專利名稱：一種密集交通流信息采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通運(yùn)輸領(lǐng)域，特別涉及一種密集交通流信息采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市的人口和機(jī)動(dòng)車擁有量也在急劇增長，交通 流量日益加大，交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通事故時(shí)有發(fā)生。交通問題已經(jīng)成為城市管 理工作中的重大社會(huì)問題，阻礙和制約著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此，深入研究解決城市交 通問題有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。要解決城市交通問題，就必須準(zhǔn)確掌握交通信息。目前 常見的車輛行駛速度及流量測(cè)量裝置一般都采用線圈、微波探測(cè)和視頻探測(cè)的測(cè)量手段， 通過邏輯運(yùn)算獲得車輛行駛速度。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題利用線圈車輛檢測(cè)器測(cè)速具有較高的測(cè)量精度，但是無法有效區(qū)分車輛跨車道行 駛時(shí)的通過狀態(tài)，流量精度較差，且無法移動(dòng)使用；微波法和視頻法測(cè)量車輛速度及流量 時(shí)，如遇到車輛在測(cè)試方向上相互遮擋的情況，則部分車速及流量數(shù)據(jù)會(huì)丟失，在密集交通 流情況下其影響尤其顯著，特別是視頻法測(cè)量車輛行駛速度及流量時(shí)會(huì)受到車輛影子的影 響，降低測(cè)速精度。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種密集交通流信息采集系 統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由多通道激光測(cè)試器、路面壓電傳感器、 數(shù)據(jù)采集處理器組成；其中，所述多通道激光測(cè)試器，由兩套激光探測(cè)器組成，所述每套激 光探測(cè)器包括上下兩組激光測(cè)量傳感器，上方激光測(cè)量傳感器為對(duì)射式激光傳感器，下方 激光測(cè)量傳感器為反射式激光傳感器；所述路面壓電傳感器，由約定個(gè)獨(dú)立的壓電傳感器 單元組成；所述兩套激光探測(cè)器通過信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)采集處理器相連接，當(dāng)發(fā)生車身和車 輪遮擋、消除遮擋時(shí)，所述兩套激光探測(cè)器通過信號(hào)線發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)給所述數(shù)據(jù)采集處 理器；所述路面壓電傳感器通過信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)采集處理器相連接，并在所述路面壓 電傳感器中的所述壓電傳感器單元監(jiān)測(cè)到壓力時(shí)，通過信號(hào)線發(fā)送信號(hào)給所述數(shù)據(jù)采集處理器。進(jìn)一步地，所述兩套激光探測(cè)器沿道路以1米間距布設(shè)，并且所述對(duì)射式激光傳 感器中的激光發(fā)射器和激光接收器分別布設(shè)于道路的兩側(cè)，布設(shè)時(shí)保證所述激光接收器能 夠接收到所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光，所述每套激光探測(cè)器中包括兩個(gè)反射式激光傳感器 并分別布設(shè)于道路的兩側(cè)，所述路面壓電傳感器布設(shè)于所述兩套激光探測(cè)器之間的道路 上。[0010]進(jìn)一步地，所述約定個(gè)獨(dú)立的壓電傳感器單元沿路面截面方向無搭接進(jìn)行布設(shè)， 并且單個(gè)壓電傳感器單元的有效探測(cè)范圍不超過0.5米，所述單個(gè)壓電傳感器單元之間布 設(shè)間距小于0.1米。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過在兩套激光探測(cè)器之間的測(cè) 量范圍內(nèi)，在每次車身遮擋與離開兩套激光探測(cè)器的時(shí)間間隔內(nèi)，獲取車身運(yùn)行速度和各 組車輪的運(yùn)行速度，并比較車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度，對(duì)被監(jiān)測(cè)道路的交通量 和車速進(jìn)行獲取，能夠提高交通信息的測(cè)量準(zhǔn)確性，辨別車輛遮擋和跨車道行駛情況，提高 了測(cè)量精度。