交通流量自動采集系統(tǒng)在京張高速的應用

□文/孫曉寧

交通流量自動采集系統(tǒng)在京張高速的應用

□文/孫曉寧

本文簡述交通流量自動采集系統(tǒng)在京張高速公路上的應用，對交通量自動采集系統(tǒng)進行分類，同時論述挑選交通量自動采集系統(tǒng)時需要考慮的因素。

高速公路；數(shù)據(jù)采集；交通流量

京張高速公路東起冀京界，與北京八達嶺高速公路銜接，西至張家口市宣化區(qū)小慢嶺村東，全長79.189km。該公路是國家規(guī)劃建設的丹東至拉薩國道主干線的一部分，是河北省公路主骨架的重要組成部分，是京津地區(qū)通往西北各省的咽喉要道，也是晉煤、蒙煤外運的主要通道之一。承擔著向京津地區(qū)運輸禽蛋、牲畜、蔬菜等鮮活農(nóng)副產(chǎn)品的重要任務。

京張高速是河北省第一條以企業(yè)投資，采用規(guī)范的BOT模式建設的高速公路項目，更是全國第一次采用設計施工總承包模式的高速公路建設項目?？梢哉f，京張高速公路的建設開創(chuàng)了河北省、乃至全國高速公路建設的諸多第一。作為一條橫貫東西的交通大動脈，自建成之初便承擔著繁重的通行壓力，目前自然交通量已達50，000多輛，其中大型車占70%之多。六年以來，京張高速公路的服務功能得到了充分的發(fā)揮，經(jīng)受住了超出設計能力的超負荷考驗。京張高速通車的這段時間，正是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展突飛猛進的時期，為國民經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著越來越大的作用。

京張高速公路自開通以來，交通量連續(xù)數(shù)年大幅攀升，可以說出現(xiàn)了其他高速公路少有的爆發(fā)式增長，通行壓力逐年增大。交通量調(diào)查數(shù)據(jù)成為道路大、中修工程的科學依據(jù)。高速公路交通情況是反映高速公路運營情況的重要信息，是高速公路建設規(guī)劃、建設項目前期工作、公路建設決策、公路養(yǎng)護和管理的重要依據(jù)。

為詳盡了解京張高速的交通情況，根據(jù)交通部的有關規(guī)定，在京張高速公路官廳湖特大橋附近安裝了一套公路交通流量自動采集站。

一、交通流量自動采集系統(tǒng)的類型

目前，在我國公路上使用的交通流量自動采集設備，按傳感器的使用和信息采集方式的不同主要有以下幾類：

（一）視頻類。視頻檢測系統(tǒng)，是服務于智能交通行業(yè)，為解決富有挑戰(zhàn)性的交通問題而出現(xiàn)的新型交通檢測系統(tǒng)，其多用性、通用性、先進性一直是其顯著的特點。此類系統(tǒng)由國家智能交通（1Ts）工程技術研究中心推薦，它是由一臺或多臺視頻攝像機將路面的圖像傳輸給處理器，由它將圖像數(shù)字化，并進行處理，以提取所需車輛的位置、車流量、速度參數(shù)。這類產(chǎn)品中尤以美國Vantage視頻交通流量采集系統(tǒng)先進。Vantage視頻交通流量采集系統(tǒng)，是專門為解決富有挑戰(zhàn)性的交通流量采集工作設計的。Vantage采用了國際上最先進的數(shù)字視頻技術，它除了能夠完美的融入道路交通流量采集系統(tǒng)，還能夠無縫的整合到感應式十字路口信號燈控制系統(tǒng)、電子警察抓拍系統(tǒng)，其雙重功用被廣泛的應用于城市道路事故監(jiān)控及交通誘導、高速公路交通流量采集，以及公路隧道、橋梁的意外事故監(jiān)控系統(tǒng)中。

（二）超聲波傳感類。顧名思義，此類設備就是利用超聲波的方法，將路面行駛車輛的輪廓檢測出來，由計算機進行綜合分析來實現(xiàn)車流量統(tǒng)計和車輛分類判別。就其設計理念來看，可以說是科技含量較高的一種產(chǎn)品。其主要優(yōu)點為：設備穩(wěn)定性較好、無人值守、設備露天掛放、后臺軟件界面較好、無線傳輸，利用MODEM可調(diào)用觀測設備的某時段、任意一天的小時數(shù)據(jù)。這類設備在邊遠地區(qū)取電不便的地方使用比較方便，其可以使用太陽能發(fā)電，風力許可的地方也可以使用風電。

（三）壓力稱重傳感類。這種交通流量自動采集設備由重慶交科遠星智能技術有限公司生產(chǎn)。性能穩(wěn)定、市場保有量大。它是利用一套稱重傳感器和支持儀器，測量在特定地點、特定時間一輛行駛車輛的出現(xiàn)和其動態(tài)輪胎受力，計算車輛的重量、速度、軸距，車輛類型以及有關車輛的其他參數(shù)，并且處理顯示和存儲這些信息的儀器。不難看出，這種儀器不但能檢測統(tǒng)計車流量，實現(xiàn)對行駛車輛的分類統(tǒng)計，還能采集到行駛車輛的重量數(shù)據(jù)。

