1、交通信息檢測技術 辛樂 Email： Tel： 67396189 綜合樓綜合樓1121室室2課課程內容程內容o 第一章：緒論o 第二章：基于磁頻的車輛檢測技術o 第三章：基于波頻的車輛檢測技術 o 第四章：基于視頻的車輛檢測技術o 第五章：基于射頻的車輛檢測技術o 第六章：移動型交通數據采集技術o 第七章：交通檢測數據預處理技術o 第八章：交通檢測技術綜合應用第第3章章. 基于波頻的車輛檢測技術基于波頻的車輛檢測技術 3. 基于波頻的車輛檢測技術基于波頻的車輛檢測技術基于波（包括聲波和電磁波等）的特性實現車輛檢測p 按工作方式劃分p 主動方式p 超聲波p 微波p 主動紅外p 被動方式p 被動聲

2、學p 被動紅外p 波頻范圍主要內容主要內容3.1 超聲波車輛檢測器n工作原理及分類n特點及適用性n安裝與應用3.2 微波車輛檢測器雷達測速儀n基本組成及工作原理n特點及適用性n安裝與應用3.3 微波車輛檢測器遠程微波車輛檢測器n基本工作原理及工作過程n特點及適用性n安裝與應用主要內容主要內容3.1 超聲波車輛檢測器n工作原理及分類n特點及適用性n安裝與應用3.2 微波車輛檢測器雷達測速儀n基本組成及工作原理n特點及適用性n安裝與應用3.3 微波車輛檢測器遠程微波車輛檢測器n基本工作原理及工作過程n特點及適用性n安裝與應用3.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器器超聲波超聲波檢測檢測器器-CJK0

3、33.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類8o 工作原理工作原理:n 利用超聲波傳感器發射脈沖波，通過測量由路面或車輛表面發射的脈沖超聲波的波形，可確定從傳感器到路面或車輛表面的距離n 因為路上有車和路上無車時的傳感器所測信號有差別，可借此確定車輛的出現n 利用接收的聲信號轉換為電信號，通過信號處理模塊進行分析和處理，就可以得出車流量、車速、車型等參數，并提供車頭時距和車道占用率的統計數據3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類9o 1） ）組組成成:n 系系統結統結構構圖圖o 主要包括主要包括超聲波探超聲波探頭頭、主機及

4、通信三大部分、主機及通信三大部分3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類10o 2）超聲波探）超聲波探頭頭（ （檢測檢測器）器）n 實實物及硬件物及硬件結結構構設計圖設計圖o 超聲波探超聲波探頭頭：超聲波的：超聲波的發發送和接收送和接收o LM812 超聲波超聲波專專用集成用集成電電路路3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類11o 2）超聲波探）超聲波探頭頭（ （檢測檢測器）器）n 工作原理（超聲波工作原理（超聲波發發送及接收原理）送及接收原理）o 壓電壓電式式o 磁滯伸磁滯伸縮縮式式o 電電磁式磁式3.1.1 超聲波超

5、聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類12o 2）超聲波探）超聲波探頭頭（ （檢測檢測器）器）n 工作原理（超聲波工作原理（超聲波發發送及接收原理）送及接收原理）o 壓電壓電式式o 磁滯伸磁滯伸縮縮式式o 電電磁式磁式3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類13o 3）超聲波）超聲波車輛檢測車輛檢測原理原理n 工作工作3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類類3.1.1 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的工作原理及分器的工作原理及分類

6、類16o 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的分器的分類類:n 脈沖型n 諧振型n 連續波型3.1.2 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性17o 優優點點:n 安裝安裝簡簡易方便，不破壞路面，易方便，不破壞路面，維維修修時時不需封不需封閉閉車車道道非非接觸式接觸式檢測檢測方式方式n 價格低、體價格低、體積積小、可移小、可移動動、使用壽命、使用壽命較長較長，易于安裝與，易于安裝與維護維護n 方向性好方向性好n 不受不受車輛車輛遮遮擋擋影響，影響，對對密集密集車車流適流適應應性好性好n 超聲波超聲波檢測檢測通通過檢測車輛過檢測車輛高度分高度分車車型，與人工型，與人工調查調查分型方