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中使用的附圖 并做簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中提供的一種密集交通流信息采集系統(tǒng)的組成示意 圖；其中，1、2分別為激光探測(cè)器，3、4、5、6分別為布設(shè)于道路兩側(cè)的激光探測(cè)器單 元，7為路面壓電傳感器，8為壓電傳感器單元，9為道路中行駛的車輛，IOUl為便攜式供 電器，12、13為電纜，14為數(shù)據(jù)采集處理器，15為信號(hào)線；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中提供的一種密集交通流信息采集系統(tǒng)中的激光探測(cè) 器的組成示意圖；其中，16、四為激光探測(cè)器的安裝支架，19、20、25和32分別為調(diào)整支架，17、21、26 和觀分為的電纜接口，18、30和31分別為信號(hào)輸出接口，22、27為反射式激光傳感器，23為 激光發(fā)射器，M為激光接收器；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中提供的一種密集交通流信息采集方法流程圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中提供的一種密集交通流信息采集方法流程圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3中提供的對(duì)被監(jiān)測(cè)道路布置路面壓力感應(yīng)傳感器和劃 分通道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中獲取模塊的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中獲取模塊的 第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中判斷模塊的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中第二處理 模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中第三處理 模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例4中提供的一種密集交通流信息采集裝置中第三處理模塊的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，如圖1所示上述系統(tǒng)由多通道激光測(cè)試器、路面壓電傳感器7及數(shù)據(jù)采集處理器14組成；其 中，多通道激光測(cè)試器，由兩套激光探測(cè)器組成，分別為激光探測(cè)器1、激光探測(cè)器2，每套 激光探測(cè)器包括上下兩組激光測(cè)量傳感器，上方激光測(cè)量傳感器為對(duì)射式激光傳感器，下 方激光測(cè)量傳感器為反射式激光傳感器；路面壓電傳感器7，由約定個(gè)獨(dú)立的壓電傳感器 單元8組成； 在上述系統(tǒng)中，激光探測(cè)器1、激光探測(cè)器2通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集處理器14相連 接，當(dāng)發(fā)生車身或車輪遮擋或消除遮擋時(shí)，激光探測(cè)器1、激光探測(cè)器2通過信號(hào)線發(fā)送相 應(yīng)的信號(hào)給數(shù)據(jù)采集處理器14 ；路面壓電傳感器7通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集處理器14相連接，并在路面壓電傳感器 7中的壓電傳感器單元監(jiān)測(cè)到壓力時(shí)，通過信號(hào)線發(fā)送信號(hào)給數(shù)據(jù)采集處理器14。上述系統(tǒng)還可以包括便攜式供電器10、便攜式供電器11 ；其中，便攜式供電器 10、便攜式供電器11通過電纜12、電纜13與上述兩套激光探測(cè)器相連接，通過電纜12、電 纜13向上述兩套激光探測(cè)器提供電源。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集處理器14，由數(shù)據(jù)采集卡、時(shí)基電路和數(shù)據(jù)處理器組成。進(jìn)一步地，便攜式供電器10、便攜式供電器11包括但不限于蓄電池組、移動(dòng)式太 陽能電池。