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1、智能运输系统关键技术智能运输系统关键技术交通流诱导系统构成交通流诱导系统构成2022/5/303主要内容主要内容一、检测技术一、检测技术二、定位技术二、定位技术三、计算机网络技术三、计算机网络技术四、地理信息系统四、地理信息系统五、数据库技术五、数据库技术4n静态信息：静态信息：指交通系统中一段时间内稳定不变的信息，比如，路网、指交通系统中一段时间内稳定不变的信息，比如，路网、交通设施、车辆保有量等等信息。交通设施、车辆保有量等等信息。n 动态信息：动态信息：指实时的道路交通流信息、交通控制状态信息以及实时交指实时的道路交通流信息、交通控制状态信息以及实时交通环境信息等在时间和空间上相对变化着
2、的信息。通环境信息等在时间和空间上相对变化着的信息。主要检测参数交通量车辆速度交通密度一、检测技术一、检测技术5n检测技术检测技术 目前，国内外诞生的车辆检测器产品的种类很多，技术原目前，国内外诞生的车辆检测器产品的种类很多，技术原理和实现方式各不相同，如有：理和实现方式各不相同，如有：1.线圈检测线圈检测2.视频检测视频检测3.微波检测微波检测4.激光检测激光检测5.超声波检测超声波检测6.红外线检测等。红外线检测等。交通流量检测技术交通流量检测技术1 1、线圈检测、线圈检测环形线圈环形线圈+ +调谐电路调谐电路= =调谐电子系统调谐电子系统n环形线圈由专用电缆绕几匝及其馈线构成，它通过一个
3、变压器接到被恒流源支持的调谐电路，n环形线圈构成调谐回路的电感部分，并在线圈周围的空间产生电磁场。基本结构基本结构调谐电路电流源相位比较器输出放大器相位锁定器模拟频率数字线圈环形线圈工作原理基本结构基本结构当车辆通过或停在线圈上，会改当车辆通过或停在线圈上，会改变线圈的电感量，激发电路产生变线圈的电感量，激发电路产生一个输出，从而检测到通过或停一个输出，从而检测到通过或停在线圈上的车辆。在线圈上的车辆。工作原理工作原理 车车辆辆(金金属属物物体体)经经过过埋埋设设在在路路面面的的环环形形线线圈圈时时，将将导导致致环环形形线线圈圈的的磁磁通通量量的的变变化化，磁磁通通量量的的变变化化又又导导致致
4、线线圈圈的的电电感感值值变变化化。电电感感值值的的变变化化，使使得得车车辆辆检检测测器器的的LC振振荡荡电电路路变变化化。车车检检器器通通过过精精确确检检测测LC振振荡荡电电路路变变化化可可以以准准确确判判断断是是否否有有车车辆辆经经过过。一一旦旦检检测测到到车车辆辆进进出出线线圈圈，车车辆辆检检测测器器就就会会给给控控制制器输出相应信号。器输出相应信号。工作原理工作原理主要检测：主要检测：交通量交通量、车速车速、占有率占有率、车头时距车头时距、车长车长、长车长车比比等数据。等数据。基本用途基本用途应用模式应用模式n北京二环辅路埋放北京二环辅路埋放VA自适应感应自适应感应线圈。线圈被埋放在地下
5、几厘米线圈。线圈被埋放在地下几厘米处，从停车线往后约处，从停车线往后约200米的距米的距离内依次排列三或四个。离内依次排列三或四个。n感应线圈能计算出各个车道上的感应线圈能计算出各个车道上的交通流情况，车辆的到达时间、交通流情况，车辆的到达时间、速度、流量和排队长度。这些信速度、流量和排队长度。这些信息输入中心控制室后，由主机电息输入中心控制室后，由主机电脑统一协调配置放行时间。脑统一协调配置放行时间。应用案例应用案例原理：原理：通过安装在路面上方的摄像机采集交通图像，应用计算机视觉和图通过安装在路面上方的摄像机采集交通图像，应用计算机视觉和图像处理技术处理图像数据，获取实时、丰富、动态的交通
