微波道路流量监测方案Word下载.docx
《微波道路流量监测方案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波道路流量监测方案Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
通过外场诱导显示设备（简单的可变交通信息板和交通诱导显示屏）等发布诱导信息。
（也可以通过车载终端、电台及电视台、Internet甚至手机等发布诱导信息）
交通信息采集单元
交通信息采集实现对系统所需原始数据的采集，如道路现状、交通流量、交通流速、道路占有率等，并形成交通信息数据库，供诱导信息生成模块和UTFGS的其他子系统共同使用。
交通信息采集一般通过交通检测系统来完成。
目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通信技术等，检测器主要有：
电感环检测器（环型感应线圈）、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器等。
其优缺点比较如下：
建议采用微波检测。
微波车辆检测器工作原理
微波车辆检测器是一种用于检测交通状况的检测器，它利用连续频率调制波（FMCW）实现对多车道车辆的实时检测。
SPECTR检测器发射一束微波同时接收物体（目标）反射波，根据反射回来的波形及频率差异来判别车辆、车型、车速和车道。
所发射微波的中心频率为10.525GHz，频率带宽为40~50MHz，发射的微波断面分辨率为0.6m。
图2连续频率调制波示意图
2．微波特性
非接触式微波探测：
应用微波原理，侧面安装，通过微波探测得出实时检测结果，与线圈、视频等其它检测方式，具有不破损路面、安装维护不阻断交通、全天候工作、不受环境影响等等优点。
全天候工作：
与其他交通检测技术不同的是，检测器采用了3厘米波长的微波，不受雨滴，冰雹和雪花等影响，可以实现全天候工作。
衍射：
衍射是指微波绕过阻碍物前进的特性，波长越长衍射越明显。
衍射性能使得检测器能够检测到被大车挡住的车辆（可见光的衍射很小）。
由于被挡住的车辆反射微弱，检测器并不能探测到所有被挡住的车辆，通常60%被完全挡住的车辆都能被检测到。
为了降低完全遮挡情况的发生，检测器的安装高度应尽量高，比如高于地面5米。
防震性：
与其他依赖视角的检测器不同，检测器拥有0.6米的车道距离分辨能力，因此它不会受到安装立柱的晃动而带来的误差影响，部分误差也属于系统误差。
技术规格
1．微波信号和覆盖区域
中心频率
10.525Ghz
频带宽度
40~50Mhz
输出功率
20mW
纵向面作用角度
45±
5
横向面作用角度
10±
2
覆盖范围
4~60米
最大可检测车道数
8条
2．检测精度
检测项目
%错误率
单车道的实时检测
5%
单车道的车道占有率（侧向模式）
单车道的车流量（侧向模式）
单车道的长车流量（侧向模式）
10%
车道探测分辨率
1米
时间分辨率
10毫秒
设备尺寸：
160x230x240mm
重量：
3Kg
外包装
微发泡板
防护等级
符合IP-65标准
4．接口
标准RS-232接口——实时的数据通讯和存储数据下载接口
这个接口可以连接GPRS无线传输模块或有线基带/频带MODEM进行实时数据传输。
通讯协议：
波特率9600，数据位8，停止位1，奇偶校验位无。
各车道TTL电平接口——实时电信号
5．电源要求
工作电压：
15~30V，DC
功耗：
峰值6W
掉电自动恢复：
5秒内
6．环境条件
工作条件
温度范围：
-30~+60℃
湿度范围：
25℃下相对湿度98%
大气压：
60~106.7kPa（460~800mmHg）
电压波动：
±
10%
风速范围：
小于160km/h
下雪（下雨）：
量不大于100mm/h
运输和存储
-40~80℃
0-95%RH
7．可靠性
该设备设计、制造符合交通信号控制设备国际通用规格，在规定条件下工作，可昼夜连续工作，其平均无故障间隔时间（MTBF）满足：
MTBF≧90000小时（10年）。
技术特点
1.多道性
多数检测器是单道设备，在多车道的公路上应用时，在每一安装处都需由多个检测器单元组成。
因此带来高额的成本和复杂的安装，并且随着单元和布线的增加使得可靠性下降且更不便于维修。
检测器能够根据车的长度探测在多达8条车道的每一条车道上的车的类型、道路占用率、流量和平均速度。
由于检测器的安装高度在5米左右，所以可方便地放置在现有的电线杆上的。
多道性使检测器平均在每一条车道上安装的方便性、可靠性、稳定性方面的性能价格比很高。
2.全天候
因为SPECTR检测器微波感应器使用的是3厘米微波，由于微波具有绕射和衍射特性，所以不受兩、雪、冰雹的影响，同时外壳的防水设计，以及防太阳暴晒的特殊材料，检测器无疑是一个全天候的车辆检测器。
除了微波检测器以外，所有的检测器在天气变化时维持良好的运行都有困难。
被动视频和短波红外线设备不能在雾、大雨、和雪中运行。