進(jìn)一步地，如圖2所示，激光探測(cè)器由安裝支架16、29，調(diào)整支架19、20、25、32，電 纜接口 17、21、沈、28，信號(hào)輸出接口 18、30、31，反射式激光傳感器22、27，激光發(fā)射器23，激 光接收器M組成；并且，其中，每套激光探測(cè)器由兩個(gè)激光探測(cè)器單元組成，例如激光探測(cè)器1由激 光探測(cè)器單元3、4組成，圖2中分別為一套激光探測(cè)器中的兩個(gè)激光探測(cè)器單元。相應(yīng)地，上方激光測(cè)試傳感器由調(diào)整支架20、25，電纜接口 21、26，信號(hào)輸出接口 30，激光發(fā)射器23，激光接收器M組成；在每套激光探測(cè)器中的一個(gè)激光探測(cè)器單元中，調(diào)整支架20通過中孔套于安裝 支架16的圓柱上方并可上下活動(dòng)，激光發(fā)射器23安裝于調(diào)整支架20的一側(cè)并與激光接收 器對(duì)相對(duì)，電纜接口 21處于激光發(fā)射器23鄰側(cè)，并可接入電纜，便攜式供電器通過接入 電纜接口 21的電纜向激光發(fā)射器23提供電源；在每套激光檢測(cè)器中的另一個(gè)激光探測(cè)器單元中，調(diào)整支架25通過中孔套于安 裝支架四的圓柱上方并可上下活動(dòng)，激光接收器23安裝于調(diào)整支架25的一側(cè)并與激光發(fā) 射器23相對(duì)，電纜接口沈處于激光接收器M鄰側(cè)，并可接入電纜，便攜式供電器通過接入 電纜接口沈的電纜向激光接收器M提供電源；下方激光測(cè)量傳感器由電纜接口 17、28，信號(hào)輸出接口 18、31，調(diào)整支架19、32，反射式激光傳感器22、27，信號(hào)輸出接口 18、31組成；在每套激光探測(cè)器中的一個(gè)激光探測(cè)器單元中，調(diào)整支架19通過中孔套于安裝 支架16的圓柱下方并可上下活動(dòng)，反射式激光傳感器22安裝于調(diào)整支架19的一側(cè)并保持 與激光發(fā)射器23同側(cè)，電纜接口 17處于反射式激光傳感器22的鄰側(cè)，并可接入電纜，便攜 式供電器通過接入電纜接口 17的電纜向反射式激光傳感器22提供電源，信號(hào)輸出接口 18 處于調(diào)整支架19 一側(cè)并可接入信號(hào)線，反射式激光傳感器22通過接入信號(hào)輸出接口 18的 信號(hào)線向數(shù)據(jù)采集處理器14輸出信號(hào)；在每套激光檢測(cè)器中的另一個(gè)激光探測(cè)器單元中，調(diào)整支架32通過中孔套于安 裝支架四的圓柱下方并可上下活動(dòng)，反射式激光傳感器27安裝于調(diào)整支架32的一側(cè)并保 持與激光接收器對(duì)同側(cè)，電纜接口觀處于反射式激光傳感器27的鄰側(cè)，并可接入電纜，便 攜式供電器通過接入電纜接口觀的電纜向反射式激光傳感器27提供電源，信號(hào)輸出接口 28處于調(diào)整支架32 —側(cè)并可接入信號(hào)線，反射式激光傳感器27通過接入信號(hào)輸出接口 18 的信號(hào)線向數(shù)據(jù)采集處理器14輸出信號(hào)；進(jìn)一步地，上述兩套激光探測(cè)器沿道路以1米間距布設(shè)，并且激光發(fā)射器23和激 光接收器M分別布設(shè)于道路的兩側(cè)，布設(shè)時(shí)保證激光接收器M能夠接收到激光發(fā)射器 23發(fā)射的激光，每套激光探測(cè)器中包括兩個(gè)反射式激光傳感器并分別布設(shè)于道路的左右兩 側(cè)，路面壓電傳感器7布設(shè)于所述兩套激光探測(cè)器之間的道路上。進(jìn)一步地，上述約定個(gè)獨(dú)立的壓電傳感器單元沿路面截面方向無搭接進(jìn)行布設(shè)， 并且單個(gè)壓電傳感器單元的有效探測(cè)范圍不超過0.5米，單個(gè)壓電傳感器單元之間布設(shè)間 距小于0. 1米。進(jìn)一步地，壓電傳感器7包括但不限于壓電傳感器、光學(xué)反射傳感器、氣壓管式傳 感器。利用本實(shí)施例所提供的密集交通流信息采集系統(tǒng)，可以進(jìn)行密集交通流信息采 集，可以有效甄別跨道車輛的干擾，區(qū)分車輛變道，從而提高交通流量采集精度；激光探測(cè) 器可以同時(shí)測(cè)量車身和車輪的遮擋時(shí)刻，在車輛相互遮擋的情況下，可以以車輪觸發(fā)時(shí)刻 為參量增加邏輯識(shí)別的數(shù)據(jù)量，提高車速計(jì)算的準(zhǔn)確度；同時(shí)采用蓄電池或太陽能供電的 形式，適用于局部交通流參數(shù)的抽樣采集及檢測(cè)部門的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收工作。