车辆检测器

车辆检测器
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环形线圈检测器
环形线圈式车辆检测器（又称为地感，多为埋设式检测系统）
环形线圈检测器是传统的交通检测器，是世界上用量最大的一种检测设备。车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数，并上传给中央控制系统，以满足交通控制系统的需要。此种方法技术成熟，易于掌握，并有成本较低的优点。
这种方法也有以下缺点：a. 线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会暂时受到阻碍。b. 埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损，尤其是在有信号控制的十字路口，车辆启动或者制动时损坏可能会更加严重。c. 感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。d. 感应线圈由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度 稍有下降，有些厂商的产品甚至无法检测。
线圈检测型车检器的性能指标：
卡口型
项目
指标
电源
12V DC(7V~14V)
线圈电感范围
20uH～900uH
灵敏度
8级可调（0.125%~ 1%）
最大延时
5ms,10ms,15ms,30ms四级可调
频率
2级可调 (50kHz~500KHz)
超时自动复位时间
25s,150s,210s,310s四级可调
LED指示灯
电源、检测状态、出错状态
输出
开关量 或者电平量
工作温度
-25℃～85℃
普通波频检测器
波频车辆检测器（多为悬挂式检测系统）
波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波产生感应的检测器，这里主要介绍微波车辆检测器（RTMS），它是一种价格低、性能优越的交通检测器，可广泛应用于城市道路和高速公路的交通信息检测。
微波车辆检测器（RTMS）的工作方式是：采用侧挂式，在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。RTMS以2米为一 “层”，将投影分割为32层。用户可将检测区域定义为一层或多层。RTMS根据被检测目标返回的回波，测算出目标的交通信息，每隔一段时间通过RS- 232向控制中心发送。它的车速检测原理是：根据特定区域的所有车型假定一个固定的车长，通过感应投影区域内的车辆的进入与离开经历的时间来计算车速。一台RTMS侧挂可同时检测8个车道的车流量、道路占有率和车速。
微波车辆检测器（RTMS）的测量方式在车型单一，车流稳定，车速分布均匀的 道路上准确度较高，但是在车流拥堵以及大型车较多、车型分布不均匀的路段，由于遮挡，测量精度会受到比较大的影响。另外，微波检测器要求离最近车道有3m 的空间，如要检测8车道，离最近车道也需要7-9m的距离而且安装高度达到要求。因此，在桥梁、立交、高架路的安装会受到限制，安装困难，价格也比较昂贵。
视频检测器
视频车辆检测器是通过视频摄像机作传感器，在视频范围内设置虚拟线圈，即检测区，车辆进入检测区时使背 景灰度值发生变化，从而得知车辆的存在，并以此检测车辆的流量和速度。检测器可安装在车道的上方和侧面，与传统的交通信息采集技术相比，交通视频检测技术可提供现场的视频图像，可根据需要移动检测线圈，有着直观可靠，安装调试维护方便，价格便宜等优点，缺点是容易受恶劣天气、灯光、阴影等环境因素的影响， 汽车的动态阴影也会带来干扰，受恶劣天气正确检测率下降，甚至无法检测。受灯光、阴影等环境因素的影响误检率也大幅上升。
交通检测
一般用CCD摄像机对车道车辆进行拍摄，用硬件将拍摄到的图像进行数字化存储，用图像处理的方式对图像初步处理，去掉图像噪声信息。为了减少计算量，对图像进行分区并按一定算法对各分区图像处理，提取必要的车辆特征信息。根据特征信息进行车流量、车速、车型分类、占有率、排队等交通信息统计；对于异常交通流信息如拥堵、事故等也能进行实时监测，这是其它检测技术做不到的。随着视频检测技术的飞速发展，采用此技术检测的精度和可靠性经过实际应用得到了国内外专家和广大用户的高度认可。
视频检测器检测交通流信息比微波检测器、超声波检测器和线圈检测器具有明显的优越性。表1列出视频检测器和微波检测器的性能比较，表2列出视频检测器和线圈检测器的性能比较。
表1
视频检测器
微波检测器
检测类型
大区域检测
断面检测
检测参数
计数、存在、速度、占有率、车类车色、车流向、车辆行驶轨迹、车头时距、通过时间、交通流密度
计数、存在、速度、占有率、车型分类
检测精度
车流量、占有率：误差小于5%
车速检测：误差小于10%
实时存在检测：精度达95%
车类车型检测：误差小于5%
车流向检测：误差小于5%
车辆行驶轨迹：误差小于10%
车间距（空距/时距）：误差小于5%
通过时间：误差小于5%
交通流密度：误差小于5%
车流量、占有率：误差小于6%
车速检测：误差小于10%
