交通信息技术考试纸.doc

1、（绪论部分没讲，可手写）车辆称重的作用:动态称重系统是具有测量行驶车辆重量的特点，决定了它在交通轴载调查、治理超限超载运输和计重收费系统中可替代的作用。车辆称重的形式:静态称重、低速动态称重、高速动态称重。静态称重：汽车衡的主要组成部分为传感器，秤台台面，仪表，接线盒，数据线，引坡（无基式）；低速车辆称重：称台称重，双台面称重，弯板称重；高速动态称重：压电薄膜称重，压电石英称重（量程范围广，刚度大，固有频率高，居里点高，结构紧凑，使用温度范围广等特点）。误差因素：1、轮胎特性，车辆轴重在轮胎不地面接触的长度上成连续函数分布，当车辆轮胎通过动态称重传感器时，产生一条抛物线信号而并非方波。2、车辆

2、悬架系统，悬架弹簧压缩出现异常，称重系统的测量准确度将受到影响。3.路面平整度。4、车速变化交通参数：A交通量度量交通系统性能的一种方法是在系统内一系列的位置上观察交通量如何在时间和空间上变化。B容量定义为在通常条件下特定承担的最大交通量。它是使交通量达到最大的交通密度与速度乘积。C交通密度D占有率E速度。拥挤分为常发性拥挤（常发性拥挤是由于需求超过道路容量而产生的拥挤, 拥挤前后的交通流三参数的变化是连续的和偶发性拥挤（偶发性拥挤是由于事件造成道路容量暂时下降而引起的拥挤。拥挤前后交通流三参数的变化呈不连续状态，并且前后的差值随事件的严重性而增大）在事件发生时，速度参数在反映交通流变化上最敏

3、感，交通量次之，占有率最为不敏感。因此，在检测高事件时，以速度参数为主，占有率和交通量为辅助参数，以提高事件的检测率。交通事件的检测根据检测策略分类A模式识别方法B统计预测方法。加利福尼亚算法：它用一分钟平均占有率OCC（t），即在时刻t从检测站=1,2,.,得到的平均占有率，下面三个条件全满足，判断事件发生（手写）：普通振荡器是指线圈作为电感接入振荡器，计算机根据单位时间内振荡器的输出波形的数量，判断振荡频率是否发生突变。进而判断是否有车辆经过。缺陷：频率变化较大，易对临近线圈产生干扰。锁相环振荡器是指采用锁相环技术，当电感发生变化时，通过改变变容二极管的电压，使得振荡器的电容发生变化。使得

4、振荡器频率稳定不变。检测时检测变容二极管两端的电压是否发生改变，从而判断线圈是否变化，进一步判断是否有车辆经过。基于环形线圈的的交通量获取技术（公式手写）：A流量,B时间占有率C速度测量D车辆识别分类（结构图手写）：线圈频率变化量只与车辆底部的几何形状、车辆底盘高度、车速等特征有关，而车辆底部构造的形状和车又具有密切关系，运用模式识别方法对车辆进行正确分类。线圈检测器场合;检测精度较高;反应迅速v测速较准v可适用于一般道路的车辆检测。缺陷1，需开槽，破坏路面结构2，不能在桥梁3. 无法检测行人。磁阻车辆（AMR）检测器场合：无需开槽,检测精度较高,反应迅速,测速较准,体形较小，可作为便携式车辆

5、检测仪。缺陷:不能在钢桥梁上使用,不能在金属矿附近使用。超声波车辆检测（超声波检测器利用车辆对超声波的影响来实现对车辆的检测。超声波车辆检测器的探头具有发射和接收双重功能，被设置于道路的正上方或斜上方）目的工作原理可分为两种：传播时间差法（这是一种超声波分割成脉冲射向路面然后接收其反射波的方法。当有车辆时，超声波会经车辆反射提前返回，检测出超前于地面反射的反射波，就表明车辆存在或通过）和多普勒法。超声波车辆检测优点：首先是不需要坡坏路面，也不受路面变形的影响；其次使用寿命长，可移动，架设方便。其不足处是容易受环境的影响；能检测人和物，造成误检。主动式红外检测器：主动遮断式红外检测器（主动遮断式

