交通信息采集技術(shù)

1、l任務(wù)二任務(wù)二 掌握交通信息采集技術(shù)應(yīng)用掌握交通信息采集技術(shù)應(yīng)用 1 1、特點：特點： 1 1）目前世界上技術(shù)較為成熟的車輛檢測方法。）目前世界上技術(shù)較為成熟的車輛檢測方法。 2 2）可獲得交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)。）可獲得交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)。 3 3）成本較低、準確率高。）成本較低、準確率高。 4 4）線圈線圈一旦老化，維護較一旦老化，維護較 為困難。為困難。 5 5）施工與維護時，需中斷）施工與維護時，需中斷 交通，開挖路面，破壞環(huán)境。交通，開挖路面，破壞環(huán)境。 線圈檢測系統(tǒng)圖線圈檢測系統(tǒng)圖 檢測處理單元組成：檢測處理單元組成： 1）中央處理器，）中央處理器， 2）檢測卡。）

2、檢測卡。 3 3、線圈施工規(guī)范、線圈施工規(guī)范 （1 1）按規(guī)格，采用切路機在路面切出槽。槽寬）按規(guī)格，采用切路機在路面切出槽。槽寬4 48dm8dm，深度，深度3030 50dm50dm。 （2 2）在四個角上進行）在四個角上進行4545度倒角。度倒角。 （3 3）從線圈至路邊切一條引線槽。）從線圈至路邊切一條引線槽。 （4 4）繞制線圈：）繞制線圈：繞線圈時必須將線圈拉直，但不要繃得太緊并緊繞線圈時必須將線圈拉直，但不要繃得太緊并緊 貼槽底貼槽底。 （5 5）沿引線槽雙絞引線至路邊。）沿引線槽雙絞引線至路邊。 （6 6）用瀝青或軟性樹脂將切槽封上。用瀝青或軟性樹脂將切槽封上。 注意：在線圈的

3、繞制過程中，應(yīng)使用電感測試儀實際測試電感線注意：在線圈的繞制過程中，應(yīng)使用電感測試儀實際測試電感線 圈的電感值。圈的電感值。 4 4、應(yīng)用、應(yīng)用 1 1）基于環(huán)形線圈的車流量和道路占有率統(tǒng)計）基于環(huán)形線圈的車流量和道路占有率統(tǒng)計 2 2）基于環(huán)形線圈的車輛識別分類）基于環(huán)形線圈的車輛識別分類 3 3）基于環(huán)形線圈的車速估計）基于環(huán)形線圈的車速估計 實例：環(huán)線線圈在電子警察系統(tǒng)中的應(yīng)用實例：環(huán)線線圈在電子警察系統(tǒng)中的應(yīng)用 1)1)無違法事件時，系統(tǒng)無違法事件時，系統(tǒng) 持續(xù)判斷是否有車輛通持續(xù)判斷是否有車輛通 過檢測區(qū)域并監(jiān)測信號過檢測區(qū)域并監(jiān)測信號 燈狀態(tài)。燈狀態(tài)。 2)2)紅燈亮且有車輛通過紅

4、燈亮且有車輛通過 時時 （1 1）車輛進入線圈）車輛進入線圈A,A,但但 未通過停車線未通過停車線 （2 2）車輛離開線圈）車輛離開線圈A A （3 3）車輛進入線圈）車輛進入線圈B B （4 4）車輛離開線圈）車輛離開線圈B B 1 1、視頻采集檢測系統(tǒng)、視頻采集檢測系統(tǒng) 1 1）利用視頻、計算機、）利用視頻、計算機、 通信等技術(shù)，實現(xiàn)對通信等技術(shù)，實現(xiàn)對 交通動態(tài)信息采集。交通動態(tài)信息采集。 2 2）采集的數(shù)據(jù)：流量、）采集的數(shù)據(jù)：流量、 車速、車型分類、占車速、車型分類、占 有率、平均車距等。有率、平均車距等。 3 3）為信號控制、信息發(fā)）為信號控制、信息發(fā) 布、交通誘導(dǎo)、指揮布、交通誘

