智能交通信息采集技术演讲报告

1、ITS中的交通信息采集技术15级交通运输工程级交通运输工程2015年年12月月制作人：许勇制作人：许勇交通参与者交通参与者交通工具交通工具交通设施交通设施信息与通信技术信息与通信技术调整交通需求调整交通需求提高服务质量提高服务质量安全性安全性/效率性效率性/舒适性提高，环境明显改善舒适性提高，环境明显改善信息在信息在ITS中的作用：中的作用：交通信息采集的必要性交通信息采集的必要性 1.ITS建设的需要建设的需要 2.提供交通服务的需要提供交通服务的需要 3.交通规划的需要交通规划的需要u交通信息分为两种：静态交通信息和动态交通信息。交通信息分为两种：静态交通信息和动态交通信息。 静态交通信息

2、主要包括公路网信息、交通管理设备信息等交通基础设静态交通信息主要包括公路网信息、交通管理设备信息等交通基础设施信息，可以通过交通统计部门、交通道路规划部门和交通管理局等相关部施信息，可以通过交通统计部门、交通道路规划部门和交通管理局等相关部门获取。门获取。 动态交通信息，是对于时间与空间而言相对不断变化的一系列的信息，动态交通信息，是对于时间与空间而言相对不断变化的一系列的信息，如：车流量、道路占用率、行车速度等，这些都需要通过交通信息收集系统如：车流量、道路占用率、行车速度等，这些都需要通过交通信息收集系统来获取。来获取。u智能型交通信息采集技术主要是指动态交通信息技术智能型交通信息采集技术

3、主要是指动态交通信息技术u交通信息的采集依靠的是传感器检测技术交通信息的采集依靠的是传感器检测技术u 磁场型交通采集技术磁场型交通采集技术u 视频交通信息采集技术视频交通信息采集技术u 微波微波/雷达交通采集技术雷达交通采集技术u GPS浮动车交通信息采集技术浮动车交通信息采集技术L车车车车环型线圈环型线圈实际终止时间实际终止时间实际开始时间实际开始时间信信号号强强度度环形感应线圈采集系统结构图环形感应线圈采集系统结构图环环形形线线圈圈馈馈线线检检测测处处理理单单元元检测处理单元组成：检测处理单元组成：1）中央处理器，）中央处理器，2）检测卡。）检测卡。调制解调制解调器调器主控机主控机RS23

4、2通通信信链链路路1 1）环形线圈检测技术的发展已很成熟，价格相对合理，安装成本低。）环形线圈检测技术的发展已很成熟，价格相对合理，安装成本低。2 2）检测误差率相对较少。）检测误差率相对较少。3 3）安装维护埋在车道下，安装施工量大，）安装维护埋在车道下，安装施工量大，线圈的切缝软化了地面，易使路面受损造线圈的切缝软化了地面，易使路面受损造成安全隐患。成安全隐患。4 4）线圈线圈一旦老化，维护较为困难。一旦老化，维护较为困难。5 5）环形线圈由于检测原理的限制，）环形线圈由于检测原理的限制，在拥堵的条件下，检测精度大幅降低在拥堵的条件下，检测精度大幅降低。1 1）基于环形线圈的车流量和道路占

5、有率统计）基于环形线圈的车流量和道路占有率统计2 2）基于环形线圈的车辆识别分类）基于环形线圈的车辆识别分类3 3）基于环形线圈的车速估计）基于环形线圈的车速估计实例：环线线圈在电子警察系统中的应用实例：环线线圈在电子警察系统中的应用1)1)无违法事件时，系统无违法事件时，系统持续判断是否有车辆通持续判断是否有车辆通过检测区域并监测信号过检测区域并监测信号灯状态。灯状态。2)2)红灯亮且有车辆通过红灯亮且有车辆通过时时（1 1）车辆进入线圈）车辆进入线圈A,A,但但未通过停车线未通过停车线（2 2）车辆离开线圈）车辆离开线圈A A（3 3）车辆进入线圈）车辆进入线圈B B（4 4）车辆离开线圈

