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公交车辆检测技术研究进展

时间:12-21 来源:互联网 点击:


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。

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