交通控制技术基础
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智能交通基础设施建设现状与挑战随着城市化进程的加速和人们出行需求的不断增长,智能交通基础设施建设已成为现代社会发展的重要课题。
智能交通系统通过将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统,从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
它的出现旨在提高交通运输效率、减少交通拥堵、降低能源消耗、改善交通安全以及提升出行服务质量。
一、智能交通基础设施建设的现状(一)智能交通信号控制系统在城市道路中,智能交通信号控制系统得到了广泛应用。
这些系统能够根据实时交通流量和路况,自动调整信号灯的时长,从而优化交通流的分配。
例如,通过安装在道路上的传感器收集车辆信息,然后将数据传输到控制中心,控制中心的算法会根据这些数据计算出最佳的信号灯切换时间,以减少车辆等待时间和拥堵。
(二)电子不停车收费系统(ETC)ETC 的普及极大地提高了高速公路的通行效率。
车辆在通过收费站时无需停车缴费,系统会自动识别车辆信息并从绑定的账户中扣除费用。
这不仅减少了车辆排队等待的时间,降低了能源消耗和尾气排放,还减少了人工收费的成本和错误率。
(三)智能公交系统智能公交系统包括公交车辆的实时定位、智能调度和电子站牌等。
乘客可以通过手机应用程序或电子站牌获取公交车的实时位置和预计到达时间,方便规划出行。
同时,公交调度中心可以根据实时客流情况灵活调整车辆的发车频率和线路,提高公交服务的效率和质量。
(四)智能停车系统智能停车系统通过传感器和互联网技术,帮助驾驶员快速找到空闲停车位。
一些城市还推出了智能停车诱导系统,通过路边的显示屏或手机应用指引驾驶员前往附近的停车场。
此外,部分停车场实现了无人值守和自动缴费,提高了停车管理的效率。
(五)交通监控与执法系统道路上安装的高清摄像头和测速设备能够实时监测交通违法行为,如超速、闯红灯、违法变道等。
这些设备将违法信息自动传输到执法部门,提高了交通执法的效率和准确性,对规范驾驶员的行为起到了重要作用。
交通控制技术基础王老师部分一、环形线圈感应式检测技术 (一)、环形线圈检测器的基本原理1、环形线圈感应式检测技术是运用环形线圈作为检测传感器来检测车辆通过或存在于检测区域的技术。
主要由三部分组成:环形线圈车辆传感器、传输馈线、检测处理单元。
多个线圈检测到的信息经控制单元、调制解调后传给控制中心,组成整个车辆检查系统。
2、线圈中的总电感(线圈自感和线圈与车辆间互感)起直接作用。
①自感:环形线圈自感的大小取决于线圈的周长、环绕面积、匝数及周围介质情况。
当车辆进入环形线圈时,改变了线圈周围的介质情况,铁磁车体使导磁率增加,从而自感量增加。
②互感:环形线圈被加上了交变电流,在其周围产生了交变电磁场当铁磁性的车体进入环形线圈时,车体内就会产生涡流。
此涡流会损耗环形线圈产生的电磁能,即此涡流产生的磁场与原磁场的方向相反,对环形线圈的磁场具有去磁作用,因此,会使环形线圈的电感量减少。
③线圈的频率通常设在几十Khz ~100Khz 内,此时涡流的去磁作用占主导地位,当车辆进入环形线圈的范围时,其电感量将减小。
3、环形线圈检测器的工作原理概括:根据电磁场耦合原理设计而成,当环形线圈中通过一定频率的电流时,若给线圈断面加钢板,线圈涡流的去磁作用会大于铁磁质的增磁作用而使得线圈的等效电感量明显减小;而车辆通过与加钢板情况相似,检测线圈根据这一原理达到检测目的。
(二)、基于环形线圈的交通量获取技术 1、单线圈测速单线圈测速的方法只使用一个线圈检测,通过计测车辆通过时所对应的方波波形宽度来达到检测目的,其代表车辆通过所需时间,以车辆长度除之即可。
即:onofft t lv -=由于实际车辆的长度未知,车身长度l 通常取车长的平均值,这使得估计精度下降。
因此,根据以上方法可对测量周期内所有通过线圈的车辆求得平均速度。
从图看到, (1)、当车辆前沿进入环形线圈的一边时,检测器被触发产生信号输出,而当车辆尾部驶离环形线圈另一边时,信号强度低于触发阈值,输出电平为零。