7、分型方式相近，因此得出的式相近，因此得出的分型分型結結果最接近人工果最接近人工調查調查n 對對雨、雨、霧霧、雪的穿透能力、雪的穿透能力強強，可在，可在惡惡劣氣候條件下工作劣氣候條件下工作3.1.2 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性18o 缺點缺點:n 儀儀器反器反應時間長應時間長、 、誤誤差大，波束差大，波束發發散角大、分辨率低、衰減散角大、分辨率低、衰減快，有效快，有效測測量距離小量距離小n 性能受性能受環環境影響，如溫度和氣流境影響，如溫度和氣流3.1.2 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性19o 適用性適用性:n 主要用于主要用于車車速速測測

8、量、停量、停車場車車場車位位檢測檢測，也用于交通信號機，也用于交通信號機中，替代感中，替代感應線應線圈圈檢測檢測器作器作為車輛檢測為車輛檢測器，以降低器，以降低環環境干境干擾擾3.1.3 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的安裝與器的安裝與應應用用20o 安裝安裝:n 垂直安裝于垂直安裝于車車道上方，每個探道上方，每個探頭檢測頭檢測一個一個車車道道n 可充分利用立交可充分利用立交橋橋和和過過街天街天橋橋、 、龍門龍門架及路燈的燈桿安裝架及路燈的燈桿安裝3.1.3 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的安裝與器的安裝與應應用用21o 應應用用:n 全面替代全面替代環環形形線線圈圈車輛檢測車輛檢測器，廣泛用

9、于交通流量器，廣泛用于交通流量檢測檢測， ，交叉口信號燈控制，城市快速路出入口匝道控制交叉口信號燈控制，城市快速路出入口匝道控制n 對對交通流量和平均交通流量和平均車車速的速的檢測檢測準確度準確度較較高高n 能能夠識別夠識別7 7種種車車型型3.1.3 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的安裝與器的安裝與應應用用22o 應應用用:n 交通流量交通流量o 測測量量發發射和接收超聲波的射和接收超聲波的時間時間差差計計算出超聲波算出超聲波發發射和接收所走射和接收所走過過的距離的距離n 車車型型o 比比對對超聲波超聲波發發射波和接收波，射波和接收波，獲獲得得車輛長車輛長度度變變化曲化曲線線及及高度高度變變

10、化曲化曲線線，以此推出，以此推出車輛車輛的外形的外形輪輪廓廓線線 n 車車速速o 車輛車輛先后通先后通過懸過懸掛于同一掛于同一車車道上方的兩個超聲波道上方的兩個超聲波檢測檢測器的器的時間時間差以及兩差以及兩檢測檢測器的距離，可以器的距離，可以計計算算車輛車輛地點瞬地點瞬時車時車速，速，進進一步準一步準確確計計算地點平均算地點平均車車速（速（時間時間平均平均車車速）速）3.1.3 超聲波超聲波車輛檢測車輛檢測器的安裝與器的安裝與應應用用23o 應應用用:n 占有率占有率o 測測量量發發射和接收超聲波的射和接收超聲波的時間時間差差計計算出超聲波算出超聲波發發射和接收所走射和接收所走過過的距離的距離

11、n 擁擁堵堵時間時間o 比比對對超聲波超聲波發發射波和接收波，射波和接收波，獲獲得得車輛長車輛長度度變變化曲化曲線線及及高度高度變變化曲化曲線線，以此推出，以此推出車輛車輛的外形的外形輪輪廓廓線線 主要內容主要內容3.1 超聲波車輛檢測器n工作原理及分類n特點及適用性n安裝與應用3.2 微波車輛檢測器雷達測速儀n基本組成及工作原理n特點及適用性n安裝與應用3.3 微波車輛檢測器遠程微波車輛檢測器n基本工作原理及工作過程n特點及適用性n安裝與應用3.2 微波微波車輛檢測車輛檢測器器雷達雷達測測速速儀儀o 利用微波（雷達）檢測原理，工作時檢測單元連續發射微波，根據反射波束的強弱來檢測車輛的存在3.