6、信息，进行交通像处理技术处理图像数据，获取实时、丰富、动态的交通信息，进行交通的信号控制、信息发布等。的信号控制、信息发布等。优点：优点：不破坏路面，安装无须中断交通，一次可检测多条车道，检测功能不破坏路面，安装无须中断交通，一次可检测多条车道，检测功能多和可记录现场图像等。多和可记录现场图像等。难点：难点：视频识别算法是整个系统的核心，其好坏将直接影响系统的检测精视频识别算法是整个系统的核心，其好坏将直接影响系统的检测精度和检测效率。度和检测效率。2、视频检测、视频检测2、视频检测视频检测便捷巴士浙便捷巴士浙E-06818E-06818图象抓拍效果图。（上海英迪单摄像头型）图象抓拍效果图。（
7、上海英迪单摄像头型）2、视频检测视频检测微波是指微波是指频率频率为为300MHz-300GHz300MHz-300GHz，波长波长在在1 1米（不含米（不含1 1米）米）到到1 1毫米之间的电磁波，是毫米之间的电磁波，是分米波分米波、厘米波、厘米波、毫米波毫米波和和亚毫米波的统称。微波亚毫米波的统称。微波频率频率比一般的比一般的无线电波无线电波频率高，频率高，通常也称为通常也称为“超高频电磁波超高频电磁波”。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不
8、被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。类东西，则会反射微波。3、微波检测微波检测第四节第四节 微波（多卜勒）检测微波（多卜勒）检测原原理理：微微波波式式交交通通检检测测器器通通过过发发射射低低能能量量的的连连续续频频率率调调制制微微波波信信号号，处处理理回回波波信信号号，可可以以检检测测出出多多达达8个个车车道道的的车车流流量量、道道路路占占有有率率、平平均均车车速速、长车流量长车流量等交通流参数。等交通流参数。组成：组成：微波检测由发射天线微波检测由发射天线和发射接收器组成。发射器和发射接收器组成。发射器
9、对检测区域发射微波，当车对检测区域发射微波，当车辆通过时，由于多普勒效应辆通过时，由于多普勒效应反射波会以不同的频率返回，反射波会以不同的频率返回，通过检测反射波的频率来检通过检测反射波的频率来检测车辆是否通过。测车辆是否通过。3、微波检测、微波检测第四节第四节 微波（多卜勒）检测微波（多卜勒）检测3、微波检测微波检测第四节第四节 微波（多卜勒）检测微波（多卜勒）检测3、微波检测微波检测第四节第四节 微波（多卜勒）检测微波（多卜勒）检测 雷雷达达就就是是依依据据“多多卜卜勒勒效效应应”的的一种微波检测方式。一种微波检测方式。 雷雷达达先先发发出出一一个个频频率率为为1000兆兆赫赫的的脉脉冲冲
10、微微波波，如如果果微微波波射射在在静静止止不不动动的的车车辆辆上上，被被反反射射回回来来，它它的的反反射射波波频频率率不会改变，仍然是不会改变，仍然是1000兆赫。兆赫。 反反之之，如如果果车车辆辆在在行行驶驶，而而且且速速度度很很快快，那那么么，根根据据多多卜卜勒勒效效应应，反反射射波波频率与发射波的频率就不相同。频率与发射波的频率就不相同。 通通过过对对这这种种微微波波频频率率微微细细变变化化的的精精确确测测定定，求求出出频频率率的的差差异异，就就可可以以换换算出汽车的速度。算出汽车的速度。3、微波检测微波检测 雷雷达达测测速速有有效效范范围围大大约约在在每每小小时时24公公里里到到199
11、公公里里之之间间，测测速速范范围围比比较较大大，精精确确度度也也相相当当高高，雷雷达达固固定定测测速速的的误误差差为为1Km/h，运运动动时时测测误误差差为为2Km/h 。对对于于速速度度较较快快，车车流流量量较较少少且且方方向向统统一一的的高高速速公路上面，采用公路上面，采用微波雷达微波雷达配合配合高速摄像机高速摄像机是一种不错的选择。是一种不错的选择。 而而对对于于多多车车道道、车车辆辆并并行行、人人车车混混杂杂的的复复杂杂路路段段，单单纯纯只只使使用用多多普普勒勒效效应应的的微微波波雷雷达达对对路路口口、路路段段违违法法车车辆辆的的进进行行检检测测，则则具具有有较较大大困难，在检测范围内
