車流量檢測技術在交通燈控制中的現(xiàn)狀范文

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摘要:交通燈控制器在我們的日常生活中非常重要，它保證了道路交通有序進行，同時也保證行人和車輛安全通過路口，這也對交通燈控制系統(tǒng)提出了更高的要求，車流量檢測也成為改善交通燈控制系統(tǒng)的落腳點。本文聯(lián)系現(xiàn)實背景，在交通控制系統(tǒng)的框架下，著重分析了關鍵車流量檢測技術的現(xiàn)狀，并針對性地提出發(fā)展建議，為完善整體交通控制系統(tǒng)提供了可靠依據(jù)。

關鍵詞:交通燈控制;車流量檢測;現(xiàn)狀;發(fā)展

1交通系統(tǒng)的現(xiàn)實背景

傳統(tǒng)的交通燈控制方法是我國目前十字路通燈控制的主流，由于交通燈都是事先設定好的時間，無論此時交通狀況如何，交通流量有多少，交通燈分配的時間都不會改變。就在我們的生活中，常常會面臨交通燈設置不合理的情況。在不同的時刻，或者是發(fā)生某些特殊情況，車流量都有可能發(fā)生較大的變化，很容易出現(xiàn)東西綠燈亮而車流量很少，南北方向為紅燈但車輛排成長隊的現(xiàn)象。有時交通燈分配給某些方向的時間過少，導致行人很難及時通過;有時明明沒有車輛通過，或者是車輛很少，交通燈卻分配了相對過長的時間，導致行人不必要的等待，這些都是對道路資源的浪費。

2車流量檢測技術的現(xiàn)狀

目前前應用的交通信息采集手段較多，主要有地感線圈、微波、視頻、超聲波等。主要可以分為以下幾種檢測器:(1)械壓電檢測器:通過壓力的變化判斷有無車輛通過。(2)電磁金屬探測器:汽車的大部分結構都由金屬制成，磁感應線圈對金屬敏感，金屬通過將會引起磁場的變化。(3)波頻檢測器:利用微波、超聲波和紅外線等電磁波的發(fā)射及反射檢測車輛，也可檢測車輛的外觀等信息。(4)視頻檢測器:基于圖像處理技術，利用攝像機采集某一區(qū)域的圖像，再進行圖像處理，以此獲得交通信息。下面介紹幾種常見的車流量檢測方法，以及它們的優(yōu)缺點:(1)超聲設備。超聲設備根據(jù)聲波傳播和反射原理被廣泛應用與醫(yī)學領域，由于超聲不會對人體造成傷害，超聲在醫(yī)學檢查領域有其不可替代的地位。超聲的原理也應用于交通檢測，從超聲發(fā)射設備發(fā)射超聲波，超聲從目標物體上反射，再被接收器接收，這其中有一個時間差，發(fā)出和接收的波形也會改變。根據(jù)這些可以測量車輛到探測器的距離，或者是車輛在一段時間內(nèi)通過的距離。有車輛通過和沒有車輛通過時返回的波形也不同，接受這些信號后再經(jīng)過相應模塊的處理，就可以得出一段時間內(nèi)經(jīng)過探測器的車輛數(shù)目，車速等參數(shù)。但是超聲波檢測設備普遍存在的信號不穩(wěn)定，誤差較大，系統(tǒng)耐用性、可靠性差，檢測精度難于達到要求等問題［17］。(2)紅外線設備。紅外線設備由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器持續(xù)發(fā)射紅外線，當有車輛通過時，紅外線被反射回來，被接收器接收。經(jīng)過一系列處理后，輸出檢測信號，達到檢測目的。紅外線設備的顯著缺點是外界環(huán)境的變化對檢測結果影響較大，發(fā)射器和接收器如果積聚了灰塵，很多信號將無法被檢測出來。(3)視頻檢測器。視頻車輛檢測器主要的采集設備是CCD攝像機，劃定一個檢測區(qū)域，將在這個區(qū)域內(nèi)利用計算機圖像技術先將這個范圍內(nèi)的圖像數(shù)字化，每一個像素點用一個灰度值表示。若有車輛駛入這個區(qū)域，相應位置像素點的灰度值必定會變化，由此可以判斷有車駛入。此技術的優(yōu)點是在安裝攝影機時無須破壞路面也不影響交通，結果直觀。缺點是易受外界環(huán)境如天氣，光線，路邊的樹木路燈的搖擺影子等影響。更重要的是視頻車輛檢測成本過高，難以大規(guī)模推廣。(4)磁感應檢測器。這種檢測方法的主要優(yōu)點有:抗干擾，不容易被外界環(huán)境的變化而影響;精度高且穩(wěn)定可靠，安裝維護方便，使用壽命長，但是安裝時需破壞路面。本系統(tǒng)就采用這種方法，這種方法一直是研究的重點，也是應用的主流。

3車流量檢測技術的展望

金屬探測器相較于其他幾種車流量檢測方式，受外界干擾的可能性較低，由于埋于地下，只要做好相應的防護，幾乎不需要后期維護，不像壓電傳感器那樣成本高，易受損，也不像超聲或紅外線設備精度不高且需要經(jīng)常維護。將靈敏的金屬探測器用于車流量檢測，放棄了以往先統(tǒng)計車流量，經(jīng)過計算再改變交通燈控制的設計，能夠及時的根據(jù)交通狀況改變交通燈的指示燈和時間，提高了效率，能有效減少車輛等待時間，并且成本低，抗干擾能力強，精度高，測量準確，適合在各種情況下使用，如果在城市交通系統(tǒng)中推廣，相信會對城市交通狀況帶來有利的影響。

4結語

通過檢測車流量，估計此時一個方向上車輛的多少，若是車輛較多，則相應的多分配時間，若是車輛較少，則相應的少分配時間。智能交通燈基于此種方法，動態(tài)地分配道路資源，緩解交通堵塞，縮短了行人和駕駛員的等待時間，交通流量控制更靈活方便，節(jié)約了疏解交通壓力、解決交通問題而付出的人力物力。本文采用的車流量檢測方法較為簡便，成本較低，便于實踐，為進一步解決交通問題提出了一種新的思路。

參考文獻:

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作者：費杰；王媛媛；王亦欣；季夢雅 單位：徐州醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院