5、導(dǎo)、指揮 提供動態(tài)交通信息。提供動態(tài)交通信息。 二、掌握固定式視頻采集檢測技術(shù)二、掌握固定式視頻采集檢測技術(shù) 1 1、視頻采集檢測系統(tǒng)、視頻采集檢測系統(tǒng) 檢測車流量、車速、車型、 車頭時距、占有率等數(shù)據(jù) 1 1、視頻采集檢測系統(tǒng)、視頻采集檢測系統(tǒng) 2 2、基于視頻參數(shù)檢測方法、基于視頻參數(shù)檢測方法 1）虛擬線圈法）虛擬線圈法 視頻虛擬線圈檢測示意圖視頻虛擬線圈檢測示意圖 2 2、基于視頻參數(shù)檢測方法、基于視頻參數(shù)檢測方法 l以運動物體為目標，跟蹤每個運動物體以運動物體為目標，跟蹤每個運動物體 在視頻圖像序列中的位置，進而得到每在視頻圖像序列中的位置，進而得到每 個物體的運動速度和運動物體總數(shù)。

6、個物體的運動速度和運動物體總數(shù)。 2 2、基于視頻參數(shù)檢測方法、基于視頻參數(shù)檢測方法 2）運動物體檢測與跟蹤法）運動物體檢測與跟蹤法 3 3、視頻采集檢測系統(tǒng)的組成、視頻采集檢測系統(tǒng)的組成 1 1）攝像機對車輛進行拍照；）攝像機對車輛進行拍照； 2 2）對圖像進行存儲并數(shù)字化；）對圖像進行存儲并數(shù)字化； 3 3）對圖像進行分區(qū)，特征提?。唬D像進行分區(qū)，特征提??； 4 4）根據(jù)特征信息進行車輛分類、統(tǒng)計，根據(jù)相鄰圖像計算車速；）根據(jù)特征信息進行車輛分類、統(tǒng)計，根據(jù)相鄰圖像計算車速； 5 5）在拍攝區(qū)域內(nèi)跟蹤所辨別的車輛。）在拍攝區(qū)域內(nèi)跟蹤所辨別的車輛。 4 4、視頻檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、視頻檢測系

7、統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5 5、視頻檢測系統(tǒng)的功能、視頻檢測系統(tǒng)的功能 提供三類交通信息：提供三類交通信息： 1 1）實時交通數(shù)據(jù)：車速、車輛數(shù)、車身長度、車隊長度。）實時交通數(shù)據(jù)：車速、車輛數(shù)、車身長度、車隊長度。 2 2）統(tǒng)計性交通數(shù)據(jù)：平均速度、車流量、道路占用率等。）統(tǒng)計性交通數(shù)據(jù)：平均速度、車流量、道路占用率等。 3 3）交通事故信息：停車、交通堵塞情況、等候車隊長度。）交通事故信息：停車、交通堵塞情況、等候車隊長度。 6 6、視頻檢測技術(shù)的特點、視頻檢測技術(shù)的特點 優(yōu)點：優(yōu)點： 1 1）安裝、設(shè)置方便、不破壞路面、不中斷交通）安裝、設(shè)置方便、不破壞路面、不中斷交通 2 2）可提供大量交通管理信息

8、；）可提供大量交通管理信息； 3 3）單臺攝像機和處理器可檢測多車道。）單臺攝像機和處理器可檢測多車道。 4 4）可判別交通異常、車輛違章、車牌號等）可判別交通異常、車輛違章、車牌號等 缺點：缺點： 1 1）大型車輛會遮擋隨行的小型車輛；）大型車輛會遮擋隨行的小型車輛； 2 2）陰影、積水反射或晝夜轉(zhuǎn)換可造成檢測誤差；）陰影、積水反射或晝夜轉(zhuǎn)換可造成檢測誤差； 應(yīng)用實例：局部增強對比應(yīng)用實例：局部增強對比 7 7、視頻檢測技術(shù)的應(yīng)用、視頻檢測技術(shù)的應(yīng)用 應(yīng)用實例：違法檢測應(yīng)用實例：違法檢測 判斷車輛右/左轉(zhuǎn)、逆向行駛、壓線、跨線、違反禁止線等違法行為。 7 7、視頻檢測技術(shù)的應(yīng)用、視頻檢測技術(shù)

9、的應(yīng)用 對圖像范圍進行速度點位標定，結(jié)合視頻分析車輛軌跡，測量車速。 應(yīng)用實例：車速測量應(yīng)用實例：車速測量 通過L1和L2的標定，確定車輛經(jīng)過的時間t，計算車輛行駛速度v。 應(yīng)用實例：車速測量應(yīng)用實例：車速測量 交通流量統(tǒng)計用于在高速公路或環(huán)線公路上監(jiān)視交通情況。 應(yīng)用實例：交通流量應(yīng)用實例：交通流量 進一步實現(xiàn)統(tǒng)計分析和可視化展示，以供管理和決策。 應(yīng)用實例：交通流量應(yīng)用實例：交通流量 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于道路交通巡廣泛應(yīng)用于道路交通巡 邏、車流速度檢測。邏、車流速度檢測。 （1 1）多普勒效應(yīng)原理）多普勒效應(yīng)原理 無線波由頻率和振幅構(gòu)成，它在進行過程中與