實(shí)施例2參見圖3，基于實(shí)施例1所提供的一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，本實(shí)施例提供了 一種密集交通流信息采集方法，具體包括步驟201、在兩套激光探測(cè)器之間的測(cè)量范圍內(nèi)，在每次車身遮擋與離開兩套激光 探測(cè)器的時(shí)間間隔內(nèi)，獲取車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度；步驟202、將車身運(yùn)行速度與各組車輪的運(yùn)行速度進(jìn)行比較，判斷在時(shí)間間隔內(nèi)在 測(cè)量范圍內(nèi)的車輛通過情況，如果車輛通過情況為同一輛車，執(zhí)行步驟203，如果車輛通過 情況為前車通過，執(zhí)行步驟204，如果車輛通過情況為多車道車輛遮擋，執(zhí)行步驟205 ；步驟203、將車身運(yùn)行速度或各組車輪的運(yùn)行速度作為車輛運(yùn)行速度輸出，并將當(dāng) 前被監(jiān)測(cè)道路的交通量遞增1 ；步驟204、根據(jù)各組車輪中相應(yīng)的車輪速度輸出車輛運(yùn)行速度，當(dāng)前被監(jiān)測(cè)道路的 交通量不變；[0054]步驟205、根據(jù)各組車輪中相應(yīng)的車輪速度輸出各個(gè)車輛運(yùn)行速度，獲取路面壓電 傳感器的信號(hào)，并根據(jù)路面壓電傳感器的信號(hào)判斷各個(gè)車輛所屬的車道，并將車道的交通 量遞增1，其中，當(dāng)前被監(jiān)測(cè)道路的各個(gè)車道的當(dāng)前交通量遞增量的總和即為當(dāng)前被監(jiān)測(cè)道 路的交通量遞增量。本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的密集交通流信息采集方法，通過在兩套激光探測(cè)器之 間的測(cè)量范圍內(nèi)，在每次車身遮擋與離開兩套激光探測(cè)器的時(shí)間間隔內(nèi)，獲取車身運(yùn)行速 度和各組車輪的運(yùn)行速度，并比較車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度，對(duì)被監(jiān)測(cè)道路的 交通量和車速進(jìn)行獲取，能夠提高交通信息的測(cè)量準(zhǔn)確性，辨別車輛遮擋和跨車道行駛情 況，提高了測(cè)量精度。實(shí)施例3參見圖4，基于實(shí)施例1所提供的一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，本實(shí)施例提供了 一種密集交通流信息采集的方法，是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)之上改進(jìn)而來，具體包括以下步驟步驟301 在兩套激光探測(cè)器之間的測(cè)量范圍內(nèi)，在每次車身遮擋與離開兩套激 光探測(cè)器的時(shí)間間隔內(nèi)，獲取車身運(yùn)行速度Vb和各組車輪的運(yùn)行速度Vwl￡、Vwl;&、\2左、Vw2
右；在本實(shí)施例中，獲取車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度具體的包括步驟301-1、獲取第一套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的激光光源被車身遮擋的時(shí)刻f .
Lull，需要說明的是，在本實(shí)施例中使用實(shí)施例1所提供的一種密集交通流信息采集系 統(tǒng)，在對(duì)道路進(jìn)行交通流信息監(jiān)測(cè)時(shí)，使用兩套激光探測(cè)器，該兩套激光探測(cè)器中的每套激 光探測(cè)器由上下兩組激光測(cè)量傳感器組成，上方激光測(cè)量傳感器為對(duì)射式傳感器，下方激 光測(cè)量傳感器為反射式傳感器，上方激光測(cè)量器由激光發(fā)射器、激光接收器組成，并分別布 設(shè)于當(dāng)前被監(jiān)測(cè)道路的左右兩側(cè)，下方激光測(cè)量傳感器由兩個(gè)反射式激光傳感器組成，并 分別布設(shè)于當(dāng)前被監(jiān)測(cè)道路的左右兩側(cè)，路面壓電傳感器布設(shè)于兩套激光探測(cè)器中間的路 面之上。當(dāng)車輛經(jīng)過測(cè)量區(qū)域時(shí)，由于車身遮擋，第一套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的激光接 收器無法接收到由激光光源發(fā)射的激光信號(hào)，此時(shí)，激光接收器向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出脈沖信 號(hào)，該信號(hào)通過與時(shí)基電路疊加，得到激光光源被遮擋的時(shí)刻tull。步驟301-2、獲取第一套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的激光光源消除車身遮擋的時(shí)刻f .