12、如果出现多个车辆，往往困难，在检测范围内如果出现多个车辆，往往无法区分目标车辆无法区分目标车辆。 另另外外，测测速速雷雷达达一一般般安安装装在在公公路路中中间间6米米高高的的横横臂臂上上面面，如如果果比比较较高高的的大大型型车车辆辆（如如挂挂车车、货货柜柜车车等等）经经过过，由由于于车车体体比比较较高高，造造成成车车体体顶顶部部距距离离雷雷达达太太近近，雷雷达达发发出出的的脉脉冲冲微微波波射射在在车车体体顶顶部部被被反反射射回回来来的的距距离离大大大大缩缩短短，往往往往造造成成了了计计算算出出来来的的速速度度值值比比较较大大，会会产产生生比比较较大的误差。大的误差。3、微波检测微波检测3、微波
13、检测微波检测3、微波检测微波检测3、微波检测微波检测3、微波检测微波检测雷达测速仪工作的基本步骤：雷达测速仪工作的基本步骤：（1 1）车辆进入雷达的检测区域；）车辆进入雷达的检测区域；（2 2）微波雷达探测车辆的速度；）微波雷达探测车辆的速度；（3 3）显示屏控制器控制电子显示屏显）显示屏控制器控制电子显示屏显示车辆的速度；示车辆的速度；（4 4）若检测到多辆车车速则先显示最）若检测到多辆车车速则先显示最高车速；高车速；（5 5）若检测车速小于限速采用绿色显）若检测车速小于限速采用绿色显示检测车速；示检测车速；（6 6）若检测车速大于限速则采用红色）若检测车速大于限速则采用红色显示检测车速。显
14、示检测车速。3、微波检测微波检测原原理理：利利用用反反射射原原理理，发发射射器器从从顶顶部部发发出出超超声声波波，当当有有车车辆辆通通过过时时，接接收收器器接接收收到到回回波波的的时时间间是是不不一一样样的的，据据此此可可以以判判断断是是否否有车通过。有车通过。检检测测设设备备必必须须顶顶置置安安装装，在在尘尘极极大大的的恶恶劣劣环环境境中中使使用用，寿寿命命非非常常短短。因因此此这这种检测方法并不实用。种检测方法并不实用。4、超声波超声波检测4、超声波、超声波检测n点测量检测精度高，路口点测量检测精度高，路口“多道、多车、多人多道、多车、多人”检测效检测效率无法满足监管要求。率无法满足监管要
15、求。n激光束激光束易易伤害人眼。在欧美等国家激光交通测速仪器，伤害人眼。在欧美等国家激光交通测速仪器，其性能指标不仅要达到国际其性能指标不仅要达到国际Class1安全标准，同时在使安全标准，同时在使用中必须用人工操控，以避免对人眼造成伤害。日本用中必须用人工操控，以避免对人眼造成伤害。日本严严格禁止用激光作交通检测设备格禁止用激光作交通检测设备。5、激光检测、激光检测顶置式顶置式或或路侧式路侧式的交通流检测器的交通流检测器采用反射式检测技术采用反射式检测技术 检检测测器器探探头头由由一一个个红红外外发发光光管管和和一一个个红红外外接接收管组成收管组成. 原原理理:由由调调制制脉脉冲冲发发生生器
16、器产产生生调调制制脉脉冲冲，经经红红外外探探头头向向道道路路上上辐辐射射，当当有有车车辆辆通通过过时时，红红外外线线脉脉冲冲从从车车体体反反射射回回来来被被探探头头的的接接收收管管接接收收，经经红红外外解解调调器器解解调调再再通通过过选选通通、放放大大、整整流流和和滤滤波波后后触发驱动器输出一个检测信号。触发驱动器输出一个检测信号。快速准确、轮廓清晰的检测能力快速准确、轮廓清晰的检测能力灰尘、冰雾会影响系统的正常工作。灰尘、冰雾会影响系统的正常工作。6、红外检测、红外检测在安装了该产品的路口，就如同在人在安装了该产品的路口，就如同在人行道或路口渠化岛面对人行斑马线方行道或路口渠化岛面对人行斑马线方向，两边站着一个，拉了一根无形的向，两边站着一个，拉了一根无形的绳子，当有人想冲红灯或试图冲时，绳子，当有人想冲红灯或试图冲时，就会触碰到这根无形的绳子（红外对就会触碰到这根无形的绳子（红外对射线），这时语音提示系统发出警报，射线），这时语音提示系统发出警报，如提示：现在红灯，请退回到安全线如提示：现在红灯，请退回到安全线或警戒线以内等，这样对行人起到了或警戒线以内等，这样对行人起到了警戒作用
