道路交通安全與智慧型控制畢業設計

(1)環形線圈檢測

環形線圈檢測是目前世界上使用量最大、最廣泛的一種檢測方式。當車輛通過埋設於車道內的環形線圈時,感應線圈利用切割磁感線原理對車流量進行檢測。遠端的戰略車檢器統計總車流,近端的戰術車檢器統計停車線前各方向車流。檢測器可根據需要,獲得車流量、行車速度、車輛通行密度、車輛排隊長度等數據,並提供給中央控制系統。中央控制系統對數據可以進行有效的提取利用,使得交通向最為通達順暢的方向發展。環形線圈檢測方法具有施工工藝純熟,施工手段簡雄易行,以及成本低廉等優點。

(2)波頻檢測

波頻車輛檢測器多以懸掛式檢測系統的方式呈現。波頻車輛檢測器的工作原理為:檢測器向車輛發射微波、紅外線等電磁波,接收反饋信息對車輛產生感應。

波頻車輛檢測先劃分出一個同定長度的區域,假設各種車輛的車長。運作時,檢測器用車輛駛出的時間減去車輛進入的時間,以計算出車輛在一定長度內行駛的時間差來計算出車速。目前常見的波頻車輛檢測器有微波車輛檢測器(rtms),它是一種性價比相對高的交通檢測器。

(3)視頻檢測

視頻車輛檢測是通過視頻攝像機進行拍攝,先在監控範圍內劃分出虛擬線圈對車道進行監控,背景灰度值會在車輛進入檢測區時產生變化,以此原理可檢測出車輛的存在,同時可根據需要來檢測車流量和車行速度。

檢測器的安裝位置不固定,車行道的側面或是正上方均可安置,視頻檢測的優勢很明顯,它利用動態視頻監控的方式使得交通檢測工作更加直觀,在對違章判別時可以提供現場的視頻錄像,同時可根據路口擴建、改造、施工等具體情況,重設檢測線圈。

2.2.2線圈檢測

(1)線圈檢測原理介紹

環型線圈檢測利用的是電磁感應原理,它利用環形線圈來感應車流,環形線圈的規格一般為:行車道2m×2m的口字型線圈,路口處2m×1m的矩形線圈。環形線圈工作時,因為有電流的通過,會線上圈周圍形成電磁場,車流經過線圈上方時,根據切割磁感線的原理,線圈迴路電感量會發生變化。這又會引起電路的振盪頻率以及相位出現變動,環形線圈依此原理可以對是否有車輛通過做出檢測。車輛檢測器對檢測到的信息進行處理,向工控機傳送信號,工控機根據信號的不同,相應的做出闖紅燈抓拍(見圖2.3),電子警察超速抓拍,車流量統計等對應操作。

圖2.3闖紅燈抓拍系統原理圖

(2)傳統線圈檢測工作流程

當路口綠燈長亮時,系統判定是否有車輛通過檢測區域且這種判定有一定的延續性,同步於信號燈狀態(圖2.4)。

當路口紅燈亮起,有車輛靠近停車線並壓上第一個線圈時,系統監控功能啟動。在整個紅燈周期內,若是車輛沒有繼續前行而只是停留在第一個線圈內,系統判定車輛並不違法(圖2.5)。

圖2.4綠燈長亮時,線圈檢測是否車輛通過

圖2.5紅燈亮時,車輛壓上第一個線圈

若是車輛在紅燈周期內繼續前行,車輛越過第一個線圈而壓上了停車線,此時系統判定違法事件發生,電子警察主機拍攝第一張視頻照片(圖2.6)。

圖2.6車輛壓上停車線,判斷違法

當車輛壓上第二個線圈,系統拍攝第二張違法照片,同吋拍攝特寫照片,啟動違法車輛的錄像監控,將車輛越過停車線前後5秒內的活動進行錄製,之後對視頻錄像進行收縮存儲,為後續的違章處罰提供佐證,減少爭議(圖2.7)。

圖2.7車輛進入第二個線圈,拍攝第二章違章照片

車輛最終離開第二個線圈時,拍攝第三張違章照片(圖2.8)。為了避免抓拍相鄰方向的左轉車輛或是對象來車,系統必須對車輛壓線圈的順序進行邏輯判斷,與正常闖紅燈壓線圈順序相反的車輛則不拍攝,但在抓拍違章調頭車輛時,邏輯順序則相反。

圖2.8車輛駛離線圈,拍攝三張違章照片

第三章電子警察系統設計及工作原理

3.1設計原則與設計標準

3.1.1設計原則

本著“技術上的先進性、使用上的實用性、經濟上的合理性”的原則,結合交警部門交通管理工作的發展需要進行設計。系統在具有先進性、實用性、經濟性、可靠性、規範性、開放性的同時,具有良好的升級、擴展能力。

系統設備的選型在符合要求的前提下,要綜合考慮性能指標和性能價格比。其具體原則為:

(1)先進性:充分借鑑、吸收國內外最新技術和成功經驗,選擇技術先進、實用的軟體和硬體設備,採用符合當今it技術發展潮流並且代表當今計算機、圖像處理、通訊技術發展方向的技術,使得研究設計的系統易於升級更新,確保其先進性。

(2)實用性:全面分析未來需求與現有條件,充分考慮現時功能要求與整體人員技術素質,力求實現系統建設與使用同步,使開發設計的系統充分滿足交通管理部門的實戰需求,並且易於操作。