12、2 微波微波車輛檢測車輛檢測器器雷達雷達測測速速儀儀o 能同能同時檢測時檢測雙向多條雙向多條車車道的道的車車流量、流量、車車速、速、車車型并提供型并提供車頭時車頭時距和距和車車道占用率的道占用率的統計統計數據，其分型方式是按數據，其分型方式是按車長車長來劃分來劃分o 從從檢測單檢測單元出來的數據可以通元出來的數據可以通過過RS232串口串口傳輸傳輸到管理到管理計計算算機，可以機，可以實現實現數據數據實時實時上上傳傳o 它可以它可以測測量微波投影區域內目量微波投影區域內目標標的距離，通的距離，通過過距離來距離來實現對實現對多多車車道的靜止道的靜止車輛車輛和行和行駛車輛駛車輛的的檢測檢測。 。 微

13、波（雷達）檢測器微波（雷達）檢測器SS105SS1053.2 微波微波車輛檢測車輛檢測器器雷達雷達測測速速儀儀o 利用微波（雷達）檢測原理，工作時檢測單元連續發射微波，通過被反射波束來檢測車輛的存在手持式測速設備手持式測速設備Stalker雷達測速儀雷達測速儀 智能雷達智能雷達測測速速車車3.2.1 雷達雷達測測速速儀儀基本基本組組成與工作原理成與工作原理28o 基本基本組組成成:n 微波振微波振蕩蕩器器n 收收發發隔離器隔離器n 混混頻頻器器 29o 檢測檢測原理原理:n 多普勒效多普勒效應應0ff o遠處迎面駛來發出警報聲的警車在離你越近時，汽笛聲的音調越高o從警車到達你所在位置開始，音調

14、開始降低o而當警車離開你后，所聽到的音調會越來越低，這種現象就稱為多普勒效應3.2.1 雷達雷達測測速速儀儀基本基本組組成與工作原理成與工作原理30o 檢測檢測原理原理:n 多普勒效多普勒效應應002fCVffR反射信號的頻率微波源產生的發射信號的頻率運動物體的速度電磁波的傳播速度假設：波源靜止不動，物體運動3.2.1 雷達雷達測測速速儀儀基本基本組組成與工作原理成與工作原理31o 特點特點:n 優點o 全天候工作o 使用方便o 價格低廉n 缺點o 安裝條件要求較高o 不能對車輛進行準確分型3.2.2 雷達雷達測測速速儀儀特點與適用性特點與適用性32o 適用性適用性:n 主要應用于高速公路、城

15、市快速路、普通公路交通流量調查站和橋梁的交通參數采集n 提供車流量、速度、車道占有率和車型等實時信息n 雷達測速儀在車型單一、車流穩定、車速分布均勻的道路上準確度較高，但在擁堵以及大型車較多、車型分布不均的路段，由于遮擋嚴重，測量準確度會受到較大的影響3.2.2 雷達雷達測測速速儀儀特點與適用性特點與適用性3.2.3 雷達雷達測測速速儀儀的安裝與的安裝與應應用用33o 安裝安裝:n 雷達雷達測測速速儀發儀發射波束的射波束的張張角是一個很重要的技角是一個很重要的技術術指指標標： ：張張角越大，角越大，測測速準確度越易受到影響速準確度越易受到影響3.2.3 雷達雷達測測速速儀儀的安裝與的安裝與應應

