智能運(yùn)輸系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用分析

葉庭宏 王藝儒 官子昂 黎杰昕

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

1 智能運(yùn)輸系統(tǒng)概述

智能運(yùn)輸系統(tǒng)是一種集成先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件控制系統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)，使地面交通系統(tǒng)具有范圍大、方位全的特點(diǎn)，并能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、高效地發(fā)揮運(yùn)輸作用的智能交通管理系統(tǒng)。ITS是現(xiàn)代交通系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展方向，與傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)相比，一個(gè)最顯著的區(qū)別為：服務(wù)對象不同。傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)的服務(wù)對象為道路本身，以完善道路設(shè)施、增強(qiáng)道路運(yùn)輸水平為主要手段來進(jìn)行交通系統(tǒng)管理；而ITS服務(wù)對象為系統(tǒng)整體的聯(lián)系過程，將人、車、路、環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮，并利用先進(jìn)的智能技術(shù)將其進(jìn)行信息整合，用以解決現(xiàn)代交通擁堵以及交通附帶等問題[1]。20世紀(jì)90年代，各國開始統(tǒng)一規(guī)劃實(shí)施智能交通系統(tǒng)，如今智能交通系統(tǒng)已經(jīng)十分成熟，西方各國應(yīng)用實(shí)踐的例子不少，我國在此領(lǐng)域也涉足較早，1996年中日智能運(yùn)輸系統(tǒng)展示會在中國北京舉辦，推動了我國ITS技術(shù)的發(fā)展[2]。

2 傳感器概述

傳感器是一種將感受到的信息變成可輸出信號的一種檢測裝置。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-2005對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。敏感元件即直接感受被測量變化的器件，轉(zhuǎn)換元件即為將敏感元件所感受到的被測量轉(zhuǎn)換成適宜傳輸和測量的電信號器件。圖1為傳感器部件分布圖。

敏感元件、轉(zhuǎn)換元件能實(shí)現(xiàn)傳感器定義中的2種功能，是傳感器的核心部件。但部分傳感器的敏感元件有時(shí)與轉(zhuǎn)換元件兩者合為一體，例如熱電偶、壓力傳感器等，由于敏感元件的性質(zhì)，直接可將被測量轉(zhuǎn)化為電信號。

2.1 傳感器的性能參數(shù)

傳感器的性能影響傳感器的品質(zhì)，傳感器的評價(jià)方法多種多樣，可根據(jù)以下傳感器參數(shù)進(jìn)行評價(jià)，詳細(xì)見表1。

表1 傳感器性能參數(shù)表

2.2 傳感器作用

在智能運(yùn)輸系統(tǒng)各級控制系統(tǒng)終端均為計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)只能接收數(shù)字信號，并對其進(jìn)行運(yùn)算控制，所以在面對位移、溫度、壓力等非數(shù)字信號時(shí)，計(jì)算機(jī)將不能對其進(jìn)行識別運(yùn)算，達(dá)不到“智能化”的效果。傳感器的核心作用可以解決上述問題，作用具體如下：①感知位移、溫度、壓力等非數(shù)字信號；②將感知信號轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識別的數(shù)字信號。

3 傳感器在ITS中的應(yīng)用

傳感器在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用無處不在，根據(jù)傳感器本身的特點(diǎn)和作用，傳感器技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用十分關(guān)鍵。紅外線傳感器、環(huán)形線圈檢測器、超聲波傳感器、微波交通檢測器、壓電傳感器等各類傳感器在交通運(yùn)輸中運(yùn)用十分廣泛[3]。

4 總結(jié)

智能運(yùn)輸系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有利基礎(chǔ)，智能運(yùn)輸系統(tǒng)的首要條件即為對實(shí)時(shí)的交通信息進(jìn)行準(zhǔn)確采集，準(zhǔn)確的信息采集、轉(zhuǎn)換、分析使之為整個(gè)交通系統(tǒng)共享，是交通運(yùn)輸系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)效果的關(guān)鍵，傳感器即為交通的信息采集裝置。當(dāng)今ITS采用交通狀態(tài)動態(tài)實(shí)時(shí)分享，更需要傳感器的檢測性能。