交通基础设施建设项目风险评估与控制技术研究近年来,全球范围内城市化进程加速,交通基础设施建设变得日益重要。
交通基础设施建设包括道路、桥梁、地铁、高速公路等,是城市快速发展与经济繁荣的不可或缺的基础。
然而,在交通基础设施建设领域中,风险问题往往无法避免。
为了控制风险,提高建设项目的成功率和施工质量,交通基础设施建设项目风险评估与控制技术研究变得至关重要。
一、风险评估是什么首先,我们需要了解什么是风险评估。
风险评估是一种评估特定事件或活动的潜在风险的方法。
在交通基础设施建设领域,风险评估意味着对建设项目涉及问题的潜在风险进行评估,以及在开展工作之前采取措施来减少风险。
风险评估是一个系统性的过程,需要评估特定事件或活动的各个方面,包括环境风险、安全风险、技术风险、财务风险、法律风险等。
二、风险评估的重要性在交通基础设施建设领域,风险评估的重要性不言而喻。
首先,风险评估可以帮助建设项目的所有方面意识到可能存在的风险,并采取相应的措施来减少风险。
其次,通过风险评估,我们可以对建设项目的优点和不足有更深入的了解,并得出可能的影响和后果。
最后,风险评估也可以作为管理工具,帮助建设项目在完成过程中更好地识别和管理问题。
三、交通基础设施建设项目风险控制技术除了风险评估外,我们还需要了解如何控制风险。
以下是交通基础设施建设项目风险控制技术的一些例子:1. 制定详细的计划–首先,制定详细的计划可以帮助你了解预算、进度等重要因素,并帮助你更好地管理整个项目。
同时,如果您遇到问题,您也可以更容易地进行调整。
2. 建立适当的风险管理规划–建立适当的风险管理规划可以帮助您识别投资回报率问题、法律问题或人员安全问题等。
风险管理规划应该总结所有关键信息,并提供该信息的备份。
3. 进行问题分析–问题分析是风险控制的关键步骤之一。
分析问题可以帮助您了解问题发生的原因,并在这些问题在未来发生之前采取相应的措施。
4. 采用适当的工具和方法–适当的工具和方法可以帮助您更有效地控制风险。
互联网与智能交通了解智能交通系统的基础知识互联网与智能交通近年来,随着互联网技术的飞速发展,智能交通系统逐渐应用于我们的生活中。
智能交通系统是利用信息技术和通信技术来改善交通管理、提高交通安全以及优化交通运输效率的一种交通管理系统。
本文旨在介绍智能交通系统的基础知识,包括智能交通系统的定义、组成部分以及其优势。
一智能交通系统的定义智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,简称ITS)是指运用现代信息技术、智能控制技术和通信技术来实现交通运输系统的自动化、智能化和信息化。
通过各种传感器、网络通信和数据分析技术,智能交通系统可以实时获取道路交通信息,并对交通流量进行调控和优化,从而提高交通效率、减少交通事故、缓解交通拥堵等。
二智能交通系统的组成部分智能交通系统由多个组成部分构成,包括交通控制系统、信息管理系统、用户服务系统等。
1. 交通控制系统交通控制系统是智能交通系统的核心部分,主要负责对交通流量进行调控和管理。
其中,交通信号灯控制是其中重要的一部分,通过智能化的信号灯控制,可以实现交通信号的自适应调节,根据实时道路流量情况来调整信号灯的时间间隔,以实现最佳的交通流畅度。
2. 信息管理系统信息管理系统主要负责采集和处理道路交通信息,并为其他系统提供数据支持。
通过数据的分析和处理,可以获取道路拥堵状况、交通事故信息、交通流量等数据,并将其传递给交通控制系统和用户服务系统,以便进行交通调度和用户信息提供。
3. 用户服务系统用户服务系统致力于提供便捷、高效的交通服务。
其中包括智能导航系统,可以为驾驶者提供实时交通信息和导航指引,帮助其选择最佳路线;还有智能停车系统,可以实现停车场的自动化管理和预约停车等功能;此外,智能公交系统、智能支付系统等也是用户服务系统的重要组成部分。
三智能交通系统的优势智能交通系统相比传统交通系统有诸多优势,主要体现在以下几个方面:1. 提高交通效率:智能交通系统能够实时监测交通流量和道路状态,通过数据分析得出最佳交通方案,从而提高道路的通行能力,减少交通拥堵。
