[發明專利]一種交通流檢測誘導方法

有效

• 申請號: 201410023923.9
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103700274A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 尹宏鵬;柴毅;張坤;姚聰;范曲
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/01
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，涉及一種交通流檢測誘導方法。

背景技術

隨著社會經濟高速發展和城鎮化進程的不斷加快，城市人口數量和機動車保有量都在不斷增加，導致城市交通擁堵現象日益嚴重。與交通擁堵相伴而來的環境污染和能源浪費等不利因素制約了城市發展并影響了居民生活質量。交通擁堵已經成為世界各國共同面臨又急需解決的重要問題。因此，研究解決交通擁堵問題的方法具有重要的現實意義。

在不能無止境地限制交通參與者數量和增加交通路網容量的前提下，提高交通路網運行效率是緩解交通擁堵的重要且有效方法。提高交通路網運行效率的前提是正確的檢測出當前交通狀態。所以交通狀態檢測是重中之重。而交通誘導系統已經被證明可以均衡路網負載，是行之有效的提高路網運行效率的方法之一。交通誘導系統根據當前路網內交通流運行情況，可為交通參與者提供出行線路指導，從而調節交通路網負載，降低交通擁堵發生的概率，最終實現緩解交通擁堵的目的。交通誘導系統的基礎數據是實時交通流狀態信息——交通狀態信息，只有在實時交通狀態信息的支持下，交通誘導信息系統才能夠充分發揮作用，緩解交通擁堵。

目前，在交通信息采集階段，常用的行駛車輛檢測器主要有磁感應式檢測器、超聲波式檢測器、壓力開關檢測器、雷達檢測器、光電檢測器以及視頻檢測器等，常用的交通誘導控制方法有主線控制法、入口匝道控制等。

磁感應式檢測器是一種埋在地表下的電感線圈，通過與電容組成振蕩電路并通電后，磁感應式檢測器便能以固定的頻率振蕩。當有金屬物體通過地感線圈后，由于線圈內介質發生改變導致振蕩頻率增加。通過測量磁感應式檢測器頻率變化可以判斷是否有車輛通過，測量頻率信號發生變化的起始時間和結束時間的間隔可估計車輛速度。其缺點在于：磁感應式檢測器易受車輛、溫度、濕度等外界環境的影響，基準頻率會產生漂移，從而影響檢測效果。同時，由于車型、車體、車速的不同，也會影響檢測的準確性。

超聲波交通流量觀測設備采用了固定式探頭，探頭垂直安裝在路面上方，向路面發射脈沖超聲波，并接收反射回的超聲波，通過測定聲波發射和接收的時間差t，可以計算出路面相對高度h0（計算公式h0＝v（聲速）×t/2）。當車輛通過該檢測器下方時，路面的相對高度變化為h1，這樣便可計算出該車的高度值H。即H＝h0－h1，通過連續發射超聲波，可以得到一組變化的車輛高度值H1、H2、H3……Hn。通過分析高度變化的數值，得出車輛的速度和數量。其缺點是：如果有物體遮擋在超聲波探頭和車輛間時，超聲波檢測失去作用，與視頻檢測器相比參數不具備可視化效果，對于路況信息的反饋監督較難。

壓力開關檢測器的原理為：當車輛經過氣壓管傳感器時，氣壓管內部便產生一股微弱的氣流并傳到檢測設備上的空氣開關，從而便形成了一個車軸電信號，精確記錄每個車軸的時間標，利用交通管理軟件對車軸數據進行處理，可獲得交通數據。其缺點在于：當流量大、空氣開關對溫度較敏感或輪胎對氣壓管造成磨損破壞時，精度下降；車輛停在氣壓管上時精度失真。

雷達車速檢測器是以多普勒效應為原理開發的車輛速度檢測裝置。當車輛接近測速雷達時，雷達收到信號的頻率增加，當車輛離去測速雷達時，雷達收到信號的頻率降低。通過計算雷達收到信號頻率的變化可以獲得車輛運行速度。利用普通雷達測量車輛運行速度的精度小于1Km/h。其缺點在于：只能測量車輛的運動速度，不能測量運動車輛的數量，需要配合其他傳感器測量車輛的數量，同時在車輛運行速度緩慢時，雷達測量車速的誤差交大。

光電檢測器通過線性排列的紅外光發射和接收來實現對車輛的同步掃描，并將光信號轉換為電信號，從而實現對車輛數據的綜合檢測。其缺點是：單道性太強;受周圍環境(如大氣溫度濕度)影響太大;穿透灰塵、霧、雨和雪能力很弱。

視頻檢測器以攝像機、計算機和其他輔助設備為基礎利用計算機技術、圖像處理技術和人工智能技術從圖像信息中提取出車輛數量和車輛速度的方法。其缺點在于：易受天氣、燈光、陰影和視頻圖像處理算法優劣的影響。

主線控制法就是對高速公路主線的交通進行調節、誘導警告，按照路段下游的通行能力控制路段上游的交通需求，常用的實施方法是對車速進行誘導控制、對車道進行封閉控制等。缺點是:不能對公路交通量產生重大影響，路網整體協調能力不佳，改善交通的效果不明顯，不能主動引導司機主動參與交通調節過程，其過程對司機來說是被動的。