| 词条 | 车辆检测器 |
| 释义 | 1. 简介与分类车辆检测器，更标准的称谓应该是：交通信息检测器。目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通信技术等高新科学技术。相应地，交通信息检测器主要有：电感环检测器（环型感应线圈）、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器等。 交通信息检测器根据安装方式可以分为埋设式和悬挂式。从性价比和高可靠性上来考虑，使用最多的仍然是环形线圈式车辆检测器，但是近年来越来越多的使用视频检测器。 2. 分类介绍（1）环形线圈检测器 环形线圈式车辆检测器（又称为地感，多为埋设式检测系统） 环形线圈检测器是传统的交通检测器，是目前世界上用量最大的一种检测设备。车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数，并上传给中央控制系统，以满足交通控制系统的需要。此种方法技术成熟，易于掌握，并有成本较低的优点。 这种方法也有以下缺点：a. 线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会暂时受到阻碍。b. 埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损，尤其是在有信号控制的十字路口，车辆启动或者制动时损坏可能会更加严重。c. 感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。d. 感应线圈由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度大幅度降低，甚至无法检测。 线圈检测型车检器的性能指标： 卡口型 项目 指标 电源 12V DC(7V~14V) 线圈电感范围 20uH～900uH 灵敏度 8级可调（0.125%~ 1% ） 最大延时 5ms,10ms,15ms,30ms四级可调 频率 2级可调 (50kHz~500KHz) 超时自动复位时间 25s,150s,210s,310s四级可调 LED指示灯 电源、检测状态、出错状态 输出 开关量 或者电平量 工作温度 -25℃～85℃ （2）波频检测器波频车辆检测器（多为悬挂式检测系统） 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产生感应的检测器，这里主要介绍微波车辆检测器（RTMS），它是一种价格低、性能优越的交通检测器，可广泛应用于城市道路和高速公路的交通信息检测。 微波车辆检测器（RTMS）的工作方式是：采用侧挂式，在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。RTMS以2米为一 “层”，将投影分割为32层。用户可将检测区域定义为一层或多层。RTMS根据被检测目标返回的回波，测算出目标的交通信息，每隔一段时间通过RS- 232向控制中心发送。它的车速检测原理是：根据特定区域的所有车型假定一个固定的车长，通过感应投影区域内的车辆的进入与离开经历的时间来计算车速。一台RTMS侧挂可同时检测8个车道的车流量、道路占有率和车速。 微波车辆检测器（RTMS）的测量方式在车型单一，车流稳定，车速分布均匀的 道路上准确度较高，但是在车流拥堵以及大型车较多、车型分布不均匀的路段，由于遮挡，测量精度会受到比较大的影响。另外，微波检测器要求离最近车道有3m 的空间，如要检测8车道，离最近车道也需要7-9m的距离而且安装高度达到要求。因此，在桥梁、立交、高架路的安装会受到限制，安装困难，价格也比较昂贵。 （3）视频检测器视频车辆检测器是通过视频摄像机作传感器，在视频范围内设置虚拟线圈，即检测区，车辆进入检测区时使背 景灰度值发生变化，从而得知车辆的存在，并以此检测车辆的流量和速度。检测器可安装在车道的上方和侧面，与传统的交通信息采集技术相比，交通视频检测技术可提供现场的视频图像，可根据需要移动检测线圈，有着直观可靠，安装调试维护方便，价格便宜等优点，缺点是容易受恶劣天气、灯光、阴影等环境因素的影响， 汽车的动态阴影也会带来干扰。 3. 视频检测和其它交通检测比较目前一般用CCD摄像机对车道车辆进行拍摄，用硬件将拍摄到的图像进行数字化存储，用图像处理的方式对图像初步处理，去掉图像噪声信息。为了减少计算量，对图像进行分区并按一定算法对各分区图像处理，提取必要的车辆特征信息。根据特征信息进行车流量、车速、车型分类、占有率、排队等交通信息统计；对于异常交通流信息如拥堵、事故等也能进行实时监测，这是其它检测技术做不到的。随着视频检测技术的飞速发展，采用此技术检测的精度和可靠性经过实际应用得到了国内外专家和广大用户的高度认可。 