专利名称：一种密集交通流信息采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交通运输领域，特别涉及一种密集交通流信息采集系统。
背景技术：
随着我国经济建设的蓬勃发展，城市的人口和机动车拥有量也在急剧增长，交通 流量日益加大，交通拥挤堵塞现象日趋严重，交通事故时有发生。交通问题已经成为城市管 理工作中的重大社会问题，阻碍和制约着城市经济建设的发展。因此，深入研究解决城市交 通问题有着极为重要的现实意义。要解决城市交通问题，就必须准确掌握交通信息。目前 常见的车辆行驶速度及流量测量装置一般都采用线圈、微波探测和视频探测的测量手段， 通过逻辑运算获得车辆行驶速度。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题利用线圈车辆检测器测速具有较高的测量精度，但是无法有效区分车辆跨车道行 驶时的通过状态，流量精度较差，且无法移动使用；微波法和视频法测量车辆速度及流量 时，如遇到车辆在测试方向上相互遮挡的情况，则部分车速及流量数据会丢失，在密集交通 流情况下其影响尤其显著，特别是视频法测量车辆行驶速度及流量时会受到车辆影子的影 响，降低测速精度。
实用新型内容为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种密集交通流信息采集系 统。所述技术方案如下一种密集交通流信息采集系统，所述系统由多通道激光测试器、路面压电传感器、 数据采集处理器组成；其中，所述多通道激光测试器，由两套激光探测器组成，所述每套激 光探测器包括上下两组激光测量传感器，上方激光测量传感器为对射式激光传感器，下方 激光测量传感器为反射式激光传感器；所述路面压电传感器，由约定个独立的压电传感器 单元组成；所述两套激光探测器通过信号线与所述数据采集处理器相连接，当发生车身和车 轮遮挡、消除遮挡时，所述两套激光探测器通过信号线发送相应的信号给所述数据采集处 理器；所述路面压电传感器通过信号线与所述数据采集处理器相连接，并在所述路面压 电传感器中的所述压电传感器单元监测到压力时，通过信号线发送信号给所述数据采集处理器。进一步地，所述两套激光探测器沿道路以1米间距布设，并且所述对射式激光传 感器中的激光发射器和激光接收器分别布设于道路的两侧，布设时保证所述激光接收器能 够接收到所述激光发射器发射的激光，所述每套激光探测器中包括两个反射式激光传感器 并分别布设于道路的两侧，所述路面压电传感器布设于所述两套激光探测器之间的道路 上。[0010]进一步地，所述约定个独立的压电传感器单元沿路面截面方向无搭接进行布设， 并且单个压电传感器单元的有效探测范围不超过0.5米，所述单个压电传感器单元之间布 设间距小于0.1米。本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是通过在两套激光探测器之间的测 量范围内，在每次车身遮挡与离开两套激光探测器的时间间隔内，获取车身运行速度和各 组车轮的运行速度，并比较车身运行速度和各组车轮的运行速度，对被监测道路的交通量 和车速进行获取，能够提高交通信息的测量准确性，辨别车辆遮挡和跨车道行驶情况，提高 了测量精度。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图 并做简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例1中提供的一种密集交通流信息采集系统的组成示意 图；其中，1、2分别为激光探测器，3、4、5、6分别为布设于道路两侧的激光探测器单 元，7为路面压电传感器，8为压电传感器单元，9为道路中行驶的车辆，IOUl为便携式供 电器，12、13为电缆，14为数据采集处理器，15为信号线；图2为本实用新型实施例1中提供的一种密集交通流信息采集系统中的激光探测 器的组成示意图；其中，16、四为激光探测器的安装支架，19、20、25和32分别为调整支架，17、21、26 和观分为的电缆接口，18、30和31分别为信号输出接口，22、27为反射式激光传感器，23为 