm，深度3050cm。（2）在四个角上进行45度倒角。（3）从线圈至路边切一条引线槽。（4）绕制线圈：绕线圈时必须将线圈拉直，但不要绷得太紧并紧贴槽底。（5）沿引线槽双绞引线至路边。（6）用沥青或软性树脂将切槽封上。注意：在线圈的绕制过程中，应使用电感测试仪实际测试电感线圈的电感值，并确保线圈的电感值在100uH300uH之间。,2.1 环形线圈感应式采集技术,四、应用1）基于环形线圈的车流量和道路占有率统计2）基于环形线圈的车辆识别分类3）基于环形线圈的车速估计,2.1 环形线圈感应式采集技术,四、应用1）基于环形线圈的车流量和道路占有率统计（1）控制单元内设置了一个计数器，用于统计通过感应线圈的车流量f。（2）车流量f 与道路占有率O 的关系：,2.1 环形线圈感应式采集技术,四、应用2）基于环形线圈的车辆识别分类,（1）探测、获取车辆的某些特征信息。（2）采集各种车型对线圈的频率变化数据。（3）运用模式识别的方法对车辆进行准确的分类。,2.1 环形线圈感应式采集技术,四、应用3）基于环形线圈的车速估计（1）单线圈车速估计（2）双线圈车速估计,2.1 环形线圈感应式采集技术,五、实例一：交通检测器数据采集与处理系统,该系统可以检测到交通流的流量、密度、速度、车头时距、占有率、车型、高峰小时系数、方向不均系数、车道不均系数、各车型比例等参数；能够对交通部列出的12 种车型进行车型分类，准确率达到99。,2.1 环形线圈感应式采集技术,五、实例二：环线线圈在电子警察系统中的应用,1)无违法事件时，系统持续判断是否有车辆通过检测区域并监测信号灯状态。2)红灯亮且有车辆通过时（1）车辆进入线圈A,但未通过停车线（2）车辆离开线圈A（3）车辆进入线圈B（4）车辆离开线圈B,2.2 视频采集检测技术,一、视频采集检测系统,1）利用视频、计算机、通信等技术，实现对交通动态信息的采集。2）所采集的数据：流量、车速、车型分类、占有率、平均车距等。3）为信号控制、信息发布、交通诱导、指挥提供动态交通信息。,2.2 视频采集检测技术,二、视频采集检测系统的组成,1）摄像机对车辆进行拍照；2）对图像进行存储并数字化；3）对图像进行分区，特征提取；4）根据特征信息进行车辆分类、统计，根据相邻图像计算车速；5）在拍摄区域内跟踪所辨别的车辆。,2.2 视频采集检测技术,三、视频检测系统的结构,1）前端信息采集设备（1）摄像机（2）视频采集卡（3）工控机2）中央控制管理系统,2.2 视频采集检测技术,四、视频检测系统的功能,提供三类交通信息：1）实时交通数据：车速、车辆数、车身长度、车队长度。2）统计性交通数据：平均速度、车流量、道路占用率等。3）交通事故信息：停车、交通堵塞情况、等候车队长度。,2.2 视频采集检测技术,五、视频检测技术的特点,优点：1）安装、设置方便、不破坏路面、不中断交通2）可提供大量交通管理信息；3）单台摄像机和处理器可检测多车道。4）可判别交通异常、车辆违章、车牌号等,缺点：1）大型车辆会遮挡随行的小型车辆；2）阴影、积水反射或昼夜转换可造成检测误差；,2.2 视频采集检测技术,六、视频检测技术的应用,1）在交通动态信息采集中的应用2）在交通违章检测系统中的应用3）在交通信号控制系统中的应用4）在交通安全方面的应用,2.3 微波采集检测技术,常用技术类型：,1）雷达测速仪广泛应用于道路交通巡逻、车流速度检测。2）远程交通微波检测（RTMS）可实时、全天候的探测8条车道，收集各车道的车流量、道路占用率、平均速度等。,2.3 微波采集检测技术,1）雷达测速仪,基本原理：把雷达波发射到一个移动的物体上，根据反射回来的与目标速度成比例的雷达信号，由测速仪内部的线圈将该信号进行处理，得到一个频率变化，通过数字信号处理技术处理后，得到目标的速度。,2.3 微波采集检测技术,2）远程交通微波检测器,（1）工作原理：RTMS向行驶的车辆发射调频微波，波束被行驶的车辆阻挡而发生反射，反射波通过多普勒效应使频率发生偏移，根据频率偏移可检测出有车辆通过，经过接收、处理、放大后输出检测信号，从而达到检测交通信号的目的。,2.3 微波采集检测技术,2）远程交通微波检测器,（2）功能和作用：a）精确检测车流量、速度、排队状况等信息。b）具有存储功能，可接入其他系统。c）检测时，不中断交通流。（3）特点：多道性、真实再现、全天候、准确性、升级性。（4）RTMS与感应线圈相比的优势 更换不影响交通，可同时检测多条车道，对路面要求不高，安装便捷，维护方便。,2.4 其他交通信息检测技术,一、红外线传感器,1）反射式红外检测器使用反射接收器，用来反射光束和接收反射光束，通过记录路面和车顶反射率的变化对车辆进行检测；2）阻断式红外检测器由位于道路一侧的反射接收器和车道另一侧的强反射板组成，车辆通过时，反射波被切断而检测到车辆。红外检测器还能采集车辆速度信息。,2.4 其他交通信息检测技术,二、超声波雷达,可提供车辆计数、出现及道路占有率等交通信息。,各种检测方式的比较,小结,本节课介绍了五种交通采集检测技术，对其原理、特点、应用做了详细的介绍，最后对各种检测技术的优缺点做比较。,下一节课内容：交通信息处理技术,
