能在高速公路上安裝傳感器就方便很多了，車輛在行駛過(guò)程中通過(guò)高速路上的傳感器就很清楚的知道前面有沒(méi)有堵車，從而視情況選擇自己的最優(yōu)路線，極大的避免了出現(xiàn)有的路段非常擁堵，有的路段卻車輛稀少，公路上安裝傳感器還能避免一些車禍的發(fā)生，這是非常重要的。

 

在未來(lái)高速公路上可安裝傳感器包括壓力傳感器，紅外傳感器，還有其它的一些無(wú)線傳感器，我們可以在車子上安裝一個(gè)傳感器數(shù)據(jù)處理器，這樣就能實(shí)時(shí)的接收到公路上車輛的信息，便于車主選擇合適的路線，也便于相關(guān)部門(mén)就行管理。這樣就可以極大的保護(hù)車主的人生安全和財(cái)產(chǎn)安全，而且可以提醒車主選擇合適的路線來(lái)錯(cuò)開(kāi)高峰期。

 

1、紅外線傳感器

 

紅外傳感器是波束檢測(cè)裝置的一種，有主動(dòng)和被動(dòng)兩種形式。主動(dòng)式發(fā)射器和接收器分別為半導(dǎo)體激光器和光電二極管，將兩者對(duì)中，水平安裝在車道旁邊。無(wú)車通過(guò)時(shí)，接收器接收細(xì)束線狀紅外光，有信號(hào)輸出；車輛通過(guò)時(shí)，遮斷光束，接收器無(wú)輸出，通-斷轉(zhuǎn)換是對(duì)車輛的檢測(cè)信號(hào)。新型主動(dòng)反射式紅外檢測(cè)器的原理為：在相同的紅外光輻射下，反射物的大小、材料和結(jié)構(gòu)不同，反射能量就不一樣。

 

被動(dòng)式紅外檢測(cè)沒(méi)有發(fā)射器，只有接收器。接收器感受路面和車輛以紅外波長(zhǎng)為主的輻射能量。路面和車體的材料溫度和表面光潔度都不一樣，它們的輻射能量也必然不相等?，F(xiàn)代紅外測(cè)溫的分辨率已達(dá)到0.1%℃，因此區(qū)分道路和車輛己不存在困難。

 

 

2、環(huán)形線圈檢測(cè)器

 

目前,道路檢測(cè)交通流狀態(tài)用的最多的傳感器件是環(huán)形線圈，它可以檢測(cè)交通量、車速、占有率、車頭時(shí)距、車長(zhǎng)、長(zhǎng)車比和車輛存在等多個(gè)項(xiàng)目。環(huán)形線圈檢測(cè)原理如圖所示。線圈由專用電纜繞幾匝(一般為4匝)及其饋線構(gòu)成，它通過(guò)一個(gè)變壓器接到被恒流源支持的調(diào)諧回路，有源環(huán)形線圈構(gòu)成LC調(diào)諧回路的電感部分，并在線圈周圍的空間產(chǎn)生電磁場(chǎng)。當(dāng)含有鐵金屬的車體進(jìn)入線圈磁場(chǎng)范圍，車輛鐵構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生自成閉回路的感應(yīng)電渦流，此渦流又產(chǎn)生與原有磁場(chǎng)方向相反的新磁場(chǎng)，導(dǎo)致線圈的總電感變小，引起調(diào)諧頻率偏離原有數(shù)值，從而發(fā)出車輛通過(guò)或存在的信號(hào)。

 

 

3、超聲波傳感器

 

超聲波傳感器是一種在道路上應(yīng)用較多的檢測(cè)器，它利用車輛形狀對(duì)超聲波波前的影響來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。超聲波車輛檢測(cè)器的探頭具有發(fā)射和接受雙重功能，被設(shè)置于道路的正上方或斜上方，向路面發(fā)射超聲波，并接受來(lái)自車輛的反射波。超聲波車輛檢測(cè)器的工作原理可分為兩種：傳播時(shí)間差法和多普勒法。傳播時(shí)間差法這是一種將超聲波分割成脈沖射向路面然后接受其反射波的方法。當(dāng)有車輛時(shí)，超聲波會(huì)經(jīng)車輛反射提前返回，檢測(cè)出超前于地面的反射波，就表明車輛存在或通過(guò)。

