機動車觸發(fā)及速度檢測方式比較常用的主要有視頻、地感線圈、激光。本文將對這幾種不同檢測方式進行原理介紹和性能比較,重點闡述激光檢測的的原理與特點。
一、視頻檢測
視頻檢測方式是一種基于視頻圖像分析和計算機視覺技術(shù)對路面運動目標(biāo)物體進行檢測分析的視頻處理技術(shù)。采用運動目標(biāo)識別與目標(biāo)跟蹤技術(shù),利用牌照定位分析、車輛運動軌跡跟蹤、車燈運動軌跡跟蹤等算法,其原理是通過學(xué)習(xí)建立道路的背景模型,將當(dāng)前幀圖像與背景模型進行背景差分得到運動前景像素點,然后對這些運動前景像素進行處理得到車輛信息。
它能實時分析輸入的交通圖像,通過判斷圖像中劃定的一個或者多個檢測區(qū)域內(nèi)的運動目標(biāo)物體,獲得所需的交通數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是安裝和維護簡單方便、無需破壞路面,但是精度不高,容易受環(huán)境、天氣、照度、干擾物等影響,對高速移動車輛的檢測和捕獲有一定困難。
二、地感線圈檢測
地感線圈檢測是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測方式,由車輛檢測器和地感線圈及引線兩部分組成。它通常在同一車道的道路路基下埋設(shè)環(huán)形線圈,通以一定工作電流,作為傳感器。當(dāng)車輛通過該線圈或者停在該線圈上時,車輛本身上的鐵質(zhì)將會改變線圈內(nèi)的磁通,引起線圈回路電感量的變化,檢測器通過檢測該電感量的變化來判斷通行車輛狀態(tài)。
地感線圈測速一般要用到兩個線圈,兩個線圈之間的區(qū)域即超速監(jiān)測區(qū)域。當(dāng)機動車進入第一個線圈時會在電路中產(chǎn)生電磁感應(yīng),同時觸發(fā)計時器開始計時;走出第二個線圈后,計時結(jié)束,根據(jù)兩個線圈之間的距離和產(chǎn)生感應(yīng)的時間差,以距離除以時間算出車輛通過監(jiān)測區(qū)域時的速度。有時為提高測速準(zhǔn)確度,可以加入第三個線圈,取得車輛經(jīng)過各線圈時的平均值,將其作為測量值。
使用地感線圈檢測方式,技術(shù)成熟、易于掌握、計數(shù)精確、性能穩(wěn)定。但線圈施工的過程對可靠性和壽命影響很大,需要對路面進行切割,影響路面壽命。在線圈安裝和修復(fù)時需要中斷交通,地感線圈易被重型車輛、路面修理等損壞。另外高緯度開凍期和低緯度夏季路面以及路面質(zhì)量不好的地方對線圈的維護工作量比較大的,一般使用2-3年就需要更換線圈,實際維修養(yǎng)護費用高于其它測速設(shè)備。
三、激光檢測
激光檢測設(shè)備采用紅外線半導(dǎo)體激光二極管發(fā)射出一定頻率極窄的光束精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo),以光速到達目標(biāo)物后反射回來被接收單元接收,通過測量紅外線光波在激光檢測設(shè)備與目標(biāo)之間的傳送時間來決定與目標(biāo)物的距離,進而由連續(xù)測量的距離得到某段時間內(nèi)的平均速度,因為這個測量時間極短,因此這個平均速度可認(rèn)為是瞬時速度,即實現(xiàn)激光的測速。
激光檢測為點測量行為,采用一級人眼安全激光,屬于近紅外不可見光譜,對人體健康無害。它綜合了地感線圈檢測和視頻檢測的優(yōu)勢,以深圳砝石激光FS-ITS10V激光車輛檢測器就能滿足:
(1)檢測精度高、測量范圍大、檢測時間短:車輛捕獲率達到99%以上,車輛觸發(fā)位置精度可達±0.25m,測速誤差±3km/h;
(2)非機械接觸測量,避免了車輛輪軸擠壓而造成的線材損傷,也保證了傳感器的精度。穩(wěn)定性好,安裝和維護簡單方便、無需破壞路面;
(3)全天候工作,能夠在惡劣天氣條件下工作;
(4)采用一類安全激光,對人眼晴安全:工作波長為905nm可稱為 "安全"的激光。
這些優(yōu)勢使得它可被廣泛應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域車輛檢測,它的缺點在于價格較貴,但其適用范圍廣闊,應(yīng)用前景光明。隨著硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,激光檢測設(shè)備成本也將不斷下降,所以激光檢測技術(shù)必將在ITS領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,并代表車輛檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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