简析以物联网技术为基础的智能交通控制系统摘要:智能交通控制系统应用射频识别技术(RFID)、信号控制器和交通信号模糊控制等物联网技术和方法能够对交通控制效果进行改善。
本文围绕物联网技术的应用,对智能交通系统结构展开了分析,探讨了智能控制系统的关键技术,希望能够为智能交通控制系统发展提供参考。
关键词:物联网技术;智能交通;控制系统;嵌入式技术与日俱增的机动车数量给城市交通带来了日益沉重的负担,而智能交通控制系统设计的出现,为这一问题的解决提供了新思路,让安全畅通的城市交通得以重现,同时也使得交通安全得到了保障,尾气排放量与能源消耗量也向好的方向发展等。
在信息技术研究领域,物联网技术炙手可热、应用广泛。
RFID 技术、嵌入式技术等前沿技术逐渐在智能交通控制系统中发挥作用,且获得了业界广泛认同。
1物联网技术及应用在特定协议的前提下,以GPS、RFID、激光扫描器、红外感应器等信息传感设备为媒介,在互联网和各类接入网之间创建连接,并通过智能通信和信息交换等形成具备识别、定位、监控、管理等特征的智能化网络就是物联网技术的作用机制。
无论是人与物之间的关联还是物与物之间的关联,都可以通过物联网技术创建并且形成交互和连接。
在这个过程中,所有的信息都通过物联云平台这个核心中枢汇集、中转,通过应用人工智能大数据处理,做出最优的、能够让行人和车辆得到最佳交通指引的交通控制决策。
2智能交通系统结构在面对纷繁复杂的交通问题时,智能交通系统结构能够借助人工智能的优势,对交通秩序与安全进行综合性的监管、处理。
人工智能理论为智能交通控制系统研究提供了扎实完备的理论指导与具体的方法策略,快捷方便地处理交通控制领域内的各类问题。
在本次研究中,具体以 RFID、嵌入式、模糊控制等物联网技术为对象,对交通系统进行科学设计。
分布式人工智能是设计的重点,有一个关键分支——多智能体系统。
该系统以细化复杂的大系统为目的,使复杂的系统分解为多个简单的子系统,简化管理内容,提高信息协调和通信方面的效率,最终让烦琐复杂的智能交通系统控制问题在一个个细小问题的解决中得到处理。
道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章:绪论1.1 课程简介1.2 道路交通控制技术的意义和作用1.3 道路交通控制技术的发展历程1.4 道路交通控制技术的应用领域第二章:道路交通控制基础2.1 交通信号灯控制系统2.2 交通信号控制的基本原理2.3 交通信号控制的基本方法2.4 交通信号控制的基本设备第三章:交通控制系统的设计与实施3.1 交通控制系统的设计步骤3.2 交通控制系统的实施步骤3.3 交通控制系统的优化方法3.4 交通控制系统的评价指标第四章:智能交通控制系统4.1 智能交通控制系统的概念4.2 智能交通控制系统的组成4.3 智能交通控制系统的关键技术4.4 智能交通控制系统的应用案例第五章:道路交通控制技术的未来发展5.1 道路交通控制技术的发展趋势5.2 道路交通控制技术面临的挑战5.3 道路交通控制技术的创新方向5.4 道路交通控制技术的发展前景第六章:交通信号控制策略6.1 固定时间控制策略6.2 动态控制策略6.3 自适应控制策略6.4 区域交通控制策略第七章:交通流量分析与预测7.1 交通流量的基本概念7.2 交通流量的统计分析方法7.3 交通流量的预测方法7.4 交通流量分析与预测的实际应用第八章:交通控制系统设备与管理8.1 交通信号灯控制器8.2 交通监控摄像头8.3 交通传感器8.4 交通控制系统设备的管理与维护第九章:交通安全与伦理9.1 道路交通控制与交通安全9.2 道路交通控制设备的安全生产要求9.3 道路交通控制的伦理问题9.4 道路交通控制与环境保护第十章:案例分析与实战演练10.1 国内外成功案例分析10.2 道路交通控制技术的实际应用案例10.3 实战演练:交通控制系统的设计与实施10.4 实战演练:智能交通控制系统的应用重点和难点解析重点一:智能交通控制系统的关键技术在第四章中,智能交通控制系统的关键技术是教学的重点。
这包括车流量检测技术、数据通信技术、信息处理技术、智能控制技术等。
