北工大交通信息与控制作业2013.docxVIP

交通信息与管理控制建工学院交通运输工程专业一、交通信息采集方式（一）、固定型交通信息采集方式固定型检测器是指运用安装在固定地点的交通检测设备对行驶的车辆进行监视，从而实现采集交通参数的方法总称。主要有环形线圈检测器，超声波检测器，雷达检测器，视频检测器，红外线车辆检测器等。1）、磁频采集技术。当有机动车辆通过检测区域时，在电磁感应的作用下交通检测区域内的电流会跳跃式上升。当该电路超过指定闽值时会触发记录仪，实现对车辆数及通过时间的检测。使用磁频技术采集动态交通信息的设备主要有环型感应线圈检测器，磁力检测器等。a、环形线圈检测器是传统的交通检测器，是目前世界上用量最大的一种检测设备。车辆通过埋设在路面下的环形线圈时，会引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、占有率。借助环形线圈的平均有效长度，还可计算出车辆速度。如要准确地直接测量速度，可采用两组线圈的方案，间距约为6m。b、磁力检测器是被动接收设备，当铁质物体通过检测区域时，会引起磁场强度的变化，磁力检测器就是通过检测磁场强度的异常来确定是否有车辆出现的。当车辆进入并通过磁力检测器的检测区域，且检测器的磁场强度发生超过预设的阈值时，说明有车辆被检测到。用于交通信息采集的磁力检测器可分为两类： a）两轴式磁通门磁力计检测由车辆通过检测区域时所造成的竖直方向和水平方向上的磁场强度变化，当磁场强度变化超过预设的阈值时，说明有车辆被检测到；b）感应式磁力计当车辆通过其检测区域时，检测区域的地磁场发生变化，感应式磁力计通过检测地磁场的磁力线扭曲情况而感知车辆的存在或通过。优点：该技术主要有技术成熟、易于掌握，检测精度高，全天候工作和设备价格低等优点。缺点：安装时需切割路面，影响路面寿命，安装维护时需要中断交通，对己建成的道路应用比较困难。2）、波频采集技术视频采集技术是一种将视频图像和模式识别技术相结合应用于交通领域的采集技术。它通过视频摄像功能，将连续的模拟图像转换成离散的数字图像，然后通过计算机软件进行分析处理。视频采集技术可以完整记录交通事件的发生经过，数据信息量大，但是庞大的数据量使视频采集对数据传输和处理提出了更高的要求，因此设备成本更高。波频采集技术有两种工作方式，其一是交通检测器向检测区域发射具有一定波长的能量波束，当有机动车辆穿越检测区域时，该波束经车辆反射后被检测器接受，然后经过处理分析获得所需要的交通检测参数。这种类型的设备主要有微波检测器，超声波检测器和主动红外线检测器等。波频采集技术的另一种工作方式是检测器对通过检测区域的机动车辆本身发射的具有一定波长的能量波束进行接收，经过分析处理后获得所需的交通参数。这种类型的设备主要有被动红外线检测器，被动声学检测器等。a、微波雷达交通检测器（Microwave Traffic Detection，简称MTD）。它是利用雷达线性调频技术原理，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分析，检测车流量、占有率、速度和车型等交通流基本信息的非接触式交通检测器。微波雷达检测器按工作原理可分为两种类型：连续波多普勒雷达和调频连续波雷达。当车辆驶向检测区域时，雷达所接收的信号频率增大；当车辆驶离检测区域时，雷达所接收的信号频率降低，这就是多普勒效应。连续波多普勒雷达就是利用多普勒效应以连续波来对车辆进行测速，即通过发射雷达波和接收雷达波间的频率变化来确定车速。设发射雷达波的频率为f，多普勒效应为，车速为v，则：.连续波多普勒雷达可用于城市快速路及高速公路上的车辆测速，但一般不能检测静止的车辆。调频连续波雷达发射调频连续的雷达波（发射频率随时间变化），通过对车辆反射后的回波信号进行处理来检测交通流信息。调频连续波雷达通常沿车辆运行方向将观测区域划分成几个车辆监测区，从而使道路上更小区域反射的信号可以被区分和确认，以达到测量车速的目的。优点：就是恶劣气候下性能表现出色，适用于白天和晚上，尤其是在长距离的开放的公路上就更能发挥它的作用，直接检测速度。缺点：不能检测静止或低速行驶的车辆；道路具有铁质的分隔带时，检测精度降低；多普勒微波检测器对于交叉口交通量的检测效果差。b、红外线检测器：该检测器可分为主动式和被动式两种。主动红外线检测器中，激光二极管在红外线波长范围（即光谱长度为0.85μm）附近工作，发射低能红外线照射检测区域，并经过车辆的反射返回检测器，可检测车辆出现、流量、速度、密度和车型分类。被动红外线检测器本身不发射红外线，而是接收来自两个来源的红外线：检测器监测范围内的车辆、路面及其他物体自身散发的红外线和它们反射的来自太阳的红外线。路面反射的红外线与车辆反射的红外线水平不同，被动红外检测器就是依据反射的红外线水平来检测车辆的存在。红外线检测器可安装在车道上方，也可安装在路旁，具有安装方便、维护成本低的特