環(huán)形線圈車輛檢測器

檢測器(歐標(biāo)卡式插槽)基本由機架、底板、中央處理器、檢測卡以及接線端子組成。檢測卡(品牌可選)沿導(dǎo)軌插入機架內(nèi)，并與底板和中央處理器實現(xiàn)電氣連通。 1、中央處理器 中央處理器是對采集信號進行計算的模塊，一般是一個帶嵌入式操作系統(tǒng)的單板機，具備較強的數(shù)字計算、存儲能力和通訊接口。通過對端口的掃描，捕捉電平的變化時間，以此計算出相應(yīng)的交通數(shù)據(jù)(具體算法稍后介紹)。 一般檢測器的通訊接口包括rs232/485，比較先進的還具有以太網(wǎng)接口和gprs模塊。目前，在國內(nèi)大多數(shù)應(yīng)用中，由于監(jiān)控路面和監(jiān)控中心距離的關(guān)系，系統(tǒng)集成商普遍采用調(diào)制解調(diào)器點對點聯(lián)接的方式上傳數(shù)據(jù)，或者通過plc中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。 任何意外情況的發(fā)生導(dǎo)致處理器死機、故障等非工作狀態(tài)，都應(yīng)該能在短時間內(nèi)重新啟動，且不應(yīng)超過三十秒。 2、檢測卡 檢測車輛通過或靜止在感應(yīng)線圈的檢測域時，通過感應(yīng)線圈的電感量會降低，檢測卡的功能就是檢測這一變化并精確地輸出相應(yīng)的電平。

每個車輛檢測器都應(yīng)該有自己的地址，以相互區(qū)分。 數(shù)據(jù)上傳的方式一般是應(yīng)答式的，也就是戶外系統(tǒng)(車輛檢測器)不主動發(fā)送數(shù)據(jù)，直到戶內(nèi)系統(tǒng)(監(jiān)控中心)發(fā)出采集數(shù)據(jù)的指令。車輛檢測器和監(jiān)控中心通訊的命令通常分為查詢和設(shè)置兩類。查詢類一般是查詢車檢當(dāng)前的工作狀態(tài)、故障等，并能根據(jù)預(yù)先設(shè)置的車長類型進行不同車長類型的歸類處理;設(shè)置類命令是對檢測器參與計算的參數(shù)進行調(diào)整，如時間、車長分類等。戶外系統(tǒng)應(yīng)對且對戶內(nèi)系統(tǒng)發(fā)出的設(shè)置、查詢命令要做實時應(yīng)答，推薦ids規(guī)范中數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的定義。 1、數(shù)據(jù)無錯傳輸 2、數(shù)據(jù)有錯傳輸 cc:控制中心; dev:設(shè)備; 1:請求信息幀; 1':應(yīng)答信息幀 ack:幀接收應(yīng)答; nack:請求重發(fā)幀。

環(huán)形線圈車輛檢測器基本原理為:在同一車道的道路路基段埋設(shè)一組(2個)感應(yīng)線圈，每組感應(yīng)線圈與多通道車輛檢測器相連。當(dāng)車輛分別經(jīng)過兩個線圈時，由于線圈電感量的變化，車輛的通過狀態(tài)將被檢測到，同時狀態(tài)信號傳輸給車輛檢測器，由其進行采集和計算。此方法檢測精確，設(shè)備穩(wěn)定，且在惡劣天氣條件下仍具備出色的性能。此外，廉價的成本也是其在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用的原因之一。

優(yōu)點 1、測速精度和交通量計數(shù)精度較高 2、工作穩(wěn)定性好 3、不受氣象和交通環(huán)境變化的影響 缺點 1、因為需要在每條車道下埋設(shè)線圈,所以對公路的路面有破壞作用,影響路面壽命。 2、長期使用后,線圈易被重型車輛、路面修理等損壞 ,更換線圈時工作量較大。而且施工時需封閉車道,影響交通。 3、部分廠家的產(chǎn)品還不具備邏輯識別線路功能 ,對于跨車道行駛的車輛還不能正確識別處理。需要在硬件上進行靈敏度的調(diào)試或在軟件上加人邏輯識別功能。