大学二年级交通管理工程课教案交通流理论与控制交通管理工程课教案:交通流理论与控制引言交通是现代社会不可或缺的重要组成部分,而交通管理工程作为一门专业课程,旨在培养学生对交通流理论及控制技术的理解和应用能力。
本教案将以交通流理论与控制为核心,全面介绍相关概念、原理和方法,帮助学生全面掌握交通管理工程的基本要点。
一、交通流理论1.1 交通流概念及特点交通流是指道路上车辆和行人在一段时间内的运动状态和组织形式。
本节将介绍交通流的基本概念以及其特点,如流量、密度和速度的定义和计算方法。
1.2 交通流模型为了更好地研究交通流的行为规律,学者们提出了多种交通流模型。
本节将重点介绍宏观模型和微观模型,对于各种模型的特点、应用场景和计算方法进行详细讲解。
二、交通流控制2.1 交通流控制的目标交通流控制的目标是实现交通系统的高效、安全和稳定运行。
本节将介绍交通流控制的基本目标,包括优化交通流的通行能力、减少拥堵和事故风险等。
2.2 交通信号控制交通信号控制是一种常用的交通流控制手段,它通过设置信号灯,对交通流进行有效地管理。
本节将详细介绍交通信号控制的原理、交通信号的设计方法以及常见的信号控制策略。
2.3 交通管理系统随着信息技术的快速发展,交通管理系统逐渐成为交通流控制的重要工具。
本节将介绍交通管理系统的基本组成部分和功能,如交通流数据采集与处理、交通态势分析和交通预测等。
三、交通流理论与控制的实践应用3.1 道路交通优化本节将介绍如何应用交通流理论和控制技术,对道路交通进行优化,提高道路通行能力和交通效率。
例如,通过调整信号配时和车道划分等方式,改善道路拥堵现象。
3.2 公共交通规划与管理公共交通是城市交通系统的重要组成部分,其规划和管理涉及到大量的交通流理论和控制知识。
本节将介绍公共交通规划与管理的基本原理和方法,包括公交线路优化、站点布局和调度等方面。
结语通过本教案的学习,学生将全面了解交通流理论与控制的基本概念、原理和方法,能够应用所学知识解决实际问题。
道路交通控制技术教案(教学大纲)第一章:道路交通控制技术概述1.1 道路交通控制技术的定义1.2 道路交通控制技术的重要性1.3 道路交通控制技术的发展历程1.4 道路交通控制技术的现状与发展趋势第二章:交通信号控制基础2.1 交通信号控制的基本原理2.2 交通信号灯的控制方式2.3 交通信号控制设备的组成与功能2.4 交通信号控制参数的设定与优化第三章:交通信号控制算法3.1 交通信号控制算法的分类3.2 固定周期控制算法3.3 自适应控制算法3.4 动态优化控制算法第四章:交通信号控制系统的设计与实施4.1 交通信号控制系统的设计原则4.2 交通信号控制系统的硬件设计4.3 交通信号控制系统的软件设计4.4 交通信号控制系统的实施与调试第五章:智能交通系统与道路交通控制技术5.1 智能交通系统的概念与组成5.2 智能交通系统与道路交通控制技术的关系5.3 智能交通系统中道路交通控制技术的发展方向5.4 智能交通系统在我国的应用与发展第六章:交通监控系统6.1 交通监控系统的组成与功能6.2 视频监控技术在道路交通控制中的应用6.3 交通流量监测技术及其应用6.4 智能监控技术在道路交通控制中的发展第七章:交通事件检测与处理7.1 交通事件的分类与特点7.2 交通事件的检测技术7.3 交通事件的处理流程与方法7.4 交通事件检测与处理系统的优化第八章:交通安全与管理8.1 交通安全的影响因素8.2 交通安全管理的措施与方法8.3 交通安全教育与宣传8.4 智能交通安全与管理技术的发展第九章:交通控制策略与仿真9.1 交通控制策略的分类与特点9.2 常用交通控制策略及其应用9.3 交通控制仿真的原理与方法9.4 交通控制策略仿真案例分析第十章:道路交通控制技术的未来发展趋势10.1 新能源车辆对道路交通控制技术的影响10.2 自动驾驶技术对道路交通控制技术的影响10.3 车联网技术在道路交通控制中的应用10.4 道路交通控制技术在未来的发展趋势与挑战第十一章:城市道路交通控制系统案例分析11.1 城市道路交通控制系统的实际应用案例11.2 案例分析的方法与步骤11.3 案例分析的启示与总结11.4 我国城市道路交通控制系统的现状与改进方向第十二章:道路交通控制技术在特殊事件中的应用12.1 特殊事件的定义与分类12.2 