6、红外检测器和接收器分别为半导体激光器和光电二极管，将两者对中，水平安装在车道两边）和主动反射式红外检测，缺点：浓雾、大雪和大雨等严重影响能见度的因素会降低红外检测效果。微波车辆检测技术的引入：A超声、红外和光学检测器有一个共同的严重缺点是穿透云雾雨滴和雪花的能力很弱，无法在这些气候条件下进行检测。而波长3cm左右的电磁波（微波）对云雨的透射率达7090B交通信息采集装置为智能运输系统系统提供准确可靠的交通信息，车速检测，车道划分，车型分类，流量统计。微波成像方式是一种直接有效的方法，其车型分类效果好，但也有成本高、电路与算法较复杂等缺点。测速雷达是多普勒效应在交通上的典型应用，是通过向目标车辆

7、发射微波，遇到车辆后被反射回来，经过接收和混频后即产生和速度对应的差频信号，从而反推得到车辆行驶速度的。测速雷达可分为移动式和固定式两类，其中移动式测速雷达通常工作于微波的X波段（圆形，连续性发射，易受干扰）、K波段（使用范围广泛，不易被干扰）。多普勒微波车检器优点；价格相对合理；技术成熟；全天候工作；测速精度高。缺点；检测参数单一；静止车辆无法检测；低速车辆误差较大。基于FMCW原理的车辆检测技术：应用回波幅度谱最大峰值检测法可以进行车辆存在性的判断，然后结合车辆出现的时间以及检测区域长度来获得车辆运行的速度；根据目标车辆距离与道路的几何参数可以进行车道划分，在车道划分效果良好的基础上进行交

8、通流量统计则较为简单。FMCW模式微波车检器优点；多车道检测；全天候工作；安装维护方便；静止车辆检测。缺点；车辆遮挡和漏检；车型分类较差；价格相对较贵微波车辆检测器由前端处理电路、数据处理电路两部分组成。（手画结构图）距离检测误差分析1）VCO特性偏差2）DFT泄漏效应和栅栏效应,对策1）提高采样频率或FFT计算点数2）展宽中频信号的频段。微波车辆检测器速度测量的思路是：从微波车检器探头发射出发出两个夹角极窄的波束，然后接收这两个非常窄的波束的回波，这样能在车道上形成前后两个检测点，“模拟”出每个车道上两个线圈的检测环境。线圈检测器的前后线圈和微波检测器模拟的“前后线圈”对比根据车辆经过前后“

9、线圈”的时间和前后线圈的距离，可以获得目标车辆经过检测区域时的速度。视频监控系统：将现场的图像传回至监控中心，可以让监控人员掌握最直观的信息；各监控点情况利用记录设备记录下来，为交通违章、交通堵塞和交通事故提供判断依据；用于事后检索取证。使用场合：道路交通监控，交通违章抓拍，收费监控，图像识别。（交通监视系统结构图手画）CCD，(Charge Coupled Device 即电荷耦合器件)，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。衡量CCD好坏的指标很多，有像素数量，CCD尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及尺寸是重要的指标。CCD尺寸越大，感光面积越大，成

10、像效果越好。CCD摄像机的重要参数：自动增益控制，背光补偿，电子快门切换，信噪比，白平衡。固定光圈定焦镜头:由于镜头上没有光圈调整环，所以其光圈不可调，固定光圈定焦镜头一般用于光照度比较均匀的场合，在其他场合，需要与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。手动光圈定焦镜头:在固定光圈定焦镜头的基础上增加光圈调整环而成的，同上。自动光圈定焦镜头:光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机。焦距（f）：f=vD/Vf=hD/H 。视场角:焦距f越大，视场角越小，画面范围越小。F（光通量）。F=焦距（f）/通光孔径。云台的种类:按安装场地不同，云台有室内与室

