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1、智能交通中的车辆检测技术及其发展学院：自动化年纪：2012级姓名：学号：指导教师摘要本文概述了发展车辆检测技术的必要性及车辆检测器的分类,分析和比较了磁频车辆检测器中的感应线圈、磁性、磁成像及波频车辆检测器中的雷达微波、红外线、超声波等车辆检测器的原理和特点,并对视频检测技术做了简要论述,最后介绍了未来车辆检测技术的三个发展方向。关键词：智能交通 车辆检测器 视频检测正文 本世纪80年代末90年代初美国出现了智能交通系统(ITS-IntelligentTransportSystem),许多发达国家和发展中国家相继提出各自的发展战略,并试图通过发展ITS带动本
2、国基于车辆、通讯、电子、计算机以及网络等高新技术的经济大发展。车辆检测技术是智能交通系统中不可缺少的基本组成部分,水平的高低直接影响到高速公路和城市道路监控系统的整体运行和管理水平。而车辆检测技术的水平高低主要体现在车辆检测器的先进程度上。车辆检测器主要是通过数据采集和设备监视等方式,向监控系统中的信息处理和信息发布单元提供各种交通参数,作为监控中心分析、判断、发出信息和提出控制方案的主要依据。1车辆检测器的分类近几年来,随着传感器技术、微电子技术和信息处理技术等的发展,车辆检测器也有较大发展,出现的种类很多,工作原理各异,但可概括为两大基本功能:一为检测车辆
3、的存在或出现,二为检测车辆的运动或通过,任一车辆检测器至少应具有上述两个基本功能之一。为此车辆检测器中分为存在型、通过型和两者结合的复合型,对于存在型检测器(PresenceDetector),只要在其监视区域内出现被检车辆,就能产生输出信号;通过型检测器(PassageDetector)是根据车辆的到达或运动,产生持续时间很短的输出信号来检测;某些检测器只能检测静态或动态中的一种,有些则既能检测静态的存在,又能检测动态的通过,称为复合型检测器。若按照车辆检测器的工作原理进行分类,可分为电接触式、光电式、电磁感应式、超声波式、红外线式等多种类型。目前具有代表性
4、的是按检测器的工作方式及工作时的电磁波波长范围,将检测器划分为三大类:磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器。2磁频车辆检测器磁频车辆检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器,它有感应线圈检测器、磁性检测器、地磁检测器、微型线圈检测器和磁成像检测器等几种类型。2.1感应线圈检测器(InductiveLoopDetector)感应线圈车辆检测器是目前国内外使用最为广泛的车辆检测装置。这种检测器是由埋设在路面下的线圈传感器、信号检测处理单元(包括检测信号放大单元、数据处理单元和通信接口)及馈线。当电流通过线圈时在其周围形成一个电磁场,当车辆行至线圈上方时,在金
5、属车体中感应出涡流电流,涡流电流又产生于环路相耦但方向相反,即互感,使线圈电感量随之降低,引起电路谐振频率的上升。只要检测到此频率随时间变化的信号,就可检测出是否有车辆通过。感应线圈检测器具有成本低、安装方便、灵敏度高、受气候影响小的优点,但在实际使用中,因道路施工、路面变形等因素使线圈的损坏率较高,更换安装和维护时要进入公路主体,影响交通运输,造成成本升高,维护的工作量也很大。2.2磁性检测器(MagneticDetector)磁性检测器也是在检测磁场变化的基础上进行工作的。这种检测器由装在护套内的小线圈和位于控制箱中的袋子放大器组成,使用时将具有高磁导率的
6、线圈埋在路面下,当车辆靠近或者通过线圈时,穿过线圈的磁场发生变化,从而在线圈内产生感应电压,使放大器发出车辆通过的信息。该类检测器仅可检测车辆的通过且对车速有一个低限,其主要优点是设计简单且不受路表问题的影响;主要缺点是无法检测静态车辆,所以在当今交叉口检测方法的许多应用中受到限制。2.3磁成像检测器(VMIDetector)由Nu—Metrics公司研制成功的车辆检测器中的传感器技术,称为车辆磁成像(VMIVehicleMagneticImaging)技术。它测量由于车辆的出现而引起的电磁场扰动或变化,通过与已记录的不同结构车辆的磁纹(MagneticFoo
7、tprint)相比较,不仅能将卡车和小车分离开来,而且可以测出车辆的构造、车型及速度。3波频车辆检测器波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应的检测器。3.1雷达(微波)检测器(RadaröMicrowareDetector)雷达检测器按照多普勒效应(DopplerEffect)原理工作,它由发射天线和发射接收器组成。微波检测器的工作频率通常是24GHz或10GHz。雷达检测器具有多检测区域的特点,可检测交通量,车速,占有率等多项交通流信息,目前在交通检测方面具有很大的优势,与视频检测相比,它的缺点是无法提供视觉监视能力,记录通行车辆
8、或交通路况的可视特征。3.2红外线检测