6、）车辆离开线圈B B一、技术原理一、技术原理 1 1）视频检测技术基于视频图像）视频检测技术基于视频图像的车辆检测和车型识别，核心的车辆检测和车型识别，核心是图像处理和模式识别技术。是图像处理和模式识别技术。 2 2）基本原理：检测器先对摄像）基本原理：检测器先对摄像机采集到的图像序列进行分析机采集到的图像序列进行分析处理，通过一定的目标检测算处理，通过一定的目标检测算法截取运动目标，然后提取出法截取运动目标，然后提取出其相关信息，进行智能识别。其相关信息，进行智能识别。电电源源和和数数据据传传输输线线机柜机柜视频处视频处理器理器数据数据传输传输设备设备摄像机摄像机三、视频检测系统的结构三、视

7、频检测系统的结构1 1）前端信息采集设备）前端信息采集设备（1 1）摄像机）摄像机（2 2）视频采集卡）视频采集卡（3 3）工控机）工控机2 2）中央控制管理系统）中央控制管理系统视频检测系统的功能视频检测系统的功能提供三类交通信息：提供三类交通信息：1 1）实时交通数据：车速、车辆数、车身长度、车队长度。）实时交通数据：车速、车辆数、车身长度、车队长度。2 2）统计性交通数据：平均速度、车流量、道路占用率等。）统计性交通数据：平均速度、车流量、道路占用率等。3 3）交通事故信息：停车、交通堵塞情况、等候车队长度。）交通事故信息：停车、交通堵塞情况、等候车队长度。视频检测技术的特点视频检测技术

8、的特点优点：优点：1 1）安装、设置方便、不破坏路面、不中断交通）安装、设置方便、不破坏路面、不中断交通2 2）可提供大量交通管理信息；）可提供大量交通管理信息；3 3）单台摄像机和处理器可检测多车道。）单台摄像机和处理器可检测多车道。4 4）可以提供交通现场的录像获取信息更加直观和可靠等）可以提供交通现场的录像获取信息更加直观和可靠等缺点：缺点：1 1）车辆之间可能造成遮挡，而干扰获取信息；）车辆之间可能造成遮挡，而干扰获取信息； 2 2）恶劣天气下、灯光或昼夜转换等可造成检测误差；）恶劣天气下、灯光或昼夜转换等可造成检测误差； 视频检测技术的应用领域视频检测技术的应用领域1 1）在交通动态

9、信息采集中的应用）在交通动态信息采集中的应用2 2）在交通违章检测系统中的应用）在交通违章检测系统中的应用3 3）在交通信号控制系统中的应用）在交通信号控制系统中的应用4 4）在交通安全方面的应用）在交通安全方面的应用常用的常用的微波微波/ /雷达检测技术：雷达检测技术： 微波检测、超声波检测和红外检测。微波检测、超声波检测和红外检测。1 1）检测方法与工作原理）检测方法与工作原理微波检测器是一种工作在微波频段微波检测器是一种工作在微波频段的雷达探测器，行驶的车辆反射由的雷达探测器，行驶的车辆反射由它发射的调频微波，反射波由于多它发射的调频微波，反射波由于多普勒效应会发生偏移，根据这种频普勒效

10、应会发生偏移，根据这种频率的偏移可以检测车流得信息率的偏移可以检测车流得信息2 2）技术特点）技术特点在恶劣天气下性能出色，能够全天在恶劣天气下性能出色，能够全天候工作。安装维护方便，使用寿命长，候工作。安装维护方便，使用寿命长，在车辆分布均匀且车速稳定的道路上检在车辆分布均匀且车速稳定的道路上检测精度较高，但是在车辆分布不均或侧测精度较高，但是在车辆分布不均或侧向安装的情况下由于遮挡，可能漏计车向安装的情况下由于遮挡，可能漏计车辆的通过数据，测量精度降低。辆的通过数据，测量精度降低。电电源源和和数数据据传传输输线线控制器控制器微波设备微波设备发发射射并并接接收收车车辆辆的的反反射射信信号号1