序

前言

第1章緒論1

1.1智能交通系統(tǒng)概述1

1.2智能交通系統(tǒng)中的交通信息3

1.2.1主要交通流參數(shù)3

1.2.2交通信息檢測器9

第2章基于磁頻的車輛檢測技術(shù)13

2.1環(huán)形線圈車輛檢測器13

2.1.1環(huán)形線圈的檢測原理14

2.1.2LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率15

2.1.3頻率f0的估計方法16

2.1.4基于環(huán)形線圈車輛檢測器的交通數(shù)據(jù)檢測方法17

2.2環(huán)形線圈車輛檢測器的應(yīng)用20

2.2.1環(huán)形線圈車輛檢測器的安裝20

2.2.2典型的環(huán)形線圈車輛檢測器23

2.2.3環(huán)形線圈車輛檢測器在電子警察系統(tǒng)中的應(yīng)用27

2.2.4環(huán)形線圈車輛檢測器在SCOOT信號控制系統(tǒng)中的應(yīng)用30

2.2.5環(huán)形線圈車輛檢測器在城市快速路出入口信號控制系統(tǒng)中的應(yīng)用37

2.3地磁車輛檢測器40

2.3.1地磁車輛檢測器的工作原理40

2.3.2基于地磁車輛檢測器的車輛信息檢測42

2.4地磁車輛檢測器在車輛檢測中的應(yīng)用44

2.4.1地磁車輛檢測器的安裝44

2.4.2地磁車輛檢測器在停車場管理系統(tǒng)中的應(yīng)用46

2.4.3Sensys無線地磁車輛檢測系統(tǒng)49

第3章基于射頻的車輛檢測技術(shù)63

3.1射頻識別技術(shù)的發(fā)展概況63

3.2RFID系統(tǒng)的組成64

3.3RFID的工作原理及技術(shù)特點67

3.3.1RFID工作的物理基礎(chǔ)67

3.3.2RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼73

3.3.3RFID的工作過程75

3.3.4電子標(biāo)簽(或RFID射頻卡)的分類76

3.3.5環(huán)境對RFID的影響76

3.4RFID在智能交通中的應(yīng)用77

3.4.1RFID車輛檢測器的主要功能77

3.4.2RFID在廈門智能交通控制與管理系統(tǒng)中的應(yīng)用77

3.4.3RFID在機動車身份自動檢測識別系統(tǒng)中的應(yīng)用84

3.4.4RFID在公交優(yōu)先系統(tǒng)中的應(yīng)用87

第4章基于波頻的車輛檢測技術(shù)95

4.1超聲波車輛檢測器95

4.1.1超聲波車輛檢測器的工作原理95

4.1.2超聲波車輛檢測器的應(yīng)用98

4.2微波車輛檢測器100

4.2.1雷達測速儀101

4.2.2遠程微波交通檢測器108

4.3紅外車輛檢測器122

4.3.1紅外車輛檢測器概述122

4.3.2紅外車輛檢測器的性能與應(yīng)用124

4.4其他車輛檢測器128

第5章基于視頻的車輛檢測技術(shù)131

5.1視頻車輛檢測技術(shù)的發(fā)展概況131

5.2視頻車輛檢測系統(tǒng)組成133

5.3目標(biāo)檢測與跟蹤方法及原理136

5.3.1目標(biāo)檢測137

5.3.2基于邊緣高斯混合模型的運動車輛檢測方法144

5.3.3基于車牌識別的車輛檢測方法164

5.3.4目標(biāo)跟蹤179

5.3.5基于自適應(yīng)均值漂移算法的運動車輛目標(biāo)跟蹤方法185

5.4視頻車輛檢測系統(tǒng)的安裝194

5.5視頻車輛檢測技術(shù)的應(yīng)用195

5.5.1闖紅燈違法檢測195

5.5.2車輛逆行檢測197

第6章移動型交通數(shù)據(jù)采集技術(shù)200

6.1基于GPS的浮動車交通信息采集技術(shù)概述201

6.2GPS浮動車信息采集系統(tǒng)的基本組成201

6.3移動型交通流檢測系統(tǒng)浮動車樣本的選取205

6.3.1基于路段速度估計的浮動車樣本大小模型205

6.3.2基于路網(wǎng)覆蓋率分析的浮動車樣本比例模型206

6.3.3基于路段車輛分布的浮動車樣本大小模型208

6.3.4綜合浮動車大小模型的建立210

6.3.5移動型交通流檢測系統(tǒng)浮動車樣本的選擇215

6.4GPS浮動車信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用分析218

6.4.1GPS浮動車原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理218

6.4.2基于GPS浮動車數(shù)據(jù)的路段平均速度估計219

6.5應(yīng)用案例簡介220

第7章無檢測器道路交通信息的獲取技術(shù)222

7.1鄰近交叉口關(guān)聯(lián)分析方法222

7.2主成分分析法224

7.2.1主成分分析法中主分量的確定224

7.2.2主成分分析的計算過程226

7.2.3數(shù)據(jù)驗證227

7.2.4主成分分析法預(yù)測228

7.3聚類分析法231

7.3.1聚類分析法的選擇231

7.3.2相似系數(shù)的計算233

7.3.3相似系數(shù)的選取原則234

7.3.4聚類分析法預(yù)測234

7.4基于數(shù)據(jù)融合的交通信息獲取技術(shù)237

第8章交通檢測數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)239

8.1錯誤數(shù)據(jù)的界定與識別239

8.1.1統(tǒng)計判別法239

8.1.2物理判別法241

8.2缺失數(shù)據(jù)的修復(fù)243

8.2.1基于時間序列的數(shù)據(jù)修復(fù)243

8.2.2基于歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修復(fù)244

8.2.3基于空間位置的數(shù)據(jù)修復(fù)244

8.3基于檢測數(shù)據(jù)的異常交通狀況識別244

第9章交通檢測技術(shù)綜合應(yīng)用249

9.1交通數(shù)據(jù)檢測器性能特點比較249

9.2交通流檢測系統(tǒng)的組成及應(yīng)用252

9.3交通檢測技術(shù)綜合應(yīng)用--電子警察255

9.3.1概述255

9.3.2闖紅燈自動記錄系統(tǒng)256

9.3.3公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)260

9.4小結(jié)269

第10章道路環(huán)境檢測技術(shù)270

10.1道路能見度檢測270

10.1.1能見度的定義270

10.1.2能見度檢測原理271

10.1.3能見度檢測方法272

10.2道路空氣污染的監(jiān)測282

10.2.1機動車污染物排放量的檢測與估算方法282

10.2.2道路上機動車污染物排放量的檢測283

參考文獻285