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用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状

用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状

用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状

用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状

用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状

用于交通的微波雷达传感器交通信息采集中传感器的应用现状,信息时代背景下,智能交通一直是人们关注的焦点,在构建以信息化为基础的交通体系过程中,应当注意突出实时信息传输这一难题。鉴于交通信息数据经常表现出庞大的信息采集特征,借助网络技术,能够满足对数据进行远距离传输的要求,但是有线网络在高速公路系统中往往存在后期维护困难、成本高等问题。借助传感器技术的优势,可以满足数据传输距离较远、网络结构灵活、成本低等特点。从使用在公路上的感应器来看,主要涉及路面状况采集类,交通数据采集类和周边环境传感器类。因此,交通数据采集在工程上应用早、应用广,此类传感器是采集类传感器的基础,它主要可以有效地向交管单位提供实时的数据采集信息,方便驾驶员在短时间内掌握相应的路况,有利于制定合理的交通规划,保证行车安全,也是实现智能交通的重要基础内容。伴随着交通信息采集工作的日益丰富,与之对应的交通信息采集类型有很多种,但是,由于超声波传感器受工作环境条件的影响较大,很难保证较长的使用寿命,激光传感器在交通领域的应用存在安全问题,红外传感器对人的眼睛有伤害,再加上红外污染等问题,这里的重点是对具有一定应用空间的环状地感线圈、图像传感器、通过对微波雷达传感器、地磁传感器的应用分析,从实际情况探讨其在应用中存在的问题,在此基础上,讨论了信息采集类传感器的发展方向。


1、微波雷达传感器


在多普勒效应基础上研制出的微波雷达传感器,即利用反射波来检测汽车运动状态。从现实情况看,军事雷达方面的应用场景较多,随着雷达技术的研究逐渐深入,它开始应用于智能交通领域。前几年北京市对微波雷达传感器技术进行了大批量改造,从实际应用情况看,微波雷达传感器的主要优点是安装、维护方便,受环境条件影响较小,对路面无损坏问题,常有精度高、使用寿命长、调试方便等特点。就国外的应用而言,在进行交通信息采集时,微波雷达传感器与高速摄像机的配合是主流配置,可以有效地满足超速拍摄的要求,同时也可以有效地开展卡口抓拍,道路测速等动态化信息采集。


2、地感线圈传感器


对地感线圈传感器而言,就是利用电磁感应原理对其进行电感量的监控工作,以获取有关车辆信息的含量。实际应用中,环状地面感线圈传感器则较早应用,主要用于相关检测工作。该方法适用于交通信息采集领域,具有稳定可靠、不受气象条件影响、检测精度高等优点,适用于交通信号协调、车辆管理、车辆检测等需求。实际应用过程中,它的应用也存在一些弊端,这种嵌入式设备往往都应埋设于地面,存在一定的道路损坏,使道路交通正常通行受到影响,也会对路面使用年限产生一定的影响。尤其是在重型车辆环境下易引起线圈损坏、变形等问题,使检测精度受到影响,约可维持约两年。随着技术的发展,微小型地感线圈技术由于其安装简单、路面破坏性小、体积小等特点,正有着更广阔的应用空间。


3、图像传感器


对于图像传感器,则是利用摄像机来获取交通信息,并且可以通过相应的处理软件对相关交通信息进行转换。这样的传感器在交通领域的应用比较广泛,其技术的应用也日益成熟。从90年代开始对视频图像类数据进行检测,目前已有一定的成熟度,尤其是在交通信息采集领域有较多的应用。具体地说,该工艺灵活性强,维修方便,不影响交通,不破坏地面等特点,这样就可以为车辆检测和车牌号码的识别、多个路口的交通信息采集、违章抓拍采集等提供服务。因此,在一定程度上可以替代视频图像传感器的多环地感线圈,这一技术已有了一定的应用空间,可以在目前的闯红灯、控制信号灯、动态信息采集卡口等方面使用。从实际应用情况来看,视频图像传感器技术受环境影响较大,且成本较高,尤其是在实际应用中,受大雾、大风、大雪等自然环境的影响较大,难以有效地实现对信息数据的准确处理。在摄像机存在污渍的情况下,还会导致识别效果大打折扣,目前的技术进步可以结合实际情况大限度地减少上述因素的影响。总体而言,视频图像传感器能够体现获取大量信息、进行大范围探测和图像可视化等特点,从而有效保证了图像传感器较好地满足交通信息采集智能化发展的需要。


