一种实现自动检测道路交通量的方法与流程

本发明涉及一种实现自动检测道路交通量的方法,属于道路交通流量自动检测技术领域。

背景技术：

随着我国社会经济持续高速发展，道路交通在社会经济发展过程中发挥越来越大的作用。道路交通流量是道路交通实际运行的基本参数，一定程度上反应了交通运行状态，可靠的道路交通量信息为交通决策者、交通管理人员提供强有力的数据支撑。然而，现有的交通量调查技术，如线圈检测、雷达检测、超声波检测、磁感应检测、人工调查等，普遍存在着交通调查周期长、数据处理困难、调查结果精度低的缺点，严重制约了交通事业的稳步发展。交通事业的蓬勃发展，急需高效率、低成本的交通信息采集与读取技术作为支撑。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术的缺陷，提出一种实现自动检测道路交通量的方法在确保交通量调查结果具有高精度的前提下，为实现道路交通流量信息的自动化采集、提取。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种实现自动检测道路交通量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)在待检测道路的不同车道上，分别安装道路交通车辆检测设备；

(B)根据步骤(A)中安装的道路交通车辆检测设备，安装脉冲信号记录仪，采集车辆经过时产生的脉冲信号；

(C)根据步骤(B)中采集的脉冲信号，进行脉冲信号分析，按时段、车辆类型提取交通量信息。

进一步的，作为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法，所述步骤(A)包括以下子步骤：

选择气压管作为车辆检测设备，将其安装在待检测道路的不同车道上，具体步骤如下：

(A1)选择一平直且无法超车的路段，按照由外到内的顺序对车道进行编号为x，x＝1,2,3...Q，Q为车道数；

(A2)以车道为单位，沿垂直于车道方向安装第一气压管A，并在第一气压管A下游3～5m处的同一车道上垂直安装第二气压管B；

(A3)测量车道x上的第一气压管A与第二气压管B之间的距离

(A4)重复步骤(A1)、(A2)和(A3)，直至完成所有车道的气压管的安装工作。

进一步的，作为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法，所述步骤(B)包括以下子步骤：

(B1)分别将车道x上的第一气压管A、第二气压管B与各自的脉冲信号记录仪连接，并调整脉冲信号记录仪上的时间，使与第一气压管A、第二气压管B连接的脉冲信号记录仪的时间一致；

(B2)待所有检测设备调试成功后，开始采集车辆经过时产生的脉冲信号，将第一气压管A采集的脉冲信号记录于第一存储带a，将第二气压管B采集到的脉冲信号记录于第二存储带b。

进一步的，作为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法，所述步骤(C)包括以下步骤：

(C1)设定输出交通量的单位时间间隔T，初始化各统计参数，具体包括：统计时段编号k，车辆编号m，统计时段k内车道x上的交通量第m辆车的车轴数和车轴数为w的车辆数x＝k＝m＝1，w＝2,3,...,W，W为检测路段上车辆的最大轴数；

(C2)令n＝1，从车道x的第一存储带a上的起始点开始，沿时间轴搜索脉冲信号，将搜索到的第一个脉冲信号的产生时间记为然后，从车道x的第二存储带b上的点开始沿时间轴方向搜索脉冲信号，将搜索到的第一个脉冲信号的产生时间记为

(C3)计算车道x上车辆的行驶速度：n＝1,2,3,...；

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：其中S₀为安全距离，h_t为驾驶员反应时间；

(C5)在车道x的第一存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段内是否有脉冲信号：

若存在脉冲信号，将搜索到的脉冲信号数记为p，令n＝n+p，并将搜索到的最后一个脉冲信号的发生时间赋予给然后，在第二存储带b上沿时间轴搜索后产生的第一个脉冲信号，记其发生时间为并转至步骤(C3)；

若不存在脉冲信号，则将内的脉冲信号数n赋予给即并更新转至步骤(C6)；

(C6)统计时段判断：若令m＝m+1，转至步骤(C2)；若则令k＝k+1，转至步骤(C7)；

(C7)从开始，令m＝1，n＝1，在车道x的第一存储带a上沿时间轴搜索是否有脉冲信号：若有脉冲信号，则将搜索到的第一个脉冲信号的发生时间记为然后，从车道x上的第二存储带b的脉冲记录时间开始沿时间轴搜索脉冲信号，将搜索到的第一个脉冲的发生时间记为并转至步骤(C3)；否则，令K＝k，转至步骤(C8)；

(C8)判断是否所有车道已完成统计，若是，转至步骤(C9)；若否，则令x＝x+1，k＝m＝1，转至步骤(C2)；

(C9)交通量输出：统计时段k内车道x上的车轴数为w的车辆数统计时段k内车道x上的车辆数统计时段k内通过道路断面的车辆数统计时间内总的车辆数

进一步的，作为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法，所述时间间隔T为2、5、10、15、30或者60分钟。

进一步的，作为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法，所述安全距离S₀＝2.0m，驾驶员反应时间h_t＝1.6s。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明方法可以有效提高道路交通量检测的精度，实现大范围、长时间的道路交通量自动检测与计数功能，进而减少交通调查人员和交通调查费用。此外，本发明方法可按车辆类型(车轴数)、检测时段、车道等不同类型的输出交通量自动检测结果，有助于道路交通管理者和规划人员对道路交通运行状态的了解和掌握。