道路交通控制技术在突发事件中的应用12.3 道路交通控制技术在大型活动交通管理中的应用12.4 特殊事件应对策略的优化与改进第十三章:道路交通控制技术在国际上的应用与发展13.1 道路交通控制技术在不同国家的应用现状13.2 国际上道路交通控制技术的发展趋势13.3 道路交通控制技术国际交流与合作的重要性13.4 我国道路交通控制技术在国际竞争中的优势与挑战第十四章:道路交通控制技术的相关法律法规14.1 道路交通控制技术相关法律法规的概述14.2 我国道路交通控制技术相关法律法规的主要内容14.3 法律法规在道路交通控制技术中的应用与执行14.4 道路交通控制技术法律法规的完善与发展第十五章:道路交通控制技术的伦理与责任15.1 道路交通控制技术应用中的伦理问题15.2 伦理原则在道路交通控制技术中的应用15.3 道路交通控制技术人员的职业责任与道德规范15.4 提高道路交通控制技术伦理与责任意识的途径与方法重点和难点解析本文主要介绍了道路交通控制技术的相关内容,重点包括道路交通控制技术的定义、重要性、发展历程、现状与发展趋势,交通信号控制基础、算法、系统设计与实施,智能交通系统与道路交通控制技术的关系,以及交通监控系统、交通事件检测与处理、交通安全与管理、交通控制策略与仿真等。
轨道交通电气与控制专业基础知识轨道交通电气与控制专业是现代交通运输领域中的一个重要学科,它主要研究轨道交通系统的电气设备和控制技术。
在这个学科中,学生需要掌握一系列基础知识,以便能够理解和应用电气与控制技术在轨道交通领域的相关问题。
一、电气基础知识在轨道交通电气与控制专业中,学生需要掌握一定的电气基础知识,包括电流、电压、电阻等基本概念,以及电路中的串联与并联、电压与电流的分压与分流等基本电路原理。
此外,学生还需要了解常见的电气元件,如电阻、电容、电感等,并掌握它们的特性和应用。
二、电力系统与电机轨道交通系统需要大量的电力供应,因此学生需要学习电力系统的基本知识,包括电力传输与配电、电力负荷计算与管理、电力安全与保护等内容。
此外,电机在轨道交通系统中也起着重要的作用,学生需要学习各种类型的电机,如直流电机、交流电机、步进电机等,并了解它们的特性和控制方法。
三、电子技术与控制系统电子技术在轨道交通领域中扮演着重要的角色,学生需要学习数字电子技术和模拟电子技术的基本原理和应用,包括数字电路设计、模拟电路设计、电子器件与电子元器件、信号与系统等内容。
此外,学生还需要学习控制系统的基本原理,包括传感器与执行器、反馈控制、PID控制等,并能够应用这些知识解决轨道交通系统中的控制问题。
四、信号与通信技术在轨道交通系统中,信号与通信技术起着重要的作用,学生需要学习信号与系统的基本原理,包括信号的采集、传输、处理和控制等内容。
此外,学生还需要了解常见的通信技术,如有线通信、无线通信、网络通信等,并能够应用这些技术解决轨道交通系统中的通信问题。
五、安全与可靠性轨道交通系统的安全与可靠性是至关重要的,学生需要学习安全与可靠性工程的基本知识,包括风险评估与管理、故障诊断与排除、安全与可靠性设计等内容。
此外,学生还需要了解轨道交通系统中的安全保护装置和措施,如信号系统、防护装置、紧急制动系统等,并能够应用这些知识解决轨道交通系统中的安全与可靠性问题。
智能交通基础知识在当今社会,交通是城市运转的命脉,而智能交通则是提升交通效率、保障交通安全、优化出行体验的关键手段。
那么,什么是智能交通呢?智能交通,简单来说,就是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统,从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
智能交通系统的组成部分十分丰富。
首先是交通信息采集系统,它就像交通的“眼睛”,通过各种传感器、摄像头、雷达等设备,实时收集道路上的车辆流量、车速、路况等信息。
这些信息是智能交通系统运行的基础,为后续的分析和决策提供了数据支持。
其次是交通信息处理与分析系统,这相当于交通的“大脑”。
收集到的海量交通信息在这里被整理、分析和挖掘,以提取出有价值的信息和规律。
例如,通过对历史数据的分析,可以预测未来一段时间内某个路段的交通流量,从而提前进行交通疏导和管控。