（四）光電、電磁傳感器類。在我國現(xiàn)在使用的交通量采集系統(tǒng)中，以Jcc-111交通量數(shù)據(jù)采集儀為代表。這類儀器大多采用紅外編碼技術，通過被檢測體（路面行駛車輛）對紅外光的阻斷次數(shù)和通過兩組傳感器的時間來取得數(shù)據(jù)。經(jīng)過計算機分析對檢測路面行駛車輛進行車型分類和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。通過軟件在主機顯示屏上能實時顯示各車道所通過車輛的車型及各車道、各車種的累計數(shù)量，能將各種分析、計算形成報表。這種儀器目前被全國公路部門廣泛采用，但它存在的問題也是顯而易見的。因傳感器檢測方式的局限性，在被檢測車輛首尾距離太近的時候無法對其正確判斷；對工作環(huán)境有嚴格要求，時刻保持紅外鏡頭的清潔。該儀器配備了電磁感應式環(huán)形線圈檢測器作為后備，這種方式可以做流量值統(tǒng)計，對車型分類能自動按一定比例進行。此產(chǎn)品不易在高速公路主干線上安裝。

（五）數(shù)字雙雷達波車輛檢測器。數(shù)字雙雷達波車輛檢測器采用數(shù)字雙雷達設計，可以全天候工作，這種檢測器可安裝在路側的燈桿上或專門的立柱上，當車輛通過微波發(fā)生裝置發(fā)射的雷達波區(qū)域時對車輛進行檢測；來自傳感器的信號由微處理器進行預處理，并將處理后的數(shù)據(jù)通過綜合通信網(wǎng)上傳至監(jiān)控中心或存儲在本地。該檢測器具有以下優(yōu)點：（1）檢測精度高，可以跨越中央隔離帶的防眩板等障礙檢測到部分被遮擋的車輛；（2）檢測內(nèi)容豐富，可以檢測雙向10條車道的包括車流量、單車速度、平均速度、車型分類、車道占有率等數(shù)據(jù)；（3）安裝簡單，可以支持許多不同類型的數(shù)據(jù)通訊方式。

二、選擇交通流量自動觀測設備注意事項

由于目前國內(nèi)公路交通流量自動采集系統(tǒng)種類繁多，在具體的選型和安裝時就需要因地制宜，在紛雜的選項當中選出適合自身特點的系統(tǒng)，具體應當注意以下幾點：1、設備的性能與自身的需求及其可靠性；2、設備的性價比；3、設備的市場保有量；4、售后服務能力及廠家對本產(chǎn)品的后續(xù)升級改造能力。

三、壓力稱重傳感類交調(diào)儀

由于京張高速重載車比例較大，為了能準確獲得交通量的同時，采集車輛載重信息，為道路維修保養(yǎng)提供可靠依據(jù)，京張高速結合自身實際，使用的是重慶交科遠星智能技術有限公司生產(chǎn)的SM1800s交通流量采集系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不但能檢測到固定時段的車流量，還可以對車輛數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計，重量數(shù)據(jù)也可以采集到。

選擇此類產(chǎn)品，主要是看準他的市場保有量和售后服務，由于已經(jīng)進入市場多年，其皮實耐用的特點得到廣大客戶的一致好評，尤其是京張高速的地緣優(yōu)勢，距北京僅100公里，售后服務相當便利。

SM1800s交通流量采集系統(tǒng)投入使用以來，不僅改革了觀測手段，精簡了管理環(huán)節(jié)，提高了工作效率。實現(xiàn)了科學管理，同時也減少了資金的投入，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。在獲得一般交通量信息的同時，車輛的載重信息也可以得到，為高速公路維修、養(yǎng)護提供了第一手資料。

四、結論

伴隨我國經(jīng)濟建設的蓬勃發(fā)展，交通事業(yè)必將取得長足進步，社會公眾對交通信息的要求不斷增加。公路交通情況調(diào)查工作具有觀測線路長、觀測點分布廣、觀測人員少且不穩(wěn)定等特點，而且對于站房的土地征用，大量人員的投入，日常經(jīng)費的開支等存在許多的困難。尤其在高速公路進行調(diào)查，人工檢測幾乎是不可行，唯有自動交調(diào)系統(tǒng)才是解決問題的唯一途徑。

實現(xiàn)公路交通流量全自動化的監(jiān)測、檢查是未來流量采集的發(fā)展趨勢。隨著科技的發(fā)展，交通量檢測技術也將不斷向前，功能全面、使用便捷必然將成為其發(fā)展的方向?？梢院敛豢鋸埖卣f，交通流量自動采集系統(tǒng)在未來公路管理領域必將是大有可為的，也必定大有作為。

（作者單位：河北華能京張高速公路有限責任公司）

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