摘 要：文章論述比較了交通流量檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及其應用范圍，詳細分析了各種類型交通流量檢測技術(shù)的原理及方法，重點闡釋了微波車輛檢測技術(shù)的優(yōu)勢。在此基礎上，對微波車輛檢測技術(shù)系統(tǒng)在蘇州繞城高速公路的應用進行了案例分析。工程應用結(jié)果表明，微波車輛檢測技術(shù)可以實時、精確地為高速公路的道路服務信息發(fā)布及道路信息化提供數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：交通流量檢測；微波車輛檢測技術(shù)；高速公路；信息化

引言

蘇州繞城高速公路全長約216公里，為江蘇省"五縱九橫五聯(lián)"高速公路網(wǎng)的重要組成部分，其沿線途經(jīng)環(huán)太湖地區(qū)的光福、太湖、同里、 直及周莊等著名旅游景點，是江蘇省第一條集景觀、旅游和生態(tài)為一體的低路堤六車道高速公路。

隨著蘇州的經(jīng)濟發(fā)展及路網(wǎng)的完善，蘇州繞城道路的交通量也不斷增加，部分互通轉(zhuǎn)換交通量增加顯著?？紤]到這一情況，道路管理部門希望及時獲知該路段及周邊路網(wǎng)的交通情況以及道路運行態(tài)勢，提供給道路使用者更多路況信息，以便駕乘人員自由選擇路徑，避開擁堵路段。交通流量檢測作為一種技術(shù)手段能夠?qū)崟r且不間斷的提供道路交通流量變化信息，為道路服務信息發(fā)布及道路綜合信息化提供數(shù)據(jù)支持。

1 交通流量檢測技術(shù)及應用現(xiàn)狀

交通流量檢測系統(tǒng)主要是對道路上的流量、車速及占有率等進行檢測，有時還需求對一些精確的參數(shù)（如車牌號、車輛顏色等）進行檢測。路況感知及檢測系統(tǒng)是交通管理、交通控制和信息發(fā)布的基礎，其建設水平的高低直接影響路段的整體運行管理水平。

目前，國內(nèi)外交通流量檢測技術(shù)主要包括：線圈檢測技術(shù)、地磁檢測技術(shù)、微波檢測技術(shù)及視頻檢測技術(shù)等，具體論述如下：

1.1 線圈檢測技術(shù)

線圈車輛檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器，是目前交通領(lǐng)域應用最廣泛、準確率最高的檢測器。該檢測器的基本工作原理為：基于電磁感應原理，傳感器是一個埋設在路面下并通有一定交變電流的環(huán)形線圈。當車輛通過線圈或停在線圈上時，車輛引起線圈回路電感量的變化，檢測器根據(jù)該變化就可以檢測出車輛的存在，并據(jù)此計算出車輛的流量、速度、時間占有率和長度等交通參數(shù)，以滿足交通管理控制和信息發(fā)布的需要。

線圈檢測器在早期就在建設感知設備的一些國家和地區(qū)（如德國等）的高速公路有比較多的應用。隨著線圈檢測技術(shù)的發(fā)展，主線非接觸式檢測器的應用開始變得越來越廣泛，線圈檢測器開始較多地設置于互通與城市道路相交區(qū)域。

1.2 地磁檢測技術(shù)

地磁車輛檢測器是一種通過數(shù)字式磁敏傳感器探測車輛對地磁的影響，以此來判斷車道上車輛經(jīng)過情況的無線傳感器網(wǎng)絡裝置。通過這種裝置可實時、準確地感應車道上經(jīng)過的車輛，并將采集到的信息通過無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)送至與之配套使用的信號控制機，信號控制機通過獲取的車流量信息來分析當前車道的占有率、車速、車型等。

相對于線圈車檢器，地磁檢測器安裝僅需在路面鉆一個孔，將地磁檢測器植入路面。地磁檢測器目前應用于公路的案例相對較少，而在城市智能化停車場管理及城市道路交通流參數(shù)檢測等領(lǐng)域應用較多。

1.3 微波檢測技術(shù)

微波車輛檢測器主要由微波發(fā)射、接收探頭及其控制器、調(diào)制解調(diào)器等組成。一般采用側(cè)向安裝模式（適合雙向四、六車道）。微波檢測技術(shù)的工作原理為：微波檢測器通過發(fā)射中心頻率為10.525GHz或24.200GHz的連續(xù)頻率調(diào)制微波在檢測路面上，投映一個寬度為3～4米、長度為64米的微波帶。每當車輛通過這個微波投映區(qū)時，都會向檢測器反射一個微波信號，檢測器接收反射的微波信號，并計算接收頻率和時間的變化參數(shù)以得出車輛的速度、長度等信息。