lu21，[0064]當(dāng)車輛離開測(cè)量區(qū)域時(shí)，由于車身的遮擋消除，第一套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的 激光接收器重新接收到由激光發(fā)射器的激光信號(hào)，此時(shí)，激光接收器再次向數(shù)據(jù)采集卡發(fā) 出脈沖信號(hào)，該信號(hào)與時(shí)基電路疊加，得到激光光源消除遮擋的時(shí)刻t-。步驟301-3、獲取第二套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的激光光源被車身遮擋的時(shí)刻f .
Lul 2，步驟301-4、獲取第二套激光探測(cè)裝置上方布設(shè)的激光光源消除車身遮擋的時(shí)刻f .
lu22，步驟301-5、根據(jù)獲取到的各時(shí)刻和兩套激光探測(cè)裝置之間的間距L，計(jì)算出此時(shí) 車輛車身的運(yùn)行速度Vb，表達(dá)式為[0068]
權(quán)利要求1.一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由多通道激光測(cè)試器、路面壓 電傳感器、數(shù)據(jù)采集處理器組成；其中，所述多通道激光測(cè)試器，由兩套激光探測(cè)器組成，所 述每套激光探測(cè)器包括上下兩組激光測(cè)量傳感器，上方激光測(cè)量傳感器為對(duì)射式激光傳感 器，下方激光測(cè)量傳感器為反射式激光傳感器；所述路面壓電傳感器，由約定個(gè)獨(dú)立的壓電 傳感器單元組成；所述兩套激光探測(cè)器通過信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)采集處理器相連接，當(dāng)發(fā)生車身和車輪 遮擋、消除遮擋時(shí)，所述兩套激光探測(cè)器通過信號(hào)線發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)給所述數(shù)據(jù)采集處理 器；所述路面壓電傳感器通過信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)采集處理器相連接，并在所述路面壓電 傳感器中的所述壓電傳感器單元監(jiān)測(cè)到壓力時(shí)，通過信號(hào)線發(fā)送信號(hào)給所述數(shù)據(jù)采集處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩套激光探測(cè)器沿道路以1米間距布 設(shè)，并且所述對(duì)射式激光傳感器中的激光發(fā)射器和激光接收器分別布設(shè)于道路的兩側(cè)，布 設(shè)時(shí)保證所述激光接收器能夠接收到所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光，所述每套激光探測(cè)器中 包括兩個(gè)反射式激光傳感器并分別布設(shè)于道路的兩側(cè)，所述路面壓電傳感器布設(shè)于所述兩 套激光探測(cè)器之間的道路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述約定個(gè)獨(dú)立的壓電傳感器單元沿路 面截面方向無搭接進(jìn)行布設(shè)，并且單個(gè)壓電傳感器單元的有效探測(cè)范圍不超過0. 5米，所 述單個(gè)壓電傳感器單元之間布設(shè)間距小于0. 1米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種密集交通流信息采集系統(tǒng)，屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。通過本實(shí)用新型提供的密集交通流信息采集系統(tǒng)可以在兩套激光探測(cè)器之間的測(cè)量范圍內(nèi)，在每次車身遮擋與離開兩套激光探測(cè)器的時(shí)間間隔內(nèi)，獲取車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度，并比較車身運(yùn)行速度和各組車輪的運(yùn)行速度，對(duì)被監(jiān)測(cè)道路的交通量和車速進(jìn)行獲取，能夠提高交通信息的測(cè)量準(zhǔn)確性，辨別車輛遮擋和跨車道行駛情況，提高了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G08G1/065GK201927176SQ201020697889
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者于江浩, 劉玉新, 包左軍, 孫岳, 張智勇, 朱立偉, 李洪琴, 楊勇 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所, 北京中交華安科技有限公司