淺析交通檢測技術(shù)及其未來發(fā)展趨勢

楊小樹

摘 要：交通擁堵、交通事故和污染問題頻發(fā)，要求我國不斷發(fā)展交通檢測技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對交通問題的有效管制。該文首先對交通檢測技術(shù)進(jìn)行簡要闡述，進(jìn)而探析車輛檢測器的主要分類，并就磁頻車輛檢測器、波頻車輛檢測器和視頻車輛檢測器等各個(gè)分類下的多種類型技術(shù)進(jìn)行專門分析，最后指出我國交通檢測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：交通監(jiān)測技術(shù) 車輛檢測器 應(yīng)用 發(fā)展趨勢

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（c）-0024-02

隨著交通車輛問題的日益嚴(yán)重和智能科技的不斷發(fā)展，在20世紀(jì)90年代智能交通系統(tǒng)被研發(fā)出來，并逐漸推廣應(yīng)用到多個(gè)國家的交通系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中。作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，交通檢測技術(shù)是提供交通車輛數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)視信息采集的重要技術(shù)保障。隨著電子技術(shù)和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，交通檢測技術(shù)已經(jīng)衍生出了多個(gè)技術(shù)類型，在實(shí)現(xiàn)智能交通、緩解城市交通壓力中發(fā)揮著越來越重要的作用。

1 交通檢測技術(shù)概述

交通檢測技術(shù)是智能交通系統(tǒng)當(dāng)中的重要構(gòu)成，其主要利用網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)，配合電子設(shè)備與檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對交通車輛信息的采集和整理，并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，為監(jiān)控中心進(jìn)行交通控制方案的制定提供重要信息依據(jù)。近年來，交通檢測技術(shù)不斷發(fā)展，多種車輛檢測器被研發(fā)并實(shí)際應(yīng)用到智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。各種車輛檢測器的技術(shù)方向不同，其在應(yīng)用中發(fā)揮的作用也各不相同。伴隨工程模塊化人工智能和微處理器信號(hào)控制設(shè)備的應(yīng)用，交通監(jiān)控系統(tǒng)日趨智能化，其監(jiān)控范圍和控制實(shí)時(shí)性也得到極大發(fā)展。

2 車輛檢測器分類

微電子技術(shù)和信息處理技術(shù)的研究越來越深入，傳感器技術(shù)的應(yīng)用研究也更加多元，使得車輛檢測器出現(xiàn)多個(gè)種類，在擁有相同基本功能的同時(shí)又有著一定的差異性。就車輛檢測器目前的功能來看，首先能夠檢測車輛是否出現(xiàn)，其次則能夠?qū)囕v是否運(yùn)動(dòng)或通過進(jìn)行有效檢測?？偨Y(jié)來說，車輛檢測器有著存在型和通過型以及二者結(jié)合的復(fù)合型。依據(jù)車輛檢測器的工作方式和電磁波波長，主要可分為三大類，除磁頻和波頻車輛檢測器外，還包括視頻車輛檢測器。

3 磁頻車輛檢測器

3.1 磁性檢測器

磁性檢測器主要通過對磁場變化的檢測，進(jìn)而判斷交通車輛情況并采集相關(guān)信息。該檢測器被埋藏在路面之下，如車輛靠近或經(jīng)過時(shí)，則檢測器的線圈磁場發(fā)生變化，進(jìn)而以放大器發(fā)現(xiàn)該車輛的通過信息。磁性檢測器的主要優(yōu)勢在于手路表問題影響極小，但其缺陷則在于無法實(shí)現(xiàn)對靜態(tài)車輛的有效檢測，往往配合其它檢測器一同應(yīng)用。

3.2 地磁檢測器

地磁檢測器主要構(gòu)成為高導(dǎo)磁率鐵芯和線圈，制作成磁棒形狀，并埋設(shè)于路面之下。如車輛駛過線圈，則線圈磁通量發(fā)生變化，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢觸發(fā)繼電器實(shí)現(xiàn)對駛過車輛信息的檢測。同樣，靜止車輛無法被有效檢測，為通過型檢測器。該檢測器無法實(shí)現(xiàn)對其它交通流數(shù)據(jù)的有效檢測，故其在交通檢測技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用范圍相對較小。

3.3 感應(yīng)線圈檢測器

感應(yīng)圈檢測器主要由線圈傳感器、饋線和信號(hào)檢測處理單元組成，車輛通過時(shí)線圈形成的電磁場與電感量發(fā)生變化，電路諧振頻率上升，也就實(shí)現(xiàn)對車輛通過與否的有效檢測。該檢測器成本較低，且安裝方便，檢測效率高，在我國交通檢測中應(yīng)用較為廣泛。然而，由于道路施工和路面受損對其造成的破壞作用巨大，其維護(hù)工作量則相對較大。