微波檢測器作為比較傳統(tǒng)的車檢器在高速公路應用較多，國內(nèi)大部分高速公路新建感知設備中都有微波檢測器的應用。

1.4 視頻檢測技術(shù)

視頻交通車輛檢測系統(tǒng)是一種利用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)對交通目標檢測的計算機處理系統(tǒng)。通過對道路交通狀況信息與交通目標的實時檢測，實現(xiàn)自動統(tǒng)計交通路段上行駛的機動車的數(shù)量、計算行駛車輛的速度以及識別劃分行駛車輛的類別等各種有關(guān)交通參數(shù)的作用。視頻檢測器的工作原理為：通過視頻攝像機作傳感器，在視頻范圍內(nèi)設置虛擬檢測器，即檢測區(qū)，當車輛通過虛擬檢測器時，就會產(chǎn)生一個檢測信號，使背景灰度值發(fā)生變化，從而得知車輛的存在，經(jīng)過軟件數(shù)字化處理并計算得到所需的交通數(shù)據(jù)，如車型、車流量、車速、車距、占有率等。

近年來，隨著圖像處理技術(shù)的成熟，視頻檢測技術(shù)也越來越多的應用于交通領(lǐng)域，成為國內(nèi)外智能交通研究的熱點課題。目前，視頻檢測器在美國、臺灣等國家和地區(qū)的高速公路有較多的應用，國內(nèi)如上海、北京等城市道路有所應用。

2 微波車輛檢測技術(shù)及其在蘇州繞城高速公路中的應用

基于微波的交通信息檢測技術(shù)已有十多年的歷史，它不但具有其他檢測手段難以媲美的優(yōu)點，并且?guī)缀跄芸朔渌夹g(shù)手段的缺點。隨著科技的進步，近幾年微波雷達技術(shù)得到了迅速發(fā)展，它能非常準確地檢測車流量、車道占有率及車輛長度等交通流信息。因此，微波車輛檢測技術(shù)能完美地作用于交通信息檢測與行車誘導系統(tǒng)，且具有以下主要優(yōu)點：

（1）數(shù)據(jù)實時性強，檢測數(shù)據(jù)量充足，檢測精度高，安裝和維護時不需要破壞路面。（2）可同時檢測道路多個行駛車道。（3）壽命長，維護成本低。（4）不受光照以及雨、霧、雪、塵等惡劣自然環(huán)境因素影響。

根據(jù)蘇州繞城高速公路日常營運管理需求，主線路況感知及交通流量檢測系統(tǒng)的建設預期實現(xiàn)的幾個主要功能如下：

（1）車輛行駛路徑識別。對于駛?cè)腭偝鎏K州繞城高速公路的車輛進行有效識別，進行路徑精確清分，從而方便公路交通管理。（2）各路段交通流參數(shù)檢測。根據(jù)各路段交通流參數(shù)（流量、速度、占有率等）判斷路段交通狀態(tài)、估計區(qū)域行程時間，并且輔助進行交通事件檢測。

結(jié)合布設要求以及蘇州繞城高速公路交通管理與道路養(yǎng)護需求，文章建議如下實施方案：（1）在樞紐出入口和主線樞紐之間路段設置微波車輛檢測器。（2）結(jié)合道路服務水平與道路事故分析，在互通兩側(cè)、服務區(qū)出入口、事故易發(fā)路段、以及特大橋梁上設置微波車輛檢測器。

3 結(jié)束語

文章分析比較了交通流量檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及現(xiàn)階段幾種主流交通流量檢測技術(shù)的原理與方法，著重論述了微波車輛檢測技術(shù)的優(yōu)勢，并給出了微波車輛檢測技術(shù)在蘇州繞城高速公路的應用建議。工程應用表明，通過實時精確的交通流量檢測技術(shù)，可以為蘇州繞城高速公路的道路服務信息發(fā)布系統(tǒng)及道路綜合信息化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，從而從整體上提升道路的服務水平。

參考文獻

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作者簡介：江舟（1988-），男，江蘇省南京市，江蘇省交通規(guī)劃設計院股份有限公司，研究方向：機電系統(tǒng)。