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浅析交通检测技术及其未来发展趋势

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作者:原作原创  来源:网络转载  发布时间:2016-04-20 15:15:00

   摘 要:交通拥堵、交通事故和污染问题频发,要求我国不断发展交通检测技术,以实现对交通问题的有效管制。该文首先对交通检测技术进行简要阐述,进而探析车辆检测器的主要分类,并就磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器等各个分类下的多种类型技术进行专门分析,最后指出我国交通检测技术的未来发展趋势。 
  关键词:交通监测技术 车辆检测器 应用 发展趋势 
  中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)11(c)-0024-02
  随着交通车辆问题的日益严重和智能科技的不断发展,在20世纪90年代智能交通系统被研发出来,并逐渐推广应用到多个国家的交通系统建设当中。作为智能交通系统的重要组成部分,交通检测技术是提供交通车辆数据采集和设备监视信息采集的重要技术保障。随着电子技术和信息处理技术的不断发展,交通检测技术已经衍生出了多个技术类型,在实现智能交通、缓解城市交通压力中发挥着越来越重要的作用。 
  1 交通检测技术概述 
  交通检测技术是智能交通系统当中的重要构成,其主要利用网络和通讯技术,配合电子设备与检测设备,实现对交通车辆信息的采集和整理,并传输到监控中心,为监控中心进行交通控制方案的制定提供重要信息依据。近年来,交通检测技术不断发展,多种车辆检测器被研发并实际应用到智能交通系统当中。各种车辆检测器的技术方向不同,其在应用中发挥的作用也各不相同。伴随工程模块化人工智能和微处理器信号控制设备的应用,交通监控系统日趋智能化,其监控范围和控制实时性也得到极大发展。 
  2 车辆检测器分类 
  微电子技术和信息处理技术的研究越来越深入,传感器技术的应用研究也更加多元,使得车辆检测器出现多个种类,在拥有相同基本功能的同时又有着一定的差异性。就车辆检测器目前的功能来看,首先能够检测车辆是否出现,其次则能够对车辆是否运动或通过进行有效检测。总结来说,车辆检测器有着存在型和通过型以及二者结合的复合型。依据车辆检测器的工作方式和电磁波波长,主要可分为三大类,除磁频和波频车辆检测器外,还包括视频车辆检测器。 
  3 磁频车辆检测器 
  3.1 磁性检测器 
  磁性检测器主要通过对磁场变化的检测,进而判断交通车辆情况并采集相关信息。该检测器被埋藏在路面之下,如车辆靠近或经过时,则检测器的线圈磁场发生变化,进而以放大器发现该车辆的通过信息。磁性检测器的主要优势在于手路表问题影响极小,但其缺陷则在于无法实现对静态车辆的有效检测,往往配合其它检测器一同应用。 
  3.2 地磁检测器 
  地磁检测器主要构成为高导磁率铁芯和线圈,制作成磁棒形状,并埋设于路面之下。如车辆驶过线圈,则线圈磁通量发生变化,其产生的电动势触发继电器实现对驶过车辆信息的检测。同样,静止车辆无法被有效检测,为通过型检测器。该检测器无法实现对其它交通流数据的有效检测,故其在交通检测技术当中的应用范围相对较小。 
  3.3 感应线圈检测器 
  感应圈检测器主要由线圈传感器、馈线和信号检测处理单元组成,车辆通过时线圈形成的电磁场与电感量发生变化,电路谐振频率上升,也就实现对车辆通过与否的有效检测。该检测器成本较低,且安装方便,检测效率高,在我国交通检测中应用较为广泛。然而,由于道路施工和路面受损对其造成的破坏作用巨大,其维护工作量则相对较大。 
  3.4 微型线圈检测器 
  微型线圈检测器同样为通过型检测器,无法实现静态车辆的有效检测。其设计与地磁检测器存在一定相似性,但有着感应线圈检测器处理装置。其主要作用为实现对通过车辆信息的检测,且主要用于检测高灵敏度地点的车辆信息。其应用优势与地磁式检测器相比,主要体现在其能实现多个传感器的安装,以提升检测灵敏度。 
  3.5 磁成像检测器 
  磁成像检测器主要应用原理为当车辆出现时,其电磁场受到扰动进而发生磁场变化,在对该车辆信息进行记录的同时,通过与已记录车辆磁纹信息的比对,完成对不同车型的有效区分。该检测器还能够通过车辆磁成像技术对车辆的车型进行检测和分辨,并掌握其车辆构造和行车速度,为实现车辆甄别和车速管控工作提供重要帮助。 
  4 波频车辆检测器 
  4.1 微波检测器 
  微波检测器的工作原理为多普勒效应,其构造中的发射天线和发射接受器能够在发射微波波束后对反射波束进行接收和分析,进而判别车辆通过和存在信息。微波检测器的应用优势在于其能够对交通量和车速进行有效检测,且能够掌握交通占有率,信息丰富有效;其劣势在于无法实现视觉监视,也无法实现对通行车辆和交通路况信息的可视记录。 
  4.2 超声波检测器 
  超声波检测器的工作原理为反射回波原理,与微波检测器原理类似。在工作当中,其通过对发射出的超声波的反射回应,进而实现对车辆通行或存在的检测。超声波检测器分为脉冲型和谐振型、连续波型三种,其装置位置有所区别。脉冲型主要安装于车道上方,谐振型则在车道两边。超声波检测器的应用范围相对较广。 
  4.3 红外线检测器 
  红外线检测器分为主动式和被动式两种主要类型。其中,主动式红外线检测器利用半导体红外线发生器作为传感器,通过红外线光源的发射与反射,对产生的感应信号进行接受,从而实现对车辆信息的检测;被动式红外线检测器并不主动发射红外线,而是通过对有无车辆路面共外线辐射强度变化的对比判断车辆通过与否。 
  5 视频车辆检测器 
  视频车辆检测器相较于其它类型检测器有着显著的优势。其以摄像机和车辆检测技术、计算机图像处理技术作为技术基础,通过视频图像的采集和分析,在短时间内获取图像信息并进行有效比对,存在差异则表明有车辆通过。该检测器能够获得车辆图像信息,在与其它检测器的配合下,对于超速行驶车辆进行车辆信息保存,记录其车牌号和行车速度,为超速处理提供具体凭证。视频车辆检测器在当前交通检测系统中发挥着重要作用,也将为未来智能交通系统的全面发展打下坚实基础。 
  6 交通检测技术的未来发展趋势 
  从我国交通检测技术目前应用情况分析,未来我国交通检测技术将向着人工智能化和可视化、光电一体化发展。首先,未来交通检测技术将不断提高检测器的使用寿命与准确性,降低干扰并提高检测精度,保证检测系统的可靠性和稳定性;其次,交通检测技术的智能化水平将不断提高,无论是检测器的操作还是交通流量测试,均以智能模式运行,极大减轻人力压力;此外,交通检测技术在车辆和交通流信息参数获取上将更加智能化和精细化、实时化,在实现交通实时控制、提高交通执法效率中起到重要作用。 
  7 结语 
  随着我国经济发展水平的不断提高,城市汽车总量不断增加,交通压力将不断加大。不断研发并应用现代化的交通检测技术,提升我国交通车辆信息检测水平,并逐渐实现其智能化、实时化,极大提高我国交通管理效率,保证车辆顺畅通行,避免交通事故发生,实现城市交通事业的高水平发展。 
  参考文献 
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