 

 

多普勒法是將超聲波探頭向空間發(fā)射超聲波同時(shí)接收信號(hào)，如果有移動(dòng)物體，那么接收到的反射波信號(hào)就會(huì)呈現(xiàn)多普勒效應(yīng)。利用此方法可檢測(cè)正在駛近或在遠(yuǎn)離的車輛，而不能檢測(cè)處于檢測(cè)范圍內(nèi)的靜止車輛。

 

4、微波交通檢測(cè)器

 

前面介紹的超聲、紅外和光學(xué)檢測(cè)器有一共同的嚴(yán)重缺點(diǎn)是穿透云霧、雨滴和雪花的能力很弱，無(wú)法在這些氣候條件下進(jìn)行檢測(cè)。而波長(zhǎng)3cm左右的電磁波對(duì)云、雨的透射率達(dá)70%-90%。為此，人們利用成熟的雷達(dá)測(cè)距、測(cè)速和成像技術(shù)開(kāi)發(fā)出微波交通檢測(cè)器。

 

微波檢測(cè)器檢測(cè)區(qū)發(fā)射小功率以不同中心頻率連續(xù)調(diào)制微波，中心頻率大于10GHz(波長(zhǎng)約3cm)，寬度45MHz，進(jìn)行分區(qū)掃描，獲得被測(cè)物的反射回波。掃描區(qū)域的數(shù)量和大小可由軟件控制，最多可分為8個(gè)區(qū)，每區(qū)長(zhǎng)度2-10m(可調(diào))，寬度為2m(覆蓋一個(gè)車道)；每區(qū)還可進(jìn)一步細(xì)分為2-4個(gè)小區(qū)，供測(cè)速使用。檢測(cè)器最多可檢測(cè)8個(gè)車道的交通量、平均車速、占有率、按長(zhǎng)度劃分的車型和排隊(duì)長(zhǎng)度等參數(shù)。

 

 

檢測(cè)器面對(duì)高速公路車道行駛方向布設(shè)，稱為前視檢測(cè)。通常將一條車道劃分為一個(gè)檢測(cè)區(qū)，配置一臺(tái)檢測(cè)器。檢測(cè)車速時(shí)，需要在檢測(cè)區(qū)內(nèi)沿行駛方向細(xì)分成幾個(gè)窄區(qū)，并設(shè)定窄區(qū)間的距離長(zhǎng)度；對(duì)通過(guò)窄區(qū)的車輛計(jì)時(shí)，就可測(cè)出車速及其他交通參數(shù)。前視可延長(zhǎng)縱向區(qū)(車道)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)度，以提供更精確的數(shù)據(jù)。檢測(cè)區(qū)及窄區(qū)的劃分均由軟件設(shè)定，修改軟件可重新設(shè)定。因此，可應(yīng)用于高速公路監(jiān)測(cè)，城市交通檢測(cè)，城市交通信號(hào)控制和區(qū)域交通事件報(bào)警等不同場(chǎng)合。檢測(cè)器沿車道橫向布置，稱為側(cè)視檢測(cè)，可同時(shí)得出個(gè)車道的交通流狀態(tài)變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在城市道路十字路口，可以采用多個(gè)探頭對(duì)四個(gè)道口的車輛檢測(cè)和處理，對(duì)監(jiān)視和控制路口交通效果良好。

 

5、視頻車輛檢測(cè)器

 

視頻車輛檢測(cè)器是運(yùn)用視頻圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形識(shí)別技術(shù)于近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的新產(chǎn)品，它可以取代環(huán)形線圈，進(jìn)行高效益的廣域視頻監(jiān)視并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集各種交通參數(shù)。