再者是交通控制与管理系统,它是交通的“指挥棒”。
根据信息处理与分析系统得出的结果,对交通信号灯、可变车道标志等进行实时控制,以优化交通流,减少拥堵。
另外,还有智能交通诱导系统,它像交通的“导航员”。
通过电子显示屏、手机应用等方式,为出行者提供实时的路况信息、最优的出行路线规划,引导人们避开拥堵路段,提高出行效率。
智能交通带来的好处是显而易见的。
对于出行者来说,能够减少出行时间,提高出行的可靠性和舒适性。
以往,我们可能会因为不了解路况而被困在拥堵的道路上,浪费大量的时间和精力。
有了智能交通系统,我们可以提前规划路线,避开拥堵,让出行更加顺畅。
对于交通管理部门来说,智能交通有助于提高交通管理的效率和科学性。
通过实时监测和分析交通数据,能够及时发现交通问题,并采取针对性的措施加以解决。
同时,也可以为交通规划和基础设施建设提供决策依据,使交通资源得到更合理的配置。
从宏观层面来看,智能交通对于城市的发展也具有重要意义。
交通控制技术基础王老师部分一、环形线圈感应式检测技术 (一)、环形线圈检测器的基本原理1、环形线圈感应式检测技术是运用环形线圈作为检测传感器来检测车辆通过或存在于检测区域的技术。
主要由三部分组成:环形线圈车辆传感器、传输馈线、检测处理单元。
多个线圈检测到的信息经控制单元、调制解调后传给控制中心,组成整个车辆检查系统。
2、线圈中的总电感(线圈自感和线圈与车辆间互感)起直接作用。
①自感:环形线圈自感的大小取决于线圈的周长、环绕面积、匝数及周围介质情况。
当车辆进入环形线圈时,改变了线圈周围的介质情况,铁磁车体使导磁率增加,从而自感量增加。
②互感:环形线圈被加上了交变电流,在其周围产生了交变电磁场当铁磁性的车体进入环形线圈时,车体内就会产生涡流。
此涡流会损耗环形线圈产生的电磁能,即此涡流产生的磁场与原磁场的方向相反,对环形线圈的磁场具有去磁作用,因此,会使环形线圈的电感量减少。
③线圈的频率通常设在几十Khz ~100Khz 内,此时涡流的去磁作用占主导地位,当车辆进入环形线圈的范围时,其电感量将减小。
3、环形线圈检测器的工作原理概括:根据电磁场耦合原理设计而成,当环形线圈中通过一定频率的电流时,若给线圈断面加钢板,线圈涡流的去磁作用会大于铁磁质的增磁作用而使得线圈的等效电感量明显减小;而车辆通过与加钢板情况相似,检测线圈根据这一原理达到检测目的。
(二)、基于环形线圈的交通量获取技术 1、单线圈测速单线圈测速的方法只使用一个线圈检测,通过计测车辆通过时所对应的方波波形宽度来达到检测目的,其代表车辆通过所需时间,以车辆长度除之即可。
即:onofft t lv -=由于实际车辆的长度未知,车身长度l 通常取车长的平均值,这使得估计精度下降。
因此,根据以上方法可对测量周期内所有通过线圈的车辆求得平均速度。
从图看到, (1)、当车辆前沿进入环形线圈的一边时,检测器被触发产生信号输出,而当车辆尾部驶离环形线圈另一边时,信号强度低于触发阈值,输出电平为零。
(2)、车辆通过检测器产生的脉冲信号经过平滑滤波处理后,形成方波信号输出。
一个方波信号即可以表示一辆车的通过; (3)、方波信号的宽度,即是车辆占用检测器的时间。
(4)、对于双线圈检测系统,通过得到前线圈脉冲的起跳沿和后线圈的脉冲起跳沿的时间之差以及两个线脉冲和方波 分别侧重检测 速度和占有率圈之间的距离D,即可得到经过双线圈检测器的车辆的地点速度。
2、双线圈测速为了更准确地测量车速,通常要在车流方向上埋设两个性能相同的环形线圈,相关标准建议两线圈的间隔距离为4.9米,但是,为了提高速度估计的精度,也可适当加大两线圈的间距。
虽然加大两线圈的间距可以提高测量精度,但间距过大时,会导致多辆车同时出现在两线圈之间从而导致速度估计失效。
车速为ABttSV-=为了提高速度估计的精度,可以充分利用车辆驶入线圈和离开线圈的时间,如图所示。
则得下式:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+-=241321ttDttDv(三)、环形线圈的优缺点优点:测量精度较高、适应性较强(通过改变环尺寸适应不同要求)、故障率低、性价比较高缺点:安装维护麻烦、不能检测行人、较小车辆检测困难(Q):环形线圈可怎样提高精度?1、车体带有铝等顺磁质材料2、埋设线圈时,考虑使车辆通过时能覆盖较大的环域,要和尽可能通过线圈的拐角处,有时可以把线圈绕成菱形。