3.4 微型線圈檢測器

微型線圈檢測器同樣為通過型檢測器，無法實(shí)現(xiàn)靜態(tài)車輛的有效檢測。其設(shè)計(jì)與地磁檢測器存在一定相似性，但有著感應(yīng)線圈檢測器處理裝置。其主要作用為實(shí)現(xiàn)對通過車輛信息的檢測，且主要用于檢測高靈敏度地點(diǎn)的車輛信息。其應(yīng)用優(yōu)勢與地磁式檢測器相比，主要體現(xiàn)在其能實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳感器的安裝，以提升檢測靈敏度。

3.5 磁成像檢測器

磁成像檢測器主要應(yīng)用原理為當(dāng)車輛出現(xiàn)時(shí)，其電磁場受到擾動(dòng)進(jìn)而發(fā)生磁場變化，在對該車輛信息進(jìn)行記錄的同時(shí)，通過與已記錄車輛磁紋信息的比對，完成對不同車型的有效區(qū)分。該檢測器還能夠通過車輛磁成像技術(shù)對車輛的車型進(jìn)行檢測和分辨，并掌握其車輛構(gòu)造和行車速度，為實(shí)現(xiàn)車輛甄別和車速管控工作提供重要幫助。

4 波頻車輛檢測器

4.1 微波檢測器

微波檢測器的工作原理為多普勒效應(yīng)，其構(gòu)造中的發(fā)射天線和發(fā)射接受器能夠在發(fā)射微波波束后對反射波束進(jìn)行接收和分析，進(jìn)而判別車輛通過和存在信息。微波檢測器的應(yīng)用優(yōu)勢在于其能夠?qū)煌亢蛙囁龠M(jìn)行有效檢測，且能夠掌握交通占有率，信息豐富有效；其劣勢在于無法實(shí)現(xiàn)視覺監(jiān)視，也無法實(shí)現(xiàn)對通行車輛和交通路況信息的可視記錄。

4.2 超聲波檢測器

超聲波檢測器的工作原理為反射回波原理，與微波檢測器原理類似。在工作當(dāng)中，其通過對發(fā)射出的超聲波的反射回應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對車輛通行或存在的檢測。超聲波檢測器分為脈沖型和諧振型、連續(xù)波型三種，其裝置位置有所區(qū)別。脈沖型主要安裝于車道上方，諧振型則在車道兩邊。超聲波檢測器的應(yīng)用范圍相對較廣。

4.3 紅外線檢測器

紅外線檢測器分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種主要類型。其中，主動(dòng)式紅外線檢測器利用半導(dǎo)體紅外線發(fā)生器作為傳感器，通過紅外線光源的發(fā)射與反射，對產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行接受，從而實(shí)現(xiàn)對車輛信息的檢測；被動(dòng)式紅外線檢測器并不主動(dòng)發(fā)射紅外線，而是通過對有無車輛路面共外線輻射強(qiáng)度變化的對比判斷車輛通過與否。

5 視頻車輛檢測器

視頻車輛檢測器相較于其它類型檢測器有著顯著的優(yōu)勢。其以攝像機(jī)和車輛檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)作為技術(shù)基礎(chǔ)，通過視頻圖像的采集和分析，在短時(shí)間內(nèi)獲取圖像信息并進(jìn)行有效比對，存在差異則表明有車輛通過。該檢測器能夠獲得車輛圖像信息，在與其它檢測器的配合下，對于超速行駛車輛進(jìn)行車輛信息保存，記錄其車牌號(hào)和行車速度，為超速處理提供具體憑證。視頻車輛檢測器在當(dāng)前交通檢測系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，也將為未來智能交通系統(tǒng)的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

6 交通檢測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

從我國交通檢測技術(shù)目前應(yīng)用情況分析，未來我國交通檢測技術(shù)將向著人工智能化和可視化、光電一體化發(fā)展。首先，未來交通檢測技術(shù)將不斷提高檢測器的使用壽命與準(zhǔn)確性，降低干擾并提高檢測精度，保證檢測系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；其次，交通檢測技術(shù)的智能化水平將不斷提高，無論是檢測器的操作還是交通流量測試，均以智能模式運(yùn)行，極大減輕人力壓力；此外，交通檢測技術(shù)在車輛和交通流信息參數(shù)獲取上將更加智能化和精細(xì)化、實(shí)時(shí)化，在實(shí)現(xiàn)交通實(shí)時(shí)控制、提高交通執(zhí)法效率中起到重要作用。

7 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，城市汽車總量不斷增加，交通壓力將不斷加大。不斷研發(fā)并應(yīng)用現(xiàn)代化的交通檢測技術(shù)，提升我國交通車輛信息檢測水平，并逐漸實(shí)現(xiàn)其智能化、實(shí)時(shí)化，極大提高我國交通管理效率，保證車輛順暢通行，避免交通事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)城市交通事業(yè)的高水平發(fā)展。

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