10、物體碰撞后會被 反射，反射回來的波，其頻率和振幅隨物體的移動狀態(tài)而改變。 當物體朝著無線波發(fā) 射方向前進時，無線波 被壓縮，頻率增大； 當物體朝著遠離無線 波發(fā)射方向行進時，無 線波頻率減少。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 （2 2）雷達測速原理：）雷達測速原理： 把雷達波發(fā)射到一個移動的物體上，根據(jù)反射回來的與 目標速度成比例的雷達信號，由測速儀內(nèi)部的線圈將該信號 進行處理，得到一個頻率變化，通過數(shù)字信號處理技術(shù)處理 后，得到目標的速度。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 （3 3）雷達測速儀的發(fā)射頻率）雷達測速儀的發(fā)射頻率 根據(jù)國際航空通訊法令的規(guī)范，主要分為

11、以下幾個波段： lS波段：2.445GHz lX波段：10.525GHz lK波段：24.150GHz lKa波段：33.40-36.00GHz 我國目前生產(chǎn)的雷達測速儀主要采用我國目前生產(chǎn)的雷達測速儀主要采用X X和和K K波段波段。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 （4 4）雷達測速的應(yīng)用）雷達測速的應(yīng)用- -區(qū)間測速電子警察系統(tǒng)（電子眼）區(qū)間測速電子警察系統(tǒng)（電子眼） l 組成 雷達測試儀、攝像機、紅外燈 合作，對超速車輛進行抓拍。 l 安裝方式 背向就是雷達波和攝像機方向 和汽車行進方向一致，車輛超速 時攝像機拍攝車輛的后車牌。 正向就是雷達波和攝像機方向 和汽車行進方向

12、相反，車輛超速 時攝像機拍攝車輛的前車牌。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 1）普通雷達探測器 探測雷達各波段，以便提醒車主注意車速。 雷達探測器屬于合法產(chǎn)品，成本8005000左右。 低端探測器只能檢測一個頻段、感應(yīng)距離大概200左右；高端 探測器可檢測多個頻段，感應(yīng)距離大概1公里左右。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 使用注意事項： 探測器必須放在正確位置，才能發(fā)揮最大的效用； 前擋風玻璃貼了金屬防暴隔熱膜（或自帶防暴功能）的車子將 會影響探測器反應(yīng)距離； 嚴禁兩臺探測器共同使用； 市區(qū)雜波干擾。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 2）電子狗 接收無

13、線信號后，發(fā)出警告。 屬于非法產(chǎn)品。 價格便宜，250500元。 原理：生產(chǎn)電子狗的廠家，在有電子眼的地方，偷藏了一個無 線電發(fā)射器，它針對所在路線的特點，發(fā)射含有信息代碼的無 線電信號,汽車開近此地，接收器收到發(fā)射器的無線電信號，解 碼出報警類型，發(fā)聲芯片發(fā)出語音報警，如此段限速，此段單 向，此路口有電子眼等。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 電子狗的缺陷： 由于靠接收無線電波而發(fā)出報警，容易受到干擾； 電子狗網(wǎng)絡(luò)無法保證； a）非法產(chǎn)品，交警部門將逐步打擊。 b）發(fā)射器使用干電池，無法保證長期可用。 c）經(jīng)驗?zāi)Ｊ綄?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)難以保證。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用

14、 3 3）GPSGPS雷達探測器雷達探測器 工作原理：通過在地圖上增加監(jiān)測點地標結(jié)合GPS本身的即時 定位功能來即時報警。 特點：（1）能做測速雷達警報，也可以做紅綠燈電子眼警告； （2）交管系統(tǒng)增加一處電子眼，只需更新地圖，成本低、 響應(yīng)快； （3）可判別電子眼方向，減少誤報； （4）可設(shè)定報警提前量，或車并未超速時，可不予報警。 三、掌握雷達測速儀應(yīng)用三、掌握雷達測速儀應(yīng)用 四、遠程交通微波檢測器四、遠程交通微波檢測器 微波檢測器示意圖 可實時、全天候的探測可實時、全天候的探測8 8條車道，收集各車條車道，收集各車 道的車流量、道路占用率、平均速度等。道的車流量、道路占用率、平均速度等。