激光发射器，M为激光接收器；图3为本实用新型实施例2中提供的一种密集交通流信息采集方法流程图；图4为本实用新型实施例3中提供的一种密集交通流信息采集方法流程图；图5为本实用新型实施例3中提供的对被监测道路布置路面压力感应传感器和划 分通道的结构示意图；图6为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置结构示意图；图7为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中获取模块的 结构示意图；图8为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中获取模块的 第二种结构示意图；图9为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中判断模块的 结构示意图；图10为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中第二处理 模块的结构示意图；图11为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中第三处理 模块的结构示意图；图12为本实用新型实施例4中提供的一种密集交通流信息采集装置中第三处理模块的第二种结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。实施例1本实施例提供了一种密集交通流信息采集系统，如图1所示上述系统由多通道激光测试器、路面压电传感器7及数据采集处理器14组成；其 中，多通道激光测试器，由两套激光探测器组成，分别为激光探测器1、激光探测器2，每套 激光探测器包括上下两组激光测量传感器，上方激光测量传感器为对射式激光传感器，下 方激光测量传感器为反射式激光传感器；路面压电传感器7，由约定个独立的压电传感器 单元8组成； 在上述系统中，激光探测器1、激光探测器2通过信号线与数据采集处理器14相连 接，当发生车身或车轮遮挡或消除遮挡时，激光探测器1、激光探测器2通过信号线发送相 应的信号给数据采集处理器14 ；路面压电传感器7通过信号线与数据采集处理器14相连接，并在路面压电传感器 7中的压电传感器单元监测到压力时，通过信号线发送信号给数据采集处理器14。上述系统还可以包括便携式供电器10、便携式供电器11 ；其中，便携式供电器 10、便携式供电器11通过电缆12、电缆13与上述两套激光探测器相连接，通过电缆12、电 缆13向上述两套激光探测器提供电源。进一步地，数据采集处理器14，由数据采集卡、时基电路和数据处理器组成。进一步地，便携式供电器10、便携式供电器11包括但不限于蓄电池组、移动式太 阳能电池。进一步地，如图2所示，激光探测器由安装支架16、29，调整支架19、20、25、32，电 缆接口 17、21、沈、28，信号输出接口 18、30、31，反射式激光传感器22、27，激光发射器23，激 光接收器M组成；并且，其中，每套激光探测器由两个激光探测器单元组成，例如激光探测器1由激 光探测器单元3、4组成，图2中分别为一套激光探测器中的两个激光探测器单元。相应地，上方激光测试传感器由调整支架20、25，电缆接口 21、26，信号输出接口 30，激光发射器23，激光接收器M组成；在每套激光探测器中的一个激光探测器单元中，调整支架20通过中孔套于安装 支架16的圆柱上方并可上下活动，激光发射器23安装于调整支架20的一侧并与激光接收 器对相对，电缆接口 21处于激光发射器23邻侧，并可接入电缆，便携式供电器通过接入 电缆接口 21的电缆向激光发射器23提供电源；在每套激光检测器中的另一个激光探测器单元中，调整支架25通过中孔套于安 装支架四的圆柱上方并可上下活动，激光接收器23安装于调整支架25的一侧并与激光发 射器23相对，电缆接口沈处于激光接收器M邻侧，并可接入电缆，便携式供电器通过接入 电缆接口沈的电缆向激光接收器M提供电源；下方激光测量传感器由电缆接口 17、28，信号输出接口 18、31，调整支架19、32，反射式激光传感器22、27，信号输出接口 