牟剛 邱霜 徐曉靈 王瑜琳
摘 要:車輛檢測(cè)技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,本文對(duì)車輛檢測(cè)技術(shù)中常用的檢測(cè)器及應(yīng)用情況進(jìn)行了分析,比較在實(shí)際應(yīng)用中各自優(yōu)缺點(diǎn),為交通道路環(huán)境中的研究與應(yīng)用提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:車輛檢測(cè)技術(shù)統(tǒng);智能交通系;智能化監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
車輛檢測(cè)技術(shù)是智能交通系統(tǒng)(ITS)中的重要組成部分,為ITS提供基礎(chǔ)交通數(shù)據(jù)。隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)與信息處理技術(shù)飛速的發(fā)展,越來越多的檢測(cè)手段被應(yīng)用于交通信息檢測(cè)中,加大了交通檢測(cè)技術(shù)前進(jìn)的步伐,使其取得更多元化的發(fā)展,其具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在當(dāng)前所使用的幾種常見的車輛檢測(cè)器中。
1 車輛檢測(cè)方式特點(diǎn)比較
車輛檢測(cè)器的作用是把底層檢測(cè)到的實(shí)時(shí)車流量的參數(shù)準(zhǔn)確、迅速地通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳到上機(jī)后進(jìn)行處理。常用的檢測(cè)技術(shù)可以分為兩大類:侵入式檢測(cè)器和非侵入式檢測(cè)器。其中,侵入式檢測(cè)器直接安裝在路面或打開路面安裝在地表下方。這些傳感器的應(yīng)用都比較成熟,但是它們有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是會(huì)破壞路面,這不僅影響公路的使用壽命而且在后期維修和更新應(yīng)用的時(shí)候需要再次挖開路面。非侵入式檢測(cè)器恰好彌補(bǔ)了侵入式檢測(cè)傳感器的這一缺點(diǎn)。它們的安裝位置比較自由,沒有破壞力,對(duì)交通的影響也比較小。
1.1 感應(yīng)線圈檢測(cè)器
電磁感應(yīng)原理是檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)交通信息檢測(cè)的理論基礎(chǔ)。其振蕩電路由電盛元件和電容及附加電路構(gòu)成,被安置在路面以下。車輛駛過或者靜止在檢測(cè)器上時(shí),將改變電感量的大小,通過檢測(cè)這種變化來進(jìn)行車輛的檢測(cè)。其優(yōu)點(diǎn)有:技術(shù)成熟、易于掌握。缺點(diǎn)有:安裝時(shí)設(shè)備損耗較大、破壞路面、安裝時(shí)阻礙交通。
1.2 微波檢測(cè)器
多普勒效應(yīng)是檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)功能理論支持。檢測(cè)器中的發(fā)射器不斷發(fā)射微波信號(hào),而駛?cè)胄盘?hào)覆蓋區(qū)域的車輛,將會(huì)反射部分的微波。而返回的信號(hào)將由接收器接收,通過對(duì)信號(hào)的分析,完成車輛的檢測(cè)。其優(yōu)點(diǎn)有:抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)、可應(yīng)用于多個(gè)車道的實(shí)時(shí)檢測(cè)。缺點(diǎn)有:安裝精度要求高、路面鐵質(zhì)柵欄將降低檢測(cè)精度。
1.3 超聲波檢測(cè)器
該檢測(cè)器是一種非接觸的主動(dòng)檢測(cè)器。由探頭和控制機(jī)組成,且探頭具有發(fā)射和接收功能。探頭向路面發(fā)射超聲波,而路面的車輛將反射超聲波。因此,可根據(jù)反射回波原理,分析反射信號(hào),實(shí)現(xiàn)車輛信息檢測(cè)。接收到的信號(hào)可以轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再送入控制機(jī)中的信號(hào)處理單元,獲取具體的車輛信息。其優(yōu)點(diǎn)有:體積小巧、安裝方便、使用年限長(zhǎng)。缺點(diǎn)有:抗環(huán)境干擾的能力很弱。
1.4 紅外檢測(cè)器
光學(xué)原理是該檢測(cè)工作的理論基礎(chǔ)。其具備兩種工作方式:主動(dòng)式和被動(dòng)式。
主動(dòng)式應(yīng)用的是激光二極管,當(dāng)車輛駛?cè)霗z測(cè)區(qū)域,將反射或散射紅外線被檢測(cè)器的接收管接收,檢測(cè)到車輛。反之則表示無車。被動(dòng)式本身不具備紅外線發(fā)射,而是接收來自車輛反射的太陽光紅外線。其優(yōu)點(diǎn)有:側(cè)向?qū)崿F(xiàn)多車道檢測(cè)、靜態(tài)檢測(cè)。缺點(diǎn)有:抗環(huán)境干擾的能力弱。
1.5 地磁檢測(cè)器
在鐵磁材料中會(huì)發(fā)生磁阻的非均質(zhì)現(xiàn)象(AMR),當(dāng)沿著一條長(zhǎng)而且薄的鐵磁合金帶的長(zhǎng)度方向施加一個(gè)電流,在垂直于電流的方向施加一個(gè)磁場(chǎng)。合金帶自身的阻值會(huì)發(fā)生變化。利用AMR磁阻效應(yīng)生產(chǎn)的AMR磁阻傳感器,可以很好地感測(cè)地磁范圍內(nèi)低于1高斯的磁場(chǎng),可以根據(jù)一些鐵磁物體對(duì)地磁的擾動(dòng),來檢測(cè)車輛的存在,也可以根據(jù)不同車輛對(duì)地磁產(chǎn)生的擾動(dòng)不同來識(shí)別車輛類型。其優(yōu)點(diǎn)有:安裝、維修方便,不必封閉車道、破壞路面。缺點(diǎn)也非常明顯,對(duì)于縱向過于靠近的車輛的干擾排除能力較差,即當(dāng)車流速度較低,前后車輛之間的距離較小時(shí)對(duì)測(cè)量精度影響較大。
2 結(jié)束語
伴隨著交通檢測(cè)技術(shù)開始在道路交通中廣泛應(yīng)用,為了滿足各種交通信息的需求,在不同的道路環(huán)境情況下,對(duì)不同的交通檢測(cè)器要求也會(huì)有所不同,我們需要選擇適宜的交通檢測(cè)技術(shù)來獲取和采集所需要的準(zhǔn)確的交通信息。同時(shí)一些新的交通檢測(cè)技術(shù)和理念也隨之產(chǎn)生,如何合理地選擇與組合來獲得最好的檢測(cè)效果也成為一個(gè)越來越受注重的問題。
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