当早晨和傍晚太阳位置很低时，视频图像系统会出现运行问题（由于它们主要是根据车灯来监测，所以占有率的读入很成问题）。
超声波检测器非常容易受到由风引起的震动的影响，从而产生误报。
检测器作为一种真正的实时再现的雷达设备，由于它的波长长，能够全天候工作。
准确性
微波检测器独一无二的区域检测能力可使它从多角度应用，而其它检测器则很难维持这种准确性。
单一车道正向实时探测：
速度、车流量精度高于95%
侧向8车道：
错误率低于5%
侧向平均速度：
侧向车流量、道路占用率、长车流量：
可靠性
检测器的外壳采用了符合NEMA-4X和IP-65标准的防水设计，产品经过了交通部交通工程监理检测中心的产品检测，可靠性得到了很好的保证。
同时，检测器内置蓄电池模块，在发生通信中断或断电的情况下，检测器将采用蓄电池供电，并将数据暂存于自身的存储单元，一旦通信回复正常，检测器就将自己存储的数据重新发送到服务器上。
灵活多变的通信方式
检测器的数据传输有无线和有线两种方式，可以根据不同的应用情况进行灵活选择，其供电也可采用有线供电和太阳能蓄电池两种方式，使得检测器可以灵活的适应不同的复杂应用情况。
侧向安装
所有可选择的检测器都是正向架空安装设备，即仅可安装在标志桥或过街桥上面。
这就限制了它们在有很多桥或需要在常规路口新建桥的部署。
进一步说，在安装和维修时，检测器下方的道路必须被关闭。
检测器能够在不中断交通的情况下安装在现有路侧电线杆上的离路检测器，而且安装不会造成交通中断，在安装时最多需要设置施工围栏。
低价格
检测器高的性价比解决方案来自于它平均每条路的低价格，安装简单，免维护，高可靠性和易于快速更换。
另一个节省开销的优势在于许多种应用中不需要控制器。
检测器在内部能够处理多种需要的交通参数（如车流量，道路占用率，平均速度和长车数量），因此就去掉了很多高速公路项目中的控制器。
检测器也是非常容易扩展的，只要用计算机加入或去除一条车道即可，不需要重新安装。
使用方便
检测器是可以升级的。
由于它是基于软件运行的，所以更换它的软件就可以方便地更换它的工作程序。
检测器软件是不断升级的。
升级过程仅仅需要更换一块芯片。
检测器是非常容易维修的。
出现故障时，可在十分钟内方便快捷全天候地更换一个单元。
更换下来的故障部件可返厂修理。
方便可选的供电模式
检测器可选用多种供电方式，可选用市电供电，也可选用太阳能供电，全面解决了野外供电不方便的问题。
安装调试
微波检测器安装示意
检测器安装时一定要垂直于路面，且上沿要对准统计车道的1/3处
垂直路面安装
安装角度（上沿对准总测量道路的1/3）
注意：
绿化隔离带或铁栅栏过高对微波检测器有一定的影响
微波检测器安装详解
（1）侧向安装需要考虑的因素：
需要检测的车道数和立柱的位置
中间隔离带和路肩宽度的影响
（2）需要检测的车道数和立柱的位置关系：
前文已经说过为了降低大型车完全遮挡情况的发生，检测器安装高度应尽量高，比如高于地面5米。
检测器的安装立柱须设置在第一探测区外，后置距离（后置距离，就是距离最近一条需要探测的车道的距离）要能保证波束的投影可以覆盖所有需要检测的车道，同时保证投影与检测道路正交。
根据检测器需要检测的车道数选择合适安装高度和选择合理的后置距离，可以确保更好的收到车辆侧面的反射信号。
正确的方式应该符合下图的公式。
（L+L1）/H=ctg（θ-α/2）L1≥5m;
（L+L1）≤60m
L1/H=ctg（θ+α/2）
下表给出了立柱的后置距离和安装的高度的设置标准，当后置距离大于6米时，立柱高度可适当增加。
设备安装参数表
检测车道数（条）
L1后置距离（米）
H建议安装高度（米）
2-3
4.0
4
4.5
6
5.0
5.5
8
7.0
下图表明检测器的安装位置距离第一车道太近、安装位置太高或视角太小的检测效果。
扇形代表范围段。
由于视角太小，车道1和车道2共享波段4。
大车太高可能会使一些信号“扩散”到车道1中。
车道3内的车辆和隔离带处于同一波段范围内。
由于视角太小使检测器的覆盖面变小，3车道的探测不准确，4车道没在投影范围内而无法探测到。
没有正确安装微波检测器而导致第四车道检测不到
中间隔离带和路肩宽度的影响
车道中间普通的隔离带和防护栏柱一般不影响检测效果。
但是如果隔离带和防护栏杆等障碍物距离车道比较近，与邻近车道占据同一波段，就会削弱探测信号。
在条件允许的情况下，建议采用对向安装检测器的方式来确保检测的精度。
以下是实际应用时的安装示意图
单向检测8车道安装
检测器侧向8车道检测安装
表示了单向安装一台检测器设备检测最大8条车道时的安装方法。
在此情况下要求中间隔离带不能过高、无树木遮挡并且立柱有足够后置距离。
双向安装
对于中间隔离带过高、立柱没有足够的后置距离的情况，可以将两台检测器安装在道路的两侧，这样可以使检测区域很好的覆盖所有的车道。
但要注意两个检测器不可以水平相对,它们之间的错开垂直距离要大于15米。
具体如下设计：
双向安装示意图如下
检测器双向安装
表示了双向安装检测器设备检测8条车道时的安装方法。
双向安装可以有效的利用灯柱、路侧护栏柱等后退距离较小设施的
升级会员 