18、31组成；在每套激光探测器中的一个激光探测器单元中，调整支架19通过中孔套于安装 支架16的圆柱下方并可上下活动，反射式激光传感器22安装于调整支架19的一侧并保持 与激光发射器23同侧，电缆接口 17处于反射式激光传感器22的邻侧，并可接入电缆，便携 式供电器通过接入电缆接口 17的电缆向反射式激光传感器22提供电源，信号输出接口 18 处于调整支架19 一侧并可接入信号线，反射式激光传感器22通过接入信号输出接口 18的 信号线向数据采集处理器14输出信号；在每套激光检测器中的另一个激光探测器单元中，调整支架32通过中孔套于安 装支架四的圆柱下方并可上下活动，反射式激光传感器27安装于调整支架32的一侧并保 持与激光接收器对同侧，电缆接口观处于反射式激光传感器27的邻侧，并可接入电缆，便 携式供电器通过接入电缆接口观的电缆向反射式激光传感器27提供电源，信号输出接口 28处于调整支架32 —侧并可接入信号线，反射式激光传感器27通过接入信号输出接口 18 的信号线向数据采集处理器14输出信号；进一步地，上述两套激光探测器沿道路以1米间距布设，并且激光发射器23和激 光接收器M分别布设于道路的两侧，布设时保证激光接收器M能够接收到激光发射器 23发射的激光，每套激光探测器中包括两个反射式激光传感器并分别布设于道路的左右两 侧，路面压电传感器7布设于所述两套激光探测器之间的道路上。进一步地，上述约定个独立的压电传感器单元沿路面截面方向无搭接进行布设， 并且单个压电传感器单元的有效探测范围不超过0.5米，单个压电传感器单元之间布设间 距小于0. 1米。进一步地，压电传感器7包括但不限于压电传感器、光学反射传感器、气压管式传 感器。利用本实施例所提供的密集交通流信息采集系统，可以进行密集交通流信息采 集，可以有效甄别跨道车辆的干扰，区分车辆变道，从而提高交通流量采集精度；激光探测 器可以同时测量车身和车轮的遮挡时刻，在车辆相互遮挡的情况下，可以以车轮触发时刻 为参量增加逻辑识别的数据量，提高车速计算的准确度；同时采用蓄电池或太阳能供电的 形式，适用于局部交通流参数的抽样采集及检测部门的现场验收工作。实施例2参见图3，基于实施例1所提供的一种密集交通流信息采集系统，本实施例提供了 一种密集交通流信息采集方法，具体包括步骤201、在两套激光探测器之间的测量范围内，在每次车身遮挡与离开两套激光 探测器的时间间隔内，获取车身运行速度和各组车轮的运行速度；步骤202、将车身运行速度与各组车轮的运行速度进行比较，判断在时间间隔内在 测量范围内的车辆通过情况，如果车辆通过情况为同一辆车，执行步骤203，如果车辆通过 情况为前车通过，执行步骤204，如果车辆通过情况为多车道车辆遮挡，执行步骤205 ；步骤203、将车身运行速度或各组车轮的运行速度作为车辆运行速度输出，并将当 前被监测道路的交通量递增1 ；步骤204、根据各组车轮中相应的车轮速度输出车辆运行速度，当前被监测道路的 交通量不变；[0054]步骤205、根据各组车轮中相应的车轮速度输出各个车辆运行速度，获取路面压电 传感器的信号，并根据路面压电传感器的信号判断各个车辆所属的车道，并将车道的交通 量递增1，其中，当前被监测道路的各个车道的当前交通量递增量的总和即为当前被监测道 路的交通量递增量。本实用新型实施例所提供的密集交通流信息采集方法，通过在两套激光探测器之 间的测量范围内，在每次车身遮挡与离开两套激光探测器的时间间隔内，获取车身运行速 度和各组车轮的运行速度，并比较车身运行速度和各组车轮的运行速度，对被监测道路的 交通量和车速进行获取，能够提高交通信息的测量准确性，辨别车辆遮挡和跨车道行驶情 况，提高了测量精度。实施例3参见图4，基于实施例1所提供的一种密集交通流信息采集系统，本实施例提供了 一种密集交通流信息采集的方法，是在实施例1的基础之上改进而来，具体包括以下步骤步骤301 在两套激光探测器之间的测量范围内，在每次车身遮挡与离开两套激 光探测器的时间间隔内，获取车身运行速度Vb和各组车轮的运行速度Vwl￡、Vwl;&、\2左、Vw2
右；在本实施例中，获取车身运行速度和各组车轮的运行速度具体的包括步骤301-1、获取第一套激光探测装置上方布设的激光光源被车身遮挡的时刻f .