附图说明

图1为本发明方法的基本流程图。

图2为本发明方法的某道路交通检测设备安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示为本发明的一种实现自动检测道路交通量的方法的基本流程图，下面结合实例进一步阐明本发明方法的具体实现步骤：

步骤(A)、安装道路交通车辆检测设备：

(A1)参考图2所示，选取一段具有双车道的平直道路，并按由外向内的顺序对车道进行编号，编号x＝1,2。分别在外侧车道(x＝1)和内侧车道(x＝2)上安装气压管A、B；

(A2)测得气压管间距

步骤(B)、采集车辆经过时产生的脉冲信号：

(B1)分别将车道1、2上的气压管A、B与各自的脉冲记录仪连接，并调整脉冲记录仪上的时间，使与气压管A、B连接的脉冲信号记录仪的时间一致；

(B2)待所有检测设备调试成功后，开始采集车辆经过时产生的脉冲信号，将气压管A检测到的脉冲信号记录于存储带a，气压管B检测到的脉冲信号记录于存储带b，如表1所示。

表1某道路上采集的车辆经过时产生的脉冲信号数据

步骤(C)、交通量信息提取：

(C1)选取统计交通量的时间间隔T＝2min(120s)，令k＝x＝m＝1，

(C2)令n＝1，确定

(C3)确定车道1上车辆的行驶速度：V₁¹＝3.5/(4.7-4.4)＝8.0m/s；

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝1的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(4.4,6.25]内是否有脉冲信号：

搜索1个脉冲信号，记p＝1，令n＝1+1＝2，将搜索到的最后一个脉冲信号的发生时间赋予给在b存储带上沿时间轴搜索后产生的第一个脉冲信号，记其发生时间为并转至步骤(C3)；

(C3)确定车道1上车辆的行驶速度：

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝1的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(4.9,6.63]内是否有脉冲信号：

搜索不到脉冲信号，将[4.4,4.9]内的脉冲信号数n＝2赋予给即并更新转至步骤(C6)；

(C6)统计时段判断：4.9＜1*120，m＝m+1＝1+1＝2，转至步骤(C2)；

如此循环，直至此时122.3＞1*120，令k＝2，转至步骤(C7)；

(C7)从123.8s开始，令m＝1，n＝1，在车道x＝1的存储带a上沿时间轴搜索是否有脉冲信号：搜到脉冲信号，则将搜索到的第一个脉冲信号的发生时间记为然后，从车道x＝1上的存储带b的脉冲记录时间开始沿时间轴搜索脉冲信号，将搜索到的第一个脉冲的发生时间记为并转至步骤(C3)；

(C3)确定车道1上车辆的行驶速度：V₁¹＝3.5/(129.6-129.3)＝8.0m/s；

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝1的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(129.3,131.15]内是否有脉冲信号：

搜索1个脉冲信号，记p＝1，令n＝1+1＝2，将搜索到的最后一个脉冲信号的发生时间赋予给在b存储带上沿时间轴搜索后产生的第一个脉冲信号，记其发生时间为并转至步骤(C3)；

(C3)确定车道1上车辆的行驶速度：

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝1的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(130.8，132.65]内是否有脉冲信号：

搜索不到脉冲信号，将[130.8，132.65]内的脉冲信号数n＝2赋予给即并更新转至步骤(C6)；

(C6)统计时段判断：130.8＜2*120，m＝m+1＝1+1＝2，转至步骤(C2)；

如此循环，直至此时不能继续搜索到脉冲信号，该车道检测结束，其中转至下一车道，即x＝2,令k＝m＝1，转至步骤(C2)。

(C2)令n＝1，确定

(C3)确定车道2上车辆的行驶速度：V₁²＝3.5/(3.7-3.3)＝10.7m/s；

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝2的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(3.3,5.09]内是否有脉冲信号：

搜索1个脉冲信号，记p＝1，令n＝1+1＝2，将搜索到的最后一个脉冲信号的发生时间赋予给在b存储带上沿时间轴搜索后产生的第一个脉冲信号，记其发生时间为并转至步骤(C3)；

(C3)确定车道2上车辆的行驶速度：

(C4)计算跟驰状态下的车头时距：

(C5)在车道x＝2的存储带a上，沿时间轴搜索脉冲记录时段(3.6,5.39]内是否有脉冲信号：

搜索不到脉冲信号，将[3.3,3.6]内的脉冲信号数n＝2赋予给即并更新转至步骤(C6)；

(C6)统计时段判断：3.6＜1*120，m＝m+1＝1+1＝2，转至步骤(C2)；

如此循环，直至此时不能继续搜索到脉冲信号，该车道检测结束，其中转至步骤(C7)；

(C7)从95.4s开始，令m＝1，n＝1，在车道x的存储带a上沿时间轴搜索是否有脉冲信号：无脉冲信号，转至步骤(C8)；

(C8)判断是否所有车道已完成统计，此时x＝2，转至步骤(C9)；

(C9)交通量输出：统计时段k内、车道x上的车轴数为w车辆数统计时段k内、车道x上的车辆数统计时段k内通过道路断面的车辆数统计时间内总的车辆数结果如表2所示，退出程序。

表2交通量分类统计结果

本发明结合传统的气压管、液压管等交通量检测设备，能够快速、有效地处理采集、提取交通量信息，可按时段、分车辆类型提取，从而实现道路交通量数据的快速获取，为道路交通项目的规划、设计、优化等提供数据支撑。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。