3、车辆覆盖线圈的面积愈大,车辆的地盘愈低二、视频检测技术(一)、数字图像处理基础1、由于噪声源很多,噪声的种类复杂,所以去噪平滑的方法也多种多样。
现有的图像去噪方法主要分两类,一类是空域的方法,主要采用各种图像平滑模板与图像进行卷积处理,从而达到抑制或消除噪声的目的;另一类是频域的方法,主要通过对图像进行变换后,用合适的滤波器进行滤波处理,再经过反变换后得到去噪后的图像。
常用的空域滤波有均值滤波、中值滤波等。
它们对不同的噪声有不同的去噪特性,均值滤波可以有效的滤除高斯噪声,而中值滤波对脉冲噪声和椒盐噪声的去噪能力很好。
2、中值滤波中值滤波器是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性平滑滤波器。
基本原理:把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近真实值,从而消除孤立的噪声点。
中值滤波过程如下(选用3×3的模板):1)、使模板在图像中的每个象素上移动,并使模板中心与该象素位置重合,最终完成对图像中所有象素的遍历。
2)、读取模板对应下的各个象素的灰度值,并将这些值进行排序(考虑到算法的实时性,使用快速排序)。
3)、取排序后的中间值,将其赋给模板中心位置的象素。
3、均值滤波均值滤波器是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的均值代替,让周围的像素值接近真实值,从而消除孤立的噪声点。
均值滤波过程如下(选用3×3的模板):1)、使模板在图像中的每个象素上移动,并使模板中心与该象素位置重合,最终完成对图像中所有象素的遍历。
2)、读取模板对应下的各个象素的灰度值,并求出这些值的均值。
3)、将求出的均值赋给模板中心位置的象素。
4、视频检测技术的特点:安装较为方便,不破坏路面,施工时基本不影响交通;探测器设置方便、灵活;可实现大区域交通信息检测;模块化、结构化设计,扩展性好、系统运行效率高;实时进行多车道的信息检测和统计(如车流量等);实时进行各种异常情况的采集和报警(如堵塞、事故等);实时进行车辆违章行为的采集;自动检测和识别车牌号码;维护方便。
(二)、虚拟线圈基本思想虚拟线圈是图像序列中由人工指定的一系列区域, 这些区域可以覆盖整个图像, 也可以局限于某个区块, 就像在路口埋设线圈检测器一样。
虚拟线圈是在视频图像检测中用来代替物理检测线圈功能的一种方法。
虚拟线圈位置、大小一旦确定就可以用来检测交通量。
物理检测线圈是通过磁感应等方式来检测是否有车辆经过而产生的特征曲线。
虚拟线圈则是按照图像序列之间的关系,利用有关图像运动检测算法来提取目标车辆的特征曲线, 根据特征曲线判断车辆的类型。
因此, 虚拟线圈对物理线圈具有可替代性。
三、微波检测、雷达测速仪1、微波检测技术,顾名思义,是利用微波技术来达到采集和检测交通参数的技术。
2、雷达测速仪的工作原理多普勒效应:在观察光波、声波、电磁波时,如果波源和观察点之间发生相对运动,则所观测到的波频率会随之改变。
当物体朝着无线电波发射的方向前进时(与无线电波方向相反,是逆向),发射回来的无线电波会被压缩,因此该无线电波的频率会随之增加;反之,当物体朝着远离无线电波的方向行进时,其反射回来的无线电波的频率就会随之减少。
四、超声波雷达1、超声波及其特点:超声波是超出人的听觉范围的一种声波(机械波),其频率范围在25 ~50 khz,在空气中的传播速度为331m/s。
不仅人不能听闻,且因为其频率较高、波长较短,所以绕射现象也小。
其最明显的特点是传播的方向性好;它在液体、固体中衰减较小、穿透能力强,遇到杂质或分界面又能显著地反射,因此,其在工业检测和交通检测中得到广泛应用。
此外,它具有多普勒效应。
2、超声波雷达的工作原理:反射波时间差法和多普勒法。
反射波时间差法:超声波探头发射超声波,经车辆或路面反射回到超声波检测器,根据车辆以及路面反射波返回的时间差,来识别有无车辆通过或存在。
