公交车辆检测技术研究进展

区域监控中心站由DDN接口、通信控制器、收发信机(即集群电台)、GIS显示系统组成。通信控制器将接收到的各车辆数据处理后按一定的格式送往GIS显示系统，并将差分修正信息和调度命令进行编码和调制，经收发信机发送到各车载设备。
总调度中心主要由大屏幕显示和计算机网络组成。接收各个区域监控中心传输的车辆定位和状态数据，实现对所有车辆的监控。
差分GPS基准站主要由基准GPS接收机和计算机组成。基准GPS接收机接收GPS信号，形成差分修正信息，并发送到各监控中心。
GPS公交车辆检测定位技术在实际应用中维护方便，不会对道路交通产生影响；检测和定位的准确度高，使用扩展GPS差分站后，能获得准确定位信息。车载GPS装置安装于各种类型的公交车中，可以实现对不同公交车类别进行识别，同时能得到车辆的运营信息；但是，GPS检测系统的信号的接收容易受到道路周边密集的、体积较大的建筑物的遮挡，可能影响检测设备的正常工作，因此在实际的公交车辆检测装置的设计中应考虑周边环境对GPS信号传输的影响。
2．3 超高射频检测技术
射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID发送的频率称为RFID系统的工作频率或载波频率，基本有四个范围：低频(30～300 kHz)；高频(3～30 MHz)；超高频(300 MHz～2．45 GHz)和微波系统(2．45～5．8 GHz)。目前市场上常用的载波频率有低频125 kHz与133 kHz、高频13，56 MHz以及超高频902 928 MHz和微波2．45 GHz与5．8 GHz等。
基于射频的公交车辆检测系统主要由车载射频卡、近端信息采集传输设备、远端数据库服务器、后台数据分析管理服务器和应用客户端五个主要部分组成。
车载射频卡安装在公交车辆上，用于存储运营车辆的ID信息，它是由天线、电源、微处理器和存储器组成。车载卡用于存储固定的ID编码信息，工作频率为2．45～2．483 GHz，当车载卡进入收发天线感应区后，不间断的发送卡号信息。当车载射频卡工作电压低于正常使用电压时，数据交换同时主动向远端服务器发送低压报警信息。
近端信息采集传输设备主要由RFID无线射频读卡器装置、前置通信模块、室外设备机箱等部分组成。RFID无线射频读卡器装置由收发天线及射频读卡器构成。其工作原理是：当车载射频卡进入收发天线区域后，车载射频卡发出的加密载波信号被天线接收，经射频读卡器装置接收处理后，向前置通信模块发送获取的车载射频卡信息；前置通信模块将接收到的卡号时间、地址信息通过无线方式与远端的读卡服务器建立通信连接。
远端数据库服务器拥有固定的、永久性的ID地址，并通过Intemet接入，实现和GPRs的内嵌TCP／IP协议栈与地面识别设备的前置通信模块建立通信连接，其主要任务是接收、存储地面识别设备无线传送来的车载卡数据信息。
后台数据分析／管理／发布服务器用于对多个地面识别设备进行集中管理，提供读卡记录和通信异常记录的设备。可以为公众提供公交信息服务。为管理者提供实时系统状态查询、历史数据分析服务，同时也为管理者制定交通发展策略及提供数据基础。
应用客户端采用成熟的Web技术，提供公交站场营运公交车辆进出信息的记录、查询、统计、检索、分析等功能的操作平台。
RFID技术具有以下特点：全双工稳定可靠的无线数据通信，误码率几乎为零；载波信号穿透力和绕射力极强，标签可固定安装在车辆的任何物体的表面，包括金属、非金属、玻璃的表面等；射频卡读写区域无方向性，接收和发射天线无需对准被读取的射频卡；具有信息防冲撞功能，可同时识别多辆并排、串道、跨线等不按规定行走的车载卡，无论车道上前后左右的车辆大小、高低、彼此遮挡，各车均能可靠识别，单套设备可同时读取10个车道通行的车载射频卡信息；射频卡超低能耗设计，高能锂电可反复、连续读写高达700万次；射频卡具有低压检测及低压信号报送后台计算机的管理功能；射频卡的感应范围(可达300 m左右)和通过速度(可达120 km／h)可根据管理需要进行灵活调整，而无需增加设备投资。
文献提出了利用RFID技术帮助盲人自助乘车。公交车辆中安装含有车辆信息的标签，盲人携带RFID读卡器，读卡器和计算机以及天线相连。通过信号的传输，公交车辆的路线和终点站等信息便可以通过声讯系统告知盲人。
目前国内很多城市的公交优先系统、公交到离站信息管理系统以及不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)均使用了RFID技术。但是，国内在RFID的标准化方面还有待深入和完善，以便被更多的企业所接受，使不同生产商的生产系统及模块的替代性更好，使RFID的应用更为普及。
2．4 视频检测
视频检测方式也是智能交通系统先进的监控和检测技术之一，视频检测器可以大范围的对公交车辆进行检测和识别。视频检测的基本原理是对摄像机得到的图像进行计算机处理，进而对视频中的运动物体进行检测。
视频车辆检测器主要由外场摄像机、数据传输设备和视频处理器组成。外场摄像机将道路上的交通视频图像拍摄下来，经数据传输设备传给视频处理器。视频处理器通过相应的算法检测得到车辆的速度和数量。视频处理方法主要包括虚拟线圈法和特征识别法。
虚拟线圈法是指通过相应程序在交通图像上设置虚拟线圈和粗线条，作为速度检测器和计数检测器，如图3所示。