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交通信息采集技術(shù)論文
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題目：智能交通系統(tǒng)(ITS)信息采集技術(shù)評述
摘要：智能交通系統(tǒng)（ITS）是一個先進的信息化管理系統(tǒng)，包含交通信息采集系統(tǒng)，信息分析系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)三大系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)的信息采集技術(shù)是ITS的一個重要基礎(chǔ)組成部分,在此我們將就智能交通系統(tǒng)中的信息采集技術(shù)做出評述。
關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng);信息技術(shù);交通管理
1前言
隨著時代的飛速發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展和人民生活對交通服務能力的要求也隨之提高。我國的地理情況復雜，人口數(shù)量大，人口流動性大，交通狀況日益嚴峻，呈現(xiàn)出道路里程少、路網(wǎng)不完善、車輛出行量大以及自行車交通量大的特點。而且我國的交通基礎(chǔ)還很薄弱，所以我們應該在大力發(fā)展交通基礎(chǔ)設施建設的同時去完善配套智能交通系統(tǒng)的建設，從根本上提高我國交通系統(tǒng)的服務能力，在交通設施建設的同時，提高交通設施的利用率。我們要求用合理的交通系統(tǒng)來緩解交通的供需矛盾，大力發(fā)展智能交通系統(tǒng)，而其中的信息采集系統(tǒng)顯得尤為重要。
2ITS中的信息采集系統(tǒng)分類
信息采集系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的一個重要的基礎(chǔ)組成部分，是智能交通必不可少的子系統(tǒng)，道路設計、交通管理與控制、交通規(guī)劃、ITS實施、交通流理論等方面的研究都要以信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)。做好這些基礎(chǔ)的理論研究，在整個交通路網(wǎng)全面的信息調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合信息采集系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)分析研究，得出交通情況的具體問題，綜合提出對現(xiàn)有問題的有效處理方案，從而制定合理的交通流理論模型和預測模型。交通信息采集的基本要求是采集信息的實時性和準確性，只有滿足這兩個要求，才能為交通控制管理和交通流的誘導等提供基礎(chǔ)保障。
2.1.按照使用情況分類
交通信息采集的方式按照使用情況的不同分為固定數(shù)據(jù)采集和臨時數(shù)據(jù)采集。兩種采集方式各有優(yōu)缺點，通過兩種采集方式的結(jié)合來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的信息采集過程。
2.2按照實施主體分類
交通信息采集按照采集實施主體的不同分為人工采集和自動采集。早期的交通系統(tǒng)都是采用人工采集，這種采集方式耗費的人工勞動力大，系統(tǒng)采集的信息精度不夠�，F(xiàn)代自動的采集方式主要利用了磁性檢測器、光學檢測器、基于航空攝像的檢測技術(shù)和基于浮動車的交通信息動態(tài)采集方式。
2.3按照車輛與系統(tǒng)的交互分類
按照車輛與采集系統(tǒng)是否有信息交互，可以將采集系統(tǒng)分為獨立式采集系統(tǒng)和協(xié)作式采集系統(tǒng)。
獨立式采集系統(tǒng)中，被檢測測量不會向采集系統(tǒng)主動發(fā)送或接受信息，采集系統(tǒng)也沒有向被測車輛發(fā)送信息，采集有系統(tǒng)單方實現(xiàn)，被測車輛和采集系統(tǒng)之間只有信息的單向流動，沒有信息交互。
協(xié)作式采集系統(tǒng)中，車輛上安裝了車載終端，與采集系統(tǒng)中的相應設備進行信息交換。相對于獨立式采集系統(tǒng)，協(xié)作式采集系統(tǒng)采集種類豐富、方便靈活，實現(xiàn)了車輛個性化的信息采集，同時車輛也可主動從采集系統(tǒng)中獲取相關(guān)信息，實現(xiàn)了信息的交互。但因協(xié)作式采集系統(tǒng)需要被測車輛安裝車載終端，在我國還沒有廣泛應用。
3ITS中的信息采集系統(tǒng)的發(fā)展概況
3.1獨立式采集
獨立式采集技術(shù)較為成熟，已廣泛運用在交通系統(tǒng)中，主要有磁頻采集技術(shù)、波頻采集技術(shù)和視頻采集技術(shù)。這些檢測技術(shù)各有優(yōu)勢和不足，磁頻采集中的線圈檢測器廣泛用于普通道路中，有技術(shù)成熟、技術(shù)精準的優(yōu)點。波頻檢測安裝方便，可以直接檢測速度，也可同時檢測多條車道，主要用于高速公路中；視頻檢測可提供更為豐富的交通信息，安裝方便，但技術(shù)相對不夠穩(wěn)定。