16、用用34o 應應用用:n 手持式交警手持式交警現場執現場執法法車車速超速速超速違違章章監測監測3.2.3 雷達雷達測測速速儀儀的安裝與的安裝與應應用用35o 應應用用:n 手持式交警手持式交警現場執現場執法法車車速超速速超速違違章章監測監測n 定點定點違違章超速道路章超速道路檢測檢測主要內容主要內容3.1 超聲波車輛檢測器n工作原理及分類n特點及適用性n安裝與應用3.2 微波車輛檢測器雷達測速儀n基本組成及工作原理n特點及適用性n安裝與應用3.3 微波車輛檢測器遠程微波車輛檢測器n基本原理及工作過程n特點及適用性n安裝與應用Remote Traffic Microwave Sensor (RT

17、MS)3.3 微波微波車輛檢測車輛檢測器器遠遠程微波程微波車輛檢測車輛檢測器器(RTMS)Remote Traffic Microwave Sensor (RTMS)3.3 微波微波車輛檢測車輛檢測器器遠遠程微波程微波車輛檢測車輛檢測器器(RTMS)o 可可檢測檢測大范大范圍車輛圍車輛存在性存在性n幾米到幾十米幾米到幾十米o 可可檢測檢測斷面斷面8 8車車道的交通流量，道的交通流量，平均平均車車速，占有率，速，占有率，車車型分型分類類， ，車間車間距等交通參數距等交通參數o 絕絕大多數大多數場場合下取代合下取代環環形形線線圈圈檢測檢測器，又具有智能性器，又具有智能性39o 工作原理工作原理:3

18、.3.1 RTMS基本原理及工作基本原理及工作過過程程40o 工作原理工作原理:3.3.1 RTMS基本原理及工作基本原理及工作過過程程o 調頻連續調頻連續波波3.3.1 RTMS基本原理及工作基本原理及工作過過程程42o 工作工作過過程程:3.3.1 RTMS基本原理及工作基本原理及工作過過程程3.3.2 遠遠程微波程微波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性43o 優優點點:n 安裝安裝簡簡易方便，不破壞路面，易方便，不破壞路面，維維修修時時不需封不需封閉閉車車道道n 微波微波頻頻率決定了其有多個率決定了其有多個檢測檢測區域的明區域的明顯優勢顯優勢，即可，即可檢測檢測靜止的靜止的車輛

19、車輛， ，還還可以可以側側向方式向方式檢測檢測多多車車道的交通量、道的交通量、車車速、速、占有率等多占有率等多項項交通流交通流n 可可全天候工作，抗干全天候工作，抗干擾擾能力能力強強。能穿透雨滴、。能穿透雨滴、濃霧濃霧和大雪，和大雪，安裝立柱的彎曲和振安裝立柱的彎曲和振動動也不會影響也不會影響檢測檢測精度精度n 交通量交通量計計數精度數精度較較高高3.3.2 遠遠程微波程微波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性44o 缺點缺點:n 無法無法像像視頻檢測視頻檢測提供提供視覺監視視覺監視的能力，不能的能力，不能記錄車輛記錄車輛或交或交通的可通的可視視特征特征n 流量流量小、速度差距大的情況

20、下小、速度差距大的情況下測測速精度速精度差差n 安裝安裝精度要求高，精度要求高，檢測檢測精度受周精度受周圍圍地形條件的影響，需安地形條件的影響，需安裝在路裝在路側側沒有丘陵或其他障礙物的平坦沒有丘陵或其他障礙物的平坦路段路段n 道路道路具有具有鐵鐵制的分割制的分割帶時帶時， ，檢測檢測精度下降精度下降3.3.2 遠遠程微波程微波車輛檢測車輛檢測器特點及適器特點及適應應性性45o 適用性適用性:n適合于適合于車車流量大、流量大、車輛車輛行行駛駛速度均勻的速度均勻的道路道路n 目前主要目前主要應應用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量量調查調查站和站和橋橋梁的交通參數梁的交通參數采集采集n 提供提供車車流量、速度、流量、速度、車車道占有率和道占有率和車車型等型等實時實時信息信息n 信息信息可用隔離接觸器可用隔離接觸器連連接到接到現現行的控制器或通行的控制器或通過過串行通信串行通信線線路路連連接到