4、地磁场传感器


从运动车辆的实际状况出发,将对传感器周围磁场产生一定的影响,通过改变相关磁场强度可以保证车辆信息的有效获取。其中,主要体现了受气候环境影响小、安装方便、维护操作简便、耗电少等特点,尤其适合于在固定截面上采集数据。随着物联网技术在我国的迅速发展,地磁传感器的应用范围逐渐显现出优势,可以有效地与相应的动态、静态交通管制系统相适应。例如,在隧道交通的应用领域,就是把地磁传感器技术应用于武汉东湖隧道工程中,并且与ZigBee技术结合,可以有效地实现隧道内占道时间、速度、车辆流量等的监测控制,这样,就能满足隧道内车辆行驶的需要。地磁传感器在新建成的交通信号路口约占15%左右,但仍呈快速增长趋势。借助磁力传感技术,除应用于交通信息采集领域外,还可以有效地应用于智能泊车领域,这种方法不但可以节约大量的停车时间,而且可以迅速、准确地把停车信息传送给驾驶员,达到高效的目的。智能化停车需求有效解决了当前城市停车问题。借助停车泊位的磁感应器,有效地将满足空位的信息传送到云上,该方法可以有效地实现空车位正确搜索,可以有效地减少交通拥挤和碳排放,这有助于改善城市经济的快速发展,保证城市交通拥挤的问题。目前,利用磁力传感器构建智能泊车系统有着广阔的应用空间。但是从实际情况来看,正是因为这一技术要求还不够高,导致在具体实践中,相应厂家的使用寿命以及产品精度将有较大差距,因此很难保证相应的高质量要求。地磁传感器技术的迅速发展,为交通运输的智能化发展提供了可能。未来地磁场传感器将朝着敏感、准确、可靠的方向发展。


根据目前交通信息采集类传感器应用的实际情况,分析了具体的工况条件及客观因素,各种传感器应用具有各自的优点和不足之处,尤其是交通系统在满足智能发展的过程中,虽然还有很多问题,但是在实际应用中仍然有很大的空间,这主要体现在以下几个方面。


1、是具有攻关高灵敏度、高耐久性、微型化等特点。而智能交通系统的发展要求就是要实现传感器体积小、寿命长、灵敏度高。它的耐久性则是指传感器的使用年限和后期使用时的稳定性,其灵敏度与数据采集的准确性有关,相应的微型尺寸可以更好地开展铺面工作。因此,在微波雷达传感器的开发过程中,尤其要注意与智能交通系统相适应的微型化、高耐用性和灵敏度等特点。


2、突破技术垄断,注意相应的本土化要求。国产传感器的研究与开发,必须注重符合时代发展的要求,进一步突破技术壁垒,更好地适应我国目前高速发展的公路需求。就现实情况而言,销售的传感器大多是以欧美发达国家为主,因此会影响到路面传感器的应用范围,不利于我国道路智能化的快速发展。


3、注重多传感器融合技术的融合发展。信息时代背景下,随着5G、大数据、云计算等技术的融合发展,道路智能化将成为未来道路发展的趋势。怎样保证微波雷达传感器优势的发挥,更好地实现人和车的相关道路信息融合发展,从而满足交通系统采集技术的发展需求。各种传感器的组合,保证正确、多样化的交通信息采集,使之符合快速发展的交通道路需求,为未来的交通信息采集类传感器打下良好的基础。


总之,在智能道路工程开发过程中,交通数据采集工作是十分重要的内容,因此,只有充分重视智能道路的开发,加强交通数据采集工作水平的提高,才能更好地适应智能城市发展的要求。伴随着信息技术的飞速发展,人们对道路交通信息由传感器应用于路面的状况给予了更多的关注,以满足实现预期的智能交通需求应用交通信息采集类传感器的工作关系到智能道路的发展,从而更好地保证满足系统的发展,应充分重视微波雷达传感器信息采集类传感器的研究,以保证智慧城市的发展。

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