 

在需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的路段，安裝一臺(tái)或多臺(tái)(如4臺(tái))數(shù)字式攝像機(jī)，將一定范圍的交通圖像，經(jīng)過(guò)一個(gè)圖像處理硬件，輸入計(jì)算機(jī)顯示器；通過(guò)互動(dòng)控制軟件,用鼠標(biāo)操作在屏幕交通圖像上，設(shè)定和疊加檢測(cè)區(qū)，其尺寸、數(shù)量可隨時(shí)調(diào)校。操作設(shè)定一旦建立，車輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)，就會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析和處理(軟件)，可得到交通量、平均車速、占有率、車頭間距隨和排隊(duì)長(zhǎng)度等各種參數(shù)。在軟件支持下，還可對(duì)不同檢測(cè)區(qū)的信號(hào)進(jìn)行邏輯處理(與、或、非等)，對(duì)交通情況作出正確判斷。在具有交通事件門(mén)限值和算法軟件的配合下，可對(duì)交通事件的發(fā)生作出判別，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。與其他交通控制軟件結(jié)合，還可對(duì)城市交叉路口的交通信號(hào)控制，作出決策。由于檢測(cè)元件是在屏幕上畫(huà)出來(lái)的，在布置上有很大的靈活性，檢測(cè)項(xiàng)目也可視需要而增設(shè)，功能存在巨大開(kāi)發(fā)潛力。

 

視頻車輛檢測(cè)器由攝像機(jī)、聯(lián)接箱、計(jì)算機(jī)(附外設(shè))和專用軟件等組成。其中聯(lián)接箱用來(lái)接收多個(gè)攝像機(jī)拍攝的交通圖像，傳輸給計(jì)算機(jī)或加以存儲(chǔ)。視頻車輛檢測(cè)器可以在-34至+74攝氏度和95%相對(duì)濕度下工作。

 

 

6、壓電傳感器

 

壓電傳感器可檢測(cè)軸數(shù)、軸載和車速，其主要特點(diǎn)是體積小，使用方便。壓電傳感器的工作原理為壓電效應(yīng)，由套管形壓電聚合體，其內(nèi)外均鍍以金屬層，形成一條可彎曲變形的壓電電纜。當(dāng)沿徑向施加外力時(shí)，在兩金屬表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，電荷量與外力成正比。壓電傳感器的輸出能量非常微弱，為了減小檢測(cè)量誤差，一般先將信號(hào)送到具有高輸入阻抗的前置放大器(電壓或電荷放大器)，然后再進(jìn)行一般的放大、檢波等處理，最終輸出指示信號(hào)。

 

市場(chǎng)供應(yīng)管形壓電檢測(cè)器，壓電電纜被凝結(jié)在擠壓成性的工程塑料殼體內(nèi)，殼體連同殼座一并埋設(shè)在車道路面下。當(dāng)車輪滾過(guò)檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)器承受載荷而輸出信號(hào)，每通過(guò)一根車軸，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)脈沖，故常用來(lái)監(jiān)測(cè)車輛的軸數(shù)。脈沖的峰值越高，軸載也越大。因此，也可檢測(cè)軸載和車載。隔一定距離埋設(shè)兩根壓電檢測(cè)器，測(cè)出時(shí)間和已知距離，車速也就被測(cè)出。

 

壓電傳感器主要適用于動(dòng)態(tài)稱重、車輛分類統(tǒng)計(jì)、車速檢測(cè)、計(jì)軸數(shù)、測(cè)軸距、闖紅燈拍照、泊車區(qū)域監(jiān)控、收費(fèi)站地磅、交通信息采集和統(tǒng)計(jì)。

 

 

隨著車輛的增多以及高速公路的進(jìn)一步開(kāi)放，解決假期高速公路擁堵現(xiàn)象迫在眉睫，所以我們要進(jìn)一步開(kāi)放傳感器，使得傳感器能更好的應(yīng)用在高速公路上，更好的為人們出行保駕護(hù)航。