王志偉

摘 要：我們都知道，準確的交通信息采集是智能交通系統(tǒng)的基石。如何獲得準確、實時的交通信息對ITS的應(yīng)用效果起著至關(guān)重要的作用。而交通信息的采集又分為靜態(tài)交通信息采集與動態(tài)交通信息采集。因此本文將分類介紹這兩種交通信息所對應(yīng)的采集技術(shù)，其中著重介紹動態(tài)交通信息技術(shù)采集，分析它們的優(yōu)缺點與適用場所，并對交通信息采集技術(shù)的未來發(fā)展做出合理展望。

關(guān)鍵詞：交通信息；采集技術(shù)；智能交通系統(tǒng)；動態(tài)；靜態(tài)；

1.靜態(tài)交通信息采集技術(shù)

靜態(tài)交通信息主要包括與道路交通規(guī)劃、管理相關(guān)的一些比較固定的、在短期內(nèi)不會發(fā)生太大變化的信息。

主要包括有：規(guī)劃國土信息、城市道路網(wǎng)基礎(chǔ)信息、城市基礎(chǔ)地理信息、車輛保有量信息及交通管理信息等等。因此，靜態(tài)交通信息通常采用人工調(diào)查或儀器測量的方式來獲取。靜態(tài)信息是相對穩(wěn)定的，變化的頻率很小，并且變化沒有規(guī)律。

2.動態(tài)交通信息采集技術(shù)

2.1 獨立式采集技術(shù)

獨立式采集技術(shù)又稱車輛檢測技術(shù)，目前具有代表性的分類方法是按檢測器的工作方式及工作時的電磁波波長范圍，可以分為3 類：磁頻檢測、波頻檢測和視頻檢測。

2.1.1磁頻檢測

常用的磁頻檢測技術(shù)的常見技術(shù)有，環(huán)形線圈檢測器和磁力檢測器

2.1.1.1 環(huán)形線圈檢測器

環(huán)形線圈檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器，是目前世界上用量最大的一種檢測設(shè)備。車輛通過埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈時，會引起線圈磁場的變化， 檢測器據(jù)此計算出車輛的流量、占有率。借助環(huán)形線圈的平均有效長度，還可計算出車輛速度。

2.1.1.2 磁力檢測器

磁力檢測器是被動接收設(shè)備，當(dāng)鐵質(zhì)物體通過檢測區(qū)域時，會引起磁場強度的變化，磁力檢測器就是通過檢測磁場強度的異常來確定是否有車輛出現(xiàn)的。當(dāng)車輛進入并通過磁力檢測器的檢測區(qū)域，且檢測器的磁場強度發(fā)生超過預(yù)設(shè)的閾值時，說明有車輛被檢測到，磁力檢測器可檢測小型車輛，包括自行車，但一般不能檢測靜止的車輛。地磁檢測器是磁力感應(yīng)器的一種，其檢測原理是利用鐵質(zhì)物體通過時，會引起地磁場的擾動，從而通過檢測地磁場的異常來判斷車輛的出現(xiàn)。

2.1.2 波頻檢測

常用的波頻檢測技術(shù)包括微波檢測器和紅外線檢測器。

2.1.2.1 微波檢測器

微波檢測器利用雷達線性調(diào)頻技術(shù)原理，對檢測路面發(fā)射微波，通過對反射回來的微波信號進行檢測，實現(xiàn)車速、車身長度、車流量、車道占有率等交通信息的采集。微波雷達檢測器按工作原理可分為兩種類型：連續(xù)波多普勒雷達和調(diào)頻連續(xù)波雷達。

2.1.2.2 紅外線檢測器

紅外線檢測器。該檢測器可分為主動式和被動式兩種。主動紅外線檢測器中， 激光二極管在紅外線波長范圍（即光譜長度為0.85μm）附近工作，發(fā)射低能紅外線照射檢測區(qū)域，并經(jīng)過車輛的反射返回檢測器，可檢測車輛出現(xiàn)、流量、速度、密度和車型分類。被動紅外線檢測器本身不發(fā)射紅外線，而是接收來自兩個來源的紅外線：檢測器監(jiān)測范圍內(nèi)的車輛、路面及其他物體自身散發(fā)的紅外線和它們反射的來自太陽的紅外線。路面反射的紅外線與車輛反射的紅外線水平不同， 被動紅外檢測器就是依據(jù)反射的紅外線水平來檢測車輛的存在。