视频检测器检测交通流信息比微波检测器、超声波检测器和线圈检测器具有明显的优越性。表1列出视频检测器和微波检测器的性能比较，表2列出视频检测器和线圈检测器的性能比较。 表1 视频检测器和微波检测器的性能比较 视频检测器 微波检测器 检测类型 大区域检测 断面检测 检测参数 计数、存在、速度、占有率、车类车色、车流向、车辆行驶轨迹、车头时距、通过时间、交通流密度 计数、存在、速度、占有率、车型分类 检测精度 车流量、占有率：误差小于5% 检测范围 每检测器1-8路、每路1-6车道每检测器可设256个检测区域，真正的大范围检测、通过关联，可进一步扩展检测范围 每个检测器1-8车道只能检测有限空间范围属于定点检测类型 安装要求 侧向安装或正向安装 侧向安装 全天候性 经特定设计，气候影响较小 气候影响较小 使用方便 使用方便、参数设置直观 使用方便、但参数设置不直观 可维护性 几乎为零的后期维护、高可靠、软件升级 维护成本较高 成本价格 成本适中且持续下降 成本适中 可护展性 模块化的结构扩展方便 扩展需进行工程施工改造表2 视频检测器和线圈检测器的性能比较 视频检测器 线圈检测器 覆盖范围 面式检测，检测范围大，一个摄像头可覆盖4－6个车道，检测范围50－150米 点式检测，检测范围小，一个车道需一个检测器，检测范围1-2米 检测参数 可检测所有交通控制所需的参数： 计数、存在、速度、占有率、车类车色、车流向、车辆行驶轨迹、车间距、通过时间、交通流密度。 可检测参数较少，可检测车流量、道路占有率，但车型、排队长度、交通当量及车速不能检测或只能估算，误差较大； 不能检测压线驶来车辆 精确度 对于检测速度精度稍低，其余较高 较高 可扩展性 易于扩展，检测器增加用软件随时完成 困难，需破路施工 施工周期 只需架设摄像机和连接视频线的施工 需要封路，施工周期较长 可维护性 除非摄像头出问题，否则都可以通过软件来完成 线圈发生故障时，一般不能维护，只有等多个线圈故障时，才进行破路施工换掉失效的检测器，故障恢复时间很长 可调节性 可根据路面具体情况，方便进行调节或移动，使检测器性能达到最好 不能进行调节或移动 稳定性 好 好 前瞻性 技术已成熟，并且前瞻性好，是以后检测器的发展趋势，国内外已有采用，效果较好 技术陈旧但很成熟，国内目前采用较多，但由于目前很多新修的路都不允许重新破坏路面，面临逐渐被淘汰 其他功能实现性 易于实现其他功能，如行人群体检测、违法图像抓拍记录等 难于实现其他功能 安装简易性 简便，毋需破坏路面。施工或维护时不干扰正常交通。 复杂，需破坏路面进行施工。施工需停止交通，对正常交通干扰大。 长期投资性 维护方便，调节容易，遇市政道路改建时移动方便，长期投资少 维护不便，道路改造时即被破坏，需要再次投资埋设线圈及管线 设备价格 以双方向共八车道计算，需视频检测器1个带两个视频探头，设备价格适中 以双方向共八车道计算，需4通道检测器4个带16个线圈，设备价格略低。若包括破路施工费用，则总费用很高。 缺点 检测机理如同人眼，夜间如无路灯等辅助照明设备则会影响精度。大雨、大雾到无法使人眼看清的程度时也会影响精度。 由于使用模拟电信号进行检测，基准漂移问题会严重影响检测效果。 在国内大中型城市，智能交通系统都需要一种运行稳定、维护量小的交通信息检测器。而线圈检测器使用目前存在以下几个问题： 1）施工比较困难，需要封路、破坏路面； 2） 线圈容易损坏，后期维护量大； 3）为了尽量少的破坏路面同一方向的线圈一般从同一个槽中引出，这样造成一个线圈损坏后，如果马上更换需要同时更换这一组线圈工程量大，而且要再次封闭车道。目前常用的做法是等这一组所有的线圈全部损坏后再进行更换，这样线圈损坏后就影响了用户使用该检测器； 4） 埋设线圈对马路的损坏较大，再更换线圈时不能在同一位置更换线圈，随着时间的推移马路破坏面积会越来越大。 随着智能交通的发展，交通信息检测器的使用将越来越多，使用线圈检测器则需要不停的封路、施工、在封路、再施工。视频检测器所具有的大区域检测、安装方便、后期维护量少必将取代线圈检测器成为交通流检测器的主流。 综合来说，从所获得的信息量角度，视频检测器无疑是最佳选择，这是由视频技术本身的特点所决定的。视频检测器是采用虚拟检测区域用图像处理方式分析交通信息，随着图像处理技术的发展视频检测成为了一种成熟的技术，逐步达到了类似人眼的“所见即所得”的效果。而使用线圈检测器则需要不停的封路、施工、再封路、再施工。而视频检测器所具有的大区域检测、安装方便、后期维护量少必将取代目前市场占有率最大的线圈检测器和超声波检测器成为交通信息采集检测器的主流。 |
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