�。�1）磁頻采集技術(shù)
磁頻檢測技術(shù)主要包括感應線圈檢測和地磁檢測，其中感應線圈檢測現(xiàn)已大量投入使用。
感應線圈檢測器檢測屬于固定型采集技術(shù)，基于電磁感應原理。其中環(huán)形線圈原理的交通檢測器是目前世界上使用最廣泛的信息采集設備，車輛通過埋設在地下的線圈是會引起磁場變化從而檢測車的流量、占用率、車輛速度等等，他的優(yōu)點就是技術(shù)相對成熟，便于掌握且成本較低的優(yōu)點。但是線圈在安裝工程中要埋入車道，這本身會給維護和交通帶來不便，埋置會讓路面軟化，使路面受損，冬季線圈易受凍，易被腐蝕，會大大降低檢測精度，甚至失去檢測功效。
地磁檢測是通過測量車輛通過時地磁場的變化來分析得出交通車流信息，應用相對較少。
�。�2）波頻采集技術(shù)
波頻采集技術(shù)中最常用的是微波檢測和紅外線檢測。
微波檢測器原理是雷達線性調(diào)頻技術(shù)，通過不斷向路面發(fā)射微波，當車輛通過待測區(qū)時波束會被反射回檢測器，收集車輛反射回來的微波信號實現(xiàn)交通信息的采集。
紅外線檢測器主動式采集與被動式采集兩類采集技術(shù)。主動式采集于微波檢測器相似，是通過向檢測區(qū)域發(fā)射低能紅外線，通過檢測反射而回的紅外線信號實現(xiàn)信息采集。被動式紅外線檢測器不對通過待測區(qū)發(fā)送波束，是通過被動接受車輛以及周圍環(huán)境發(fā)射的紅外線，進行數(shù)據(jù)分析得到交通參數(shù)。這類數(shù)據(jù)收集技術(shù)簡單，便于操作，但是數(shù)據(jù)收集面窄，針對性強�，F(xiàn)在還提出了結(jié)合壓力傳感器和紅外線檢測的檢測方法，可綜合檢測車輪數(shù)、車軸數(shù)、車輛形狀、車頭高等車輛具體信息的采集。
�。�3）視頻采集技術(shù)
視頻采集技術(shù)在智能交通系統(tǒng)被廣泛采用，主要包括運動車輛提取和陰影檢測等。視頻采集的主體是攝像機，還包括基于微處理器的計算機及其相關(guān)配套軟件組成，是一種將視頻圖像與模式識別結(jié)合并運用于交通領(lǐng)域的采集技術(shù)。視頻設備將采集到的連續(xù)模擬圖像轉(zhuǎn)換成離散型數(shù)字圖像，經(jīng)過軟件分析可以得到大量交通參數(shù)。在處理過程中，通過幀間差分法、背景差分法、光流法將車輛圖像檢測出并從背景中提取出來。另外還要去除由于光線問題產(chǎn)生的陰影，獲得準確的車輛信息，例如：交通流量、車速、車頭視距、占有率等等。并總的來講，視頻采集技術(shù)優(yōu)點明顯，可提供大量交通管理信息，提供可視圖像，但缺點是會因為光學原因造成阻擋，陰影，反射等視覺誤差，造成錯誤判斷。
3.2協(xié)作式采集
協(xié)作式采集技術(shù)主要有三類：基于GPS定位的采集技術(shù)、基于RFID的采集技術(shù)和基于蜂窩網(wǎng)絡的采集技術(shù)。
（1）基于GPSD定位的信息采集
此技術(shù)要再車輛上安裝GPS接收模塊，接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測站課通過接受衛(wèi)星信號得到車輛反饋信息，如車輛所處位置、時刻、車速等，實現(xiàn)具體車輛的定位跟蹤。
�。�2）基于RFID的信息采集
RFID（RadioFrequencyIdentification）技術(shù)是非接觸式自動識別技術(shù)，利用了無線射頻原理。車輛上安裝了儲存了車輛信息的射頻標簽，通過相應設備讀取射頻標簽中的信息實現(xiàn)車輛識別。
�。�3）基于蜂窩網(wǎng)絡的信息采集
基于蜂窩網(wǎng)絡的信息采集類似于移動網(wǎng)絡運營商通過手機信號知道用戶的位置，要用到移動通信的蜂窩網(wǎng)絡。運用中常結(jié)合GPS定位，在GPS定位信號不好時使用，提高了信息采集系統(tǒng)的可靠性。
隨著科技的迅猛發(fā)展，各種高新信息技術(shù)手段被的運用到ITS的信息采集系統(tǒng)中，如3G技術(shù)、計算機技術(shù)、GIS技術(shù)、傳感器技術(shù)等，交通信息的采集經(jīng)歷了從單一到多元、從人工到智能的徹底轉(zhuǎn)變。下面我們就幾種常用的交通信息采集技術(shù)進行比較分析。交通信息采集技術(shù)種類繁多，功能各異，我們只有揚長避短，物盡其用才能夠得到最全面�？陀^的交通信息，正確形成決策，處理交通問題。
4結(jié)語
我國的交通狀況不同于歐美發(fā)達國家，我國人口稠密，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)獨特，交通基礎(chǔ)設施薄弱，交通狀況堪憂，而且我國智能交通系統(tǒng)也不同于外國是在交通設施已經(jīng)完善的情況下發(fā)展起來的，我國采用的是邊發(fā)展邊配套邊改善的方式，所以在ITS以后的建設中我們不但要借鑒發(fā)達國家的ITS建設經(jīng)驗，也要按照我國交通的現(xiàn)狀來配套建設，革新ITS系統(tǒng)，實現(xiàn)ITS信息采集技術(shù)的多元化和高精度，進一步提高我國的交通服務能力。
參考文獻
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