2.1.3 視頻檢測

視頻采集技術(shù)視頻檢測系統(tǒng)一般由攝像機、基于微處理器的計算機及處理軟件組成。視頻檢測是一種將視頻圖像和模式識別相結(jié)合并應(yīng)用于交通領(lǐng)域的新型采集技術(shù)。視頻檢測將采集到的連續(xù)模擬圖像轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字圖像后， 經(jīng)軟件分析處理可得到交通流量、車速、車頭時距、占有率等交通參數(shù)。我們學(xué)生也可以通過matlab這個軟件進行車牌識別，并依據(jù)識別出來的車輛來計算我們所需的數(shù)據(jù)。

2.2 協(xié)作式采集技術(shù)

在協(xié)作式采集技術(shù)中，通過被檢測車輛上相應(yīng)的車載設(shè)備與整個采集系統(tǒng)的其他部分進行信息交換，以實現(xiàn)信息采集。主要包括三大類：基于GPS定位的采集技術(shù)、基于RFID 的采集技術(shù)和基于手機定位的采集技術(shù)。

2.2.1 基于GPS定位的采集技術(shù)

GPS是一個能夠?qū)崿F(xiàn)全方位、實時定位和導(dǎo)航的衛(wèi)星系統(tǒng)，在交通領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用?；贕PS的交通信息采集技術(shù)是在車輛上配備GPS接收裝置，以一定的采樣間隔記錄車輛的三維位置坐標(biāo)（經(jīng)度坐標(biāo)、緯度坐標(biāo)、高度坐標(biāo)）和時間信息，這些信息傳入計算機后與地理信息系統(tǒng)（GIS） 的電子地圖相結(jié)合， 經(jīng)過重疊分析可計算出行程時間和行程速度。

2.2.2 基于RFID 的采集技術(shù)

RFID （Radio Frequency Identification） 技術(shù)是一種利用無線射頻原理實現(xiàn)非接觸式自動識別的技術(shù)。它利用安裝在車輛上的射頻標(biāo)簽存儲相應(yīng)的車輛信息，如車牌號、發(fā)動機ID、駕駛員ID 等，射頻標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽兩種，通過讀寫器讀取射頻標(biāo)簽中的信息，實現(xiàn)對車輛的自動識別。然后天線接收由電子標(biāo)簽發(fā)出的車輛特征碼信息，并將信息傳輸給計算機進行處理后可得到交通流量、空間平均速度、行程時間和車輛分類等信息。RFID 技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能交通中，如高速公路和停車場收費、貨物自動跟蹤和識別等。

2.2.3 基于手機定位的采集技術(shù)

基于手機定位的采集技術(shù)的基本原理是利用手機與基站之間的相互關(guān)系來確定手機位置坐標(biāo)信息，并通過路徑匹配估算出路段行程車速。這種采集技術(shù)與基于GPS的采集技術(shù)類似，只是得到位置坐標(biāo)的原理不同。獲取手機位置坐標(biāo)信息的方法一般有以下兩種：a）測量手機移動臺發(fā)射信號到達不同基站的時間差； b）在手機內(nèi)加裝GPS定位芯片，通過衛(wèi)星信號確定手機位置。還可以將GPS與手機蜂窩數(shù)據(jù)相結(jié)合，在GPS 信號不好時采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位方法，提高了系統(tǒng)定位的可靠性。

總之每種采集技術(shù)都有它的優(yōu)勢和不足，適用于不同應(yīng)用要求的場合。因此，未來車輛交通信息采集技術(shù)的另一個發(fā)展趨勢是多種采集技術(shù)的融合。根據(jù)應(yīng)用需求，結(jié)合各種采集技術(shù)的優(yōu)點，對多種采集技術(shù)進行融合。為了獲取全面、完整的交通信息、必須聯(lián)合應(yīng)用多種檢測技術(shù)，得到不同方位、不同角度的檢測信息，以保證系統(tǒng)得到的交通信息是實時的、準確的和可靠的。

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[2]鄭建湖，王明華 動態(tài)交通信息采集技術(shù)比較分析 交通標(biāo)準化 2009-6