实时存在检测：精度达90%
检测范围
每检测器1-8路、每路1-6车道每检测器可设256个检测区域，真正的大范围检测、通过关联，可进一步扩展检测范围
每个检测器1-8车道只能检测有限空间范围属于定点检测类型
安装要求
侧向安装或正向安装
侧向安装
全天候性
经特定设计，气候影响较小
气候影响较小
使用方便
使用方便、参数设置直观
使用方便、但参数设置不直观
可维护性
几乎为零的后期维护、高可靠、软件升级
维护成本较高
成本价格
成本适中且持续下降
成本适中
可护展性
模块化的结构扩展方便
扩展需进行工程施工改造
表2
视频检测器
线圈检测器
覆盖范围
面式检测，检测范围大，一个摄像头可覆盖1～3个车道，检测范围50－150米
覆盖范围大，1～4车道只需一个检测器，检测范围1-6米
检测参数
可检测所有交通控制所需的参数： 计数、存在、速度、占有率、车类车色、车流向、车辆行驶轨迹、车间距、通过时间、交通流密度。
可检测参数较多，可检测车辆计数、存在、速度、占有率、车流向、车间距、通过时间、交通流量。
精确度
检测精度低
较高
可扩展性
易于扩展，检测器增加用软件随时完成
易于扩展，检测4车道以上时，增加检测卡即可
施工周期
只需架设摄像机和连接视频线的施工
需要封路，施工周期较短
可维护性
除非摄像头出问题，否则都可以通过软件来完成
线圈发生故障时，重新更换线圈，故障就可恢复
可调节性
调试麻烦，需要专业人员
不能进行调节或移动
稳定性
较好
较好
前瞻性
技术已成熟，并且前瞻性好，是以后检测器的发展趋势，国内外已有采用，但检测精度不高，误判率也较高
技术很成熟，国内使用量最大，因检测精度较高应用最为广泛，不受任何大雨、大雾、夜晚天气影响
其他功能实现性
实现行人群体检测，但误检率较高，实用性不大
难于实现其他功能
安装简易性
简便，毋需破坏路面。施工或维护时不干扰正常交通。
稍复杂，需暂时封闭路面进行施工。
长期投资性
维护方便，调节容易，遇市政道路改建时移动方便，长期投资少
维护不便，需要重新埋设线圈及管线，但线圈不会轻易损坏
设备价格
以双方向共八车道计算，需视频检测器2个带4个视频探头，设备价格较高
以双方向共八车道计算，需8通道检测器2个，带16个线圈，设备价较低。
缺点
投资成本较高，大雨、大雾、夜晚检测精度大幅下降。
需要埋设地感线圈。
存在问题
在国内大中型城市，智能交通系统都需要一种运行稳定、维护量小的交通信息检测器。线圈检测器使用存在以下两个问题：
1）施工稍复杂，需要封路埋设线圈；
2） 维护量一般，线圈不易损坏，关键在于线圈施工选材；
视频检测器使用也存在以下两个问题：
1）投资成本较高，检测精度不高；
2）大雨、大雾、夜晚检测精度大幅下降；
视频检测器或许是最佳选择，视频检测器是采用虚拟检测区域用图像处理方式分析交通信息，随着图像处理技术的发展视频检测成为了一种成熟的技术，逐步达到了类似人眼的“所见即所得”的效果，但检测精度受天气影响现还需要克服。随着智能交通的发展，交通信息检测器的使用将越来越多，使用线圈检测器则需要封路、施工，但检测精度是所有检测器中最高的。视频检测器虽检测精度容易受天气影响，所具有的大区域检测、安装方便、后期维护量少必将取代线圈检测器成为交通流检测器的主流。
安装调试
（1） 技术参数
工作电源：AC220V、AC110V、AC/DC24V、AC/DC12V 可选择，2.5W 功率
频率范围：20KHz—170KHz
灵敏度：三级可调
反应时间：100 毫秒
环境补偿：自动飘移补偿
线圈电感：推荐80~300uH（包含连接线），最大50~500uH（包含连接线）
连线长度：最长5 米，每米至少绞合20 次，总电阻小于10 欧姆。
储存温度：-40ºC 到+85ºC
工作温度：-20ºC 到+65ºC
相对湿度：最大95%
外形尺寸：85×74×36mm
（2） 工作频率设定
线圈频率调整用设置在电路板上的两个DIP 开关进行。如进行调整，必须先关闭电源再将检测器从插座上取下并拆下胶壳。DIP 开关6（LA）用于设置频率，开关在“ON”位置时表示低频频工作方式，在“OFF”位置表示高频工作方式。在频率调整后，检测器会在重新上电复位时自动进行标定。
注意：地感控制器在出厂时已设为高频。当两个检测器的安装距离较近时，可以将两个检测器设置成不同的频率。
（3） 系统复位及调试
当检测器上电复位时应确保线圈上没有车辆或其它金属物体。
1. 当检测器加电后，它会自动检测并调谐到所连接的线圈。这一过程约有5 秒钟左右，同时顶部面板上的LED 会闪烁（亮0.5秒，灭0.5秒）几次。
2. 检测器在调谐过程将对进行线圈测试，当线圈的电感量超出允许范围或是发生断路、短路现象，LED 将连续闪亮。如果线圈测试正常，则顶部面板上的LED 熄灭不再闪烁，并进入正常工作状态（此时，继电器不吸合）。TLD-200 必须要在两个线圈都正常的情况下才会进入正常工作状态。
3. 检测器在检测到有车辆到来时，会吸合标准输出相对应的继电器，同时点亮对应的LED 指示灯；当车辆离开时，将释放标准输出相对应的继电器，同时熄灭对应的LED 指示灯。
4. 如果检测器在线圈有感应时没有反应，应重新调整灵敏度。