Lull，需要说明的是，在本实施例中使用实施例1所提供的一种密集交通流信息采集系 统，在对道路进行交通流信息监测时，使用两套激光探测器，该两套激光探测器中的每套激 光探测器由上下两组激光测量传感器组成，上方激光测量传感器为对射式传感器，下方激 光测量传感器为反射式传感器，上方激光测量器由激光发射器、激光接收器组成，并分别布 设于当前被监测道路的左右两侧，下方激光测量传感器由两个反射式激光传感器组成，并 分别布设于当前被监测道路的左右两侧，路面压电传感器布设于两套激光探测器中间的路 面之上。当车辆经过测量区域时，由于车身遮挡，第一套激光探测装置上方布设的激光接 收器无法接收到由激光光源发射的激光信号，此时，激光接收器向数据采集卡发出脉冲信 号，该信号通过与时基电路叠加，得到激光光源被遮挡的时刻tull。步骤301-2、获取第一套激光探测装置上方布设的激光光源消除车身遮挡的时刻f .
lu21，[0064]当车辆离开测量区域时，由于车身的遮挡消除，第一套激光探测装置上方布设的 激光接收器重新接收到由激光发射器的激光信号，此时，激光接收器再次向数据采集卡发 出脉冲信号，该信号与时基电路叠加，得到激光光源消除遮挡的时刻t-。步骤301-3、获取第二套激光探测装置上方布设的激光光源被车身遮挡的时刻f .
Lul 2，步骤301-4、获取第二套激光探测装置上方布设的激光光源消除车身遮挡的时刻f .
lu22，步骤301-5、根据获取到的各时刻和两套激光探测装置之间的间距L，计算出此时 车辆车身的运行速度Vb，表达式为[0068]
权利要求1.一种密集交通流信息采集系统，其特征在于，所述系统由多通道激光测试器、路面压 电传感器、数据采集处理器组成；其中，所述多通道激光测试器，由两套激光探测器组成，所 述每套激光探测器包括上下两组激光测量传感器，上方激光测量传感器为对射式激光传感 器，下方激光测量传感器为反射式激光传感器；所述路面压电传感器，由约定个独立的压电 传感器单元组成；所述两套激光探测器通过信号线与所述数据采集处理器相连接，当发生车身和车轮 遮挡、消除遮挡时，所述两套激光探测器通过信号线发送相应的信号给所述数据采集处理 器；所述路面压电传感器通过信号线与所述数据采集处理器相连接，并在所述路面压电 传感器中的所述压电传感器单元监测到压力时，通过信号线发送信号给所述数据采集处理器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两套激光探测器沿道路以1米间距布 设，并且所述对射式激光传感器中的激光发射器和激光接收器分别布设于道路的两侧，布 设时保证所述激光接收器能够接收到所述激光发射器发射的激光，所述每套激光探测器中 包括两个反射式激光传感器并分别布设于道路的两侧，所述路面压电传感器布设于所述两 套激光探测器之间的道路上。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述约定个独立的压电传感器单元沿路 面截面方向无搭接进行布设，并且单个压电传感器单元的有效探测范围不超过0. 5米，所 述单个压电传感器单元之间布设间距小于0. 1米。
专利摘要本实用新型公开了一种密集交通流信息采集系统，属于交通运输领域。通过本实用新型提供的密集交通流信息采集系统可以在两套激光探测器之间的测量范围内，在每次车身遮挡与离开两套激光探测器的时间间隔内，获取车身运行速度和各组车轮的运行速度，并比较车身运行速度和各组车轮的运行速度，对被监测道路的交通量和车速进行获取，能够提高交通信息的测量准确性，辨别车辆遮挡和跨车道行驶情况，提高了测量精度。
文档编号G08G1/065GK201927176SQ201020697889
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者于江浩, 刘玉新, 包左军, 孙岳, 张智勇, 朱立伟, 李洪琴, 杨勇 申请人:交通运输部公路科学研究所, 北京中交华安科技有限公司