11、 1）检测方法与工作原理）检测方法与工作原理2 2）技术特点）技术特点优点：安装时架设方便，不需破坏路面；使用寿命长并可移动；超声波检测器在优点：安装时架设方便，不需破坏路面；使用寿命长并可移动；超声波检测器在车道的上方，检测时不会受遮挡，同时车间距很小时也能准确检测车流量，可以车道的上方，检测时不会受遮挡，同时车间距很小时也能准确检测车流量，可以实现在路况车辆拥堵时的准确检测；对于车速的检测有较高的精度；能对车型进实现在路况车辆拥堵时的准确检测；对于车速的检测有较高的精度；能对车型进行精确的识别。行精确的识别。缺点：检测精度容易受到环境的影响，超声波束会因大风或暴雪而产生漂移；探缺点：检测精

12、度容易受到环境的影响，超声波束会因大风或暴雪而产生漂移；探头下方通过人或物也会产生反射波，造成误检。头下方通过人或物也会产生反射波，造成误检。1 1）检测方法与工作原理）检测方法与工作原理2 2）技术特点）技术特点优点：安装和维护较方便，具有快速准确的检测能力。优点：安装和维护较方便，具有快速准确的检测能力。缺点：受周围环境和气象的影响较大，工作现场的灰尘、冰雾会影响系统的正常缺点：受周围环境和气象的影响较大，工作现场的灰尘、冰雾会影响系统的正常工作，检测精度会降低，误检率较高。工作，检测精度会降低，误检率较高。调制解调制解调器调器选选通通放大放大整流整流调制脉冲调制脉冲发生器发生器驱动电驱动

13、电路路抗干扰抗干扰网络网络红外发红外发射管射管红外接红外接收管收管输出墙输出墙整流整流驱动电驱动电路路抗干扰抗干扰网络网络红外发红外发射管射管红外接红外接收管收管输出墙输出墙1 1）检测方法与工作原理）检测方法与工作原理1 1）浮动车交通信息采集系统核心工作流程）浮动车交通信息采集系统核心工作流程2 2）技术特点）技术特点浮动车技术能够采集到浮动车技术能够采集到2424小时的较多路段的交通信息，覆盖范围广、实时性高，小时的较多路段的交通信息，覆盖范围广、实时性高，随着车载随着车载GPSGPS、GISGIS和无线通信技术的广泛应用，建设浮动车交通信息采集系统所和无线通信技术的广泛应用，建设浮动车

14、交通信息采集系统所需的资金和时间都大大减少，同时浮动车的数量越来越多，因此浮动车交通信息需的资金和时间都大大减少，同时浮动车的数量越来越多，因此浮动车交通信息采集技术将得到广泛的应用。采集技术将得到广泛的应用。地图匹地图匹配配行程时间和平行程时间和平均速度估计及均速度估计及预测预测交通状态判交通状态判断断浮动车异常浮动车异常数据处理数据处理地图数据地图数据预处理预处理浮动车运行浮动车运行数据采集数据采集 中国中国ITS发展已经经历了十年时间，虽然发展较慢，发展已经经历了十年时间，虽然发展较慢，但仍取得一些突出成绩，并一直处于蓬勃发展的上升但仍取得一些突出成绩，并一直处于蓬勃发展的上升趋势，智能交通信息采集技术更是取得长足发展，智趋势，智能交通信息采集技术更是取得长足发展，智能交通信息采集技术是能交通信息采集技术是伴随着中国经济的快速增长，伴随着中国经济的快速增长，人民生活水平的巨大提升，对交通需求不断增大，交人民生活水平的巨大提升，对交通需求不断增大，交通问题日益严