交通检测中的非干扰技术

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1、三、畅通工程理论与实践·455·交通检测中的非干扰技术施炜琳刘玉宝(3M中国有限公司交通安全产品部2110233021—62753535)[摘要]进行交通流量的检测，获得尽可能多的交通状况信息，是现在交通管理中的一个重要部分。传统的交通检测手段在安装、维护时需要阻断交通，同时随着交通流量的日趋增加，传统的检测方法存在的问题也逐渐暴露出来。随着科技的发展，逐渐出现了非干扰式的交通检测技术，并且逐步成为交通检测应用方案中的主流技术，这就需要对它们各自的优缺点有一个充分的了解。【关键词]非干扰探测器交通流量的检测是高速公路管理中的基本组成部分。交通流量的历史数据可以用作交通

2、状况的预报、交通状况分析和管理的依据；也是其他社会情况的反映，例如该地区可能的交通阻塞情况、可能的空气污染程度、燃油供应总量和地区的经济发展水平。在智能交通系统的应用中，除了为传统的交通管理收集上述交通信息外，还要收集其他大量的信息以用作实时应用，这些信息包括车辆的种类信息、行车速度以及车道占用情况等。根据应用场合的不同，传统的道路交通流量数据采集方法亦有不同。由于磁感应线圈需安装于固定地点，故用作长时间的数据采集，它可以满足包括智能交通系统在内的众多应用对交通的检测要求。路上的软管计数以及人工计数的方法则用于短时间内交通数据的采集，通常人们记录下高峰时段内交通数据，

3、供交通管理者分析并计算出每日平均的交通流量。传统的检测手段对正常交通或多或少都有干扰。相对于传统的检测手段，非干扰检测技术是指检测器在安装、日常使用及维护的时候都不影响到正常的交通，可以安全地进行安装和调试。根据上述定义，非干扰技术要求检测器不得直接安装于路面，只能安装在道路的上方、路边以及安装在深埋于道路下方的导管中。在实际应用中，传统上的交通检测方法，也就是干扰式检测技术存在着许多缺陷：一是所有的干扰式技术都存在着安全问题。举例来说，在交通流量非常大的高速公路或者城市主干道上，在一天的任意时间内都有很多的车辆通行，这样就缺乏系统安装时所需要的安全环境。就算是采用人

4、工计数而无须安装系统，也要将人员派到现场，长期在路上进行计数也存在着安全隐患。二是安装感应线圈时，势必要将道路挖开，影响到道路的使用寿命；就算是在道路建设的时候就安装了线圈，当线圈损坏需更换时也要挖开路面。三是在交通流量较大的道路安装感应线圈势必会造成一段时间的交通阻塞，这是因为·456·安全与畅通——2004北京国际智能交通论坛出于安全的考虑，在安装时一定要将道路封闭。而将来一旦要进行维护、更换等操作时，又要封路施工，交通阻塞也就无法避免。四是道路的几何形状使得干扰式检测技术较难获得准确的流量数据。当主干道上有多条车道时，使用软管法检测车辆就比较困难，因为此时软管要

5、横跨多条车道，当不同车道上的车辆同时经过时，计数就会不准确；另外当道路两边有路沿或者排水沟时，还有可能造成重复计数。五是使用磁感应线圈时，当车辆不在车到中央行驶时就会造成计数问题。感应线圈并不是只对进入线圈的车辆作出反应，它也能对相邻车道上的车辆作出反应，所以当车辆横跨两条车道行驶时，就会造成重复计数。六是环境条件的变化，例如雨雪天气，造成道路湿滑从而影响了软管法的使用。同样，任何安装于道路表面的检测设备，例如磁力计、压电传感装置和软管等，也容易受到扫雪设备以及其他道路清洁设备的损害。而采用人工计数也受到环境的影响，气温的变化必定影响的人的活动。同时，气温的变化也会影

6、响软管检测的准确性。而季节的变化也会影响到太阳能设备的供电效率。七是交通阻塞、车辆的走走停停都会造成计数结果的不准确。采用软管法进行流量检测要求车辆的时速不得小于20mph，当车辆停在软管上时会造成误计数。现在新的检测技术可以解决这个问题，静止的车辆可以被轻易地检测出来。八是由人工进行计数而检测交通流量存在着诸多弊端。首先是成本问题，其次光照条件和统计人员的有限可以造成检测的困难，另外加入了人的因素也影响了计数的准确性。尽管存在着诸多缺陷，但是传统的检测方法同新的检测技术相比还是有优势的。例如，磁感应线圈如果安装、运行都保持正常，那么它的计数就非常准确，这主要是因为这

7、项技术经过了几十年的应用已经变得非常成熟了。非干扰检测技术主要包括主动／被动的红外检测、磁感应、雷达检测、多普勒微波检测、超声波脉冲检测、被动声学检测和视频检测。所有这些技术都已经应用于交通领域，但是还没有一种技术能够完全取代传统的检测方法。除了超声波和声学检测方式外，其他所有的技术都是基于电磁能量的检测方式。视频检测利用了光谱中的可见光部分，也就是利用了电磁波中的短波部分；而主动／被动红外检测、微波以及电磁检测均是利用了电磁波中的长波部分。被动检测技术中的探测器并不进行能量的发送，它们只是检测由车辆本身发出的或者被车辆反射的能量。磁力计是一种被动探