也就是,检测电路将该反射波放大后,再通过时差选择电路,就可鉴别出是车顶回波还是地面回波。
3、多普勒法:恒定频率超声波车辆检测器是利用声波的多普勒效应来检测车速的一种检测器。
其检测原理与多普勒雷达测速仪原理相同。
不同的是其所发射的声波,而雷达测速仪发射的是电磁波。
但其造价较高。
这种多普勒式超声波雷达的检测原理如下:超声波探头作为声源向正在行驶的车辆发射超声波。
超声波波束是迎着车辆的行进方向投射的。
投射到车辆上的超声波波束,一部分反射并被超声波接收器所接收到,并对所接收到的信号进行处理,得到所需的车速信息。
4、超声波雷达的特点:由于超声波雷达是高架俯视或路旁俯视安装,因此不需开挖路面,不受路面变形影响,安装和维护基本不影响交通;使用寿命长,可移动,架设方便;但其检测范围呈锥形,受车型、车高变化的影响,检测精度较差,特别是在严重拥堵的情况下;其检测精度易受环境的影响,尤其大风、暴雨等的影响;探头下面通过的人或(动)物也会产生发射波,从而造成误检。
4、雷达和超声波雷达的区别:检测原理相同,所发射的声波不同,超声波雷达发出的是声波,雷达测速仪发射的是电磁波,造价较高。
而且雷达的精度比超声波高。
五、移动式交通检测技术移动式交通检测技术是指运用载有特定设备(检测器)的移动车辆(浮动车,Floating car)检测道路上的固定表示物来采集交通数据的方法总称。
目前主要有:基于GPS动态交通检测技术(GPS探测车)、基于RFID动态交通检测技术(RFID探测车)、基于手机动态交通检测技术。
浮动车是指安装有定位和无线通信装置、能够与交通信息中心进行信息交换的普通车辆。
(Q):与固定检测技术的区别赵老师部分1.通信系统一般模型:信息源→发信机→传输媒质→收信机→受信点。
(并举例)↑噪声2.通信系统的分类按照信道传输信号种类的不同:模拟通信系统和数字通信系统按照传输媒介分类:有线通信和无线通信按照调制方式的不同:基带通信系统和调制通信系统按照通信业务分类:电话、电报、广播、电视、数据按照工作波段分类:长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统、微波通信系统和光通信系统信源编码:模拟信号数字化信道编码:编码的转换111111111→13.用三角函数调制余弦波信号的特性表现为它的时间特性和频率特性。
与信号的两种基本特性相对应,与信号有关的系统的分析方法也有两种:时域分析和频域分析。
在时域分析时,始终把信号看成为时间的函数,但任何信号又可以看成是频率函数。
周期信号的频谱由离散的频率成分构成。
非周期函数的频谱是连续的频谱函数。
搬移频谱是将信号乘以余弦波来完成的。
利用余弦信号可以将信号频谱在正负频域内分别搬移到±ω0的位置上,这个过程又称作调制。
4. 调制的三种方式:(角调制)调幅AM ,是指用信号去控制载波的振幅,使已调波的包络按照的规律线性变化的过程。
调频FM ,其相位与原始信号积分成正比,调频与原始信号成正比。
调相PM ,相位与原始信号成正比,调相波频率与原始信号导数成正比。
5. AM 调制:调制信号为)(t f载波为)cos()(000θω+=A t c 已调信号为)cos()]([)(000θωϕ++=t t f A t AM6. 角调波是具有恒定振幅和瞬时相角的正弦波)](cos[)(t A t θϕ= 瞬时频率和瞬时相角有如下关系:dtt d t )()(θω=相位调制系统(PM),其瞬时相角为)()(0t f k t PM +=θθ 对前式求导可得到瞬时频率:dtt df k dt t d t PM)()()(0+==ωθω )](cos[)(000t f k t A t S PM PM ++=θω频率调制系统(FM),角频率受到调制,其瞬时角频率为:)()(0t f k t FM +=ωω 所产生的瞬时相角为:⎰⎰+==)()()(0t f k t dt t t FMωωθ])(cos[)(000⎰++=t f k t A t S FM FM θω7. 调频波与调相波的特点①调相波的相位偏移与调制信号呈线性关系,而调频波的相位偏移是与调制信号的积分呈线性关系。