15、四、遠程交通微波檢測器四、遠程交通微波檢測器 （1 1）工作原理：）工作原理：RTMSRTMS向行駛的車輛發(fā)射調(diào)頻微波，波束被行向行駛的車輛發(fā)射調(diào)頻微波，波束被行 駛的車輛阻擋而發(fā)生反射，反射波通過多普勒效應(yīng)使頻率發(fā)生駛的車輛阻擋而發(fā)生反射，反射波通過多普勒效應(yīng)使頻率發(fā)生 偏移，根據(jù)頻率偏移可檢測出有車輛通過，經(jīng)過接收、處理、偏移，根據(jù)頻率偏移可檢測出有車輛通過，經(jīng)過接收、處理、 放大后輸出檢測信號，從而達到檢測交通信號的目的。放大后輸出檢測信號，從而達到檢測交通信號的目的。 （2）功能和作用： 精確檢測車流量、速度、排隊狀況等信息。 具有存儲功能，可接入其他系統(tǒng)。 檢測時，不中斷交通流。 特

16、點：多道性、真實再現(xiàn)、全天候、準確性、升級性。 （3）RTMS與感應(yīng)線圈相比的優(yōu)勢 更換不影響交通，可同時檢測多條車道，對路面要求不 高，安裝便捷，維護方便。 四、遠程交通微波檢測器四、遠程交通微波檢測器 1 1、紅外線、紅外線 紅外線也稱紅外輻射，它是一種不可見光， 由于是位于可 見光中紅色光以外的光線，故稱紅外線。紅外線在電磁波譜 的位置如圖所示。工程上又把紅外線所占據(jù)的波段分為四部 分， 即近紅外、中紅外、遠紅外和極遠紅外。 五、紅外線傳感器五、紅外線傳感器 2 2、紅外傳感器分類、紅外傳感器分類 （1）主動式紅外傳感器 有發(fā)射和接收兩套光學系統(tǒng)。發(fā)射低能紅外線照 射探測區(qū)域，并經(jīng)車輛反

17、射或散射返回傳感器。 使用可調(diào)發(fā)光二極管的主動式紅外傳感器，可測 量車速和進入高速公路曲線型較差的高大貨車的高度。 （2）被動式紅外傳感器 接收來自兩個來源的紅外線：檢測范圍內(nèi)的車輛、 路面及其他物體自身散發(fā)的紅外線和他們反射的來自 太陽的紅外線。 五、紅外線傳感器五、紅外線傳感器 3 3、主動式紅外激光傳感器、主動式紅外激光傳感器 （1）測量車輛的速度 T d v （2）車型分類 布置在車道兩側(cè)的紅外陣列檢測器，取得車輛 側(cè)面的幾何輪廓特征，再通過計算機處理得出車輛 類型。系統(tǒng)中，采用一對水平和垂直的紅外探測檢 測桿，采集車輛的側(cè)面幾何數(shù)據(jù)，然后通過這些數(shù) 據(jù)與車型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)比較后判斷出車

18、型，從而實 現(xiàn)車型的自動分類。 五、紅外線傳感器五、紅外線傳感器 4 4、被動式傳感器、被動式傳感器 （1 1）無生成圖像的被動式紅外傳感器）無生成圖像的被動式紅外傳感器 在其光學系統(tǒng)的焦面上裝有一個或多個紅外線 光敏探測單元，由它們采集來自外部的紅外線光能。 只有一個探測區(qū)域的傳感器可以測量流量及道 路占有率；具有多個探測區(qū)域的傳感器可以測量車 速和車輛長度。 （2 2）可生成圖像的被動式傳感器）可生成圖像的被動式傳感器 可以得到探測區(qū)域的圖像，并可以轉(zhuǎn)換為視頻。 五、紅外線傳感器五、紅外線傳感器 六、超聲波雷達六、超聲波雷達 l 超聲波傳感器可提供車輛計數(shù)、出現(xiàn)及道路占有 率等交通信息。 l 該檢測方法性價比比較高，不需破壞路面，也不 受路面變形的影響，而且使用壽命長。 技技 術(shù)術(shù)優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點 環(huán)形線圈檢測環(huán)形線圈檢測 1 1、線圈電子放大器已標準化；、線圈電子放大器已標準化； 2 2、技術(shù)成熟、易于掌握；、技術(shù)成熟、易于掌握； 3 3、正常使用壽命長；、正常使用壽命長； 4 4、性價比高；、性價比高； 5 5、非常精確。、非常精確。 1 1、安裝或修理需中斷交通。、安裝或修理需中斷交通。 視頻檢測視頻檢測 1