11、外两种；按安装部位不同，云台可分为顶装与壁装式；按机构不同，云台又分为水平云台与全方位云台。A室内全方位云台:云台在垂直方向做大角度仰俯运动会使摄像机防护罩触及云台主体而造成损伤，并可能烧毁电机，云台在垂直方向的仰俯行程中也分别设有两个行程开关B室外全方位云台:两者的最大区别主要体现在是否具有全天候的功能。为了防止驱动电机遭受雨水或潮湿的侵蚀，室外全方位云台一般都具有密封防雨功能。为防冬季启动困难，云台的驱动电机还具有高转矩与扼流保护功能，以防止云台强行启动烧毁电机。全天候室外一体化球型摄像机:已将摄像机、变焦镜头、高速云台、解码器融为一体放置在球形防护罩内。功能包括：自动聚焦、自动光圈、自动

12、翻转、群切、预置与报警功能，具有转动灵活快捷、可预置等特点。球形一体化摄像机安装维护方便、造型美观、隐蔽性好，是目前监控领域的主要产品。缺点：对特殊天气的防护能力较差。全天候室外一体化枪形摄像机:它将云台、摄像机、防护罩和解码器集合在一起，每一部分又都为独立配件。系统具有预布线，用于电源输入、摄像机和镜头、加热器、除霜去雾器等功能。监视器:其作用是显示由各监视点的摄像机传来的图像信息；监视墙:可以同时监视由矩阵主机输出的多路图像。通常都是使组成监视墙的每一台监视器对应一路图像显示，因而，可以同时监视由矩阵主机输出的多路图像。视频放大器:视频信号经同轴电缆做长距离传输后会造成一定的衰减，特别是高

13、频部分衰减尤为严重.视频分配器:将一路视频信号均匀分配成多路视频信号，以便供多台监视器、录像机同时使用、视频分配器有单输入与多路输入两大类型。画面分割器:其作用是对多个摄像机送来的视频信号进行处理，重新形成一路特定视频信号，发往各个监视器，使一个监视器可同时显示多个小画面。画面分割器有画中画处理器、四画面分割器、九画面分割器、十六画面处理器等几种形式。多画面处理器:多画面处理器是一种高级的视频图像处理设备。光纤传输的特点:1宽频带； 2低衰减: 一般LD光源可传输1520km，；3、不受电磁波干扰；4不会产生火花；其他特点 :光纤细小如丝，重量极轻，另外，由于光信号在光纤中传输，无电磁辐射，其

14、保密性也比普通同轴电缆要好。光纤传输过程：由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号，沿光媒体传播，在另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。对光载波的调制为移幅键控法。典型的做法是在给定的频率下，以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制，PIN和APD检波器直接响应亮度调制。光纤传输设备：光纤传输设备主要由光端机（光发射机、光接收机）、波分复用器、光放大器、光切换器光分配器等几部分构成。数字视频监控系统：将视频数字化后，可利用信息技术进行处理，视频数字化的关键是视频压缩，去除空间上和时间上的冗余。常用视频

15、压缩格式：H.261，H.263,H.264,M-JPEG,AVS,-JPEG.DCT(离散余弦变换是一种实数域变换，其变换核为实数余弦函数。对一幅图像进行离散余弦变换后，许多有关图像的重要可视信息都集中在DCT变换的一小部分系数中)的原理：大体上，沿左上到右下的方向DCT系数（绝对值）是依次递减的。所以，也就是说一个图像的DCT低频系数分布在DCT系数矩阵的左上角，高频系数分布在右下角。将高频分量去掉，这就要用到量化，它是产生信息损失的根源。量化系数按Z字形扫描读数， 88的矩阵变成164，频率较低的系数放在矢量的顶部。运动图像压缩：相邻的图像是高度相关的，也即视频序列有着空间上的冗余特性。

16、快速运动搜索算法; 二维对数法; 三步法; 对偶搜索法。视频编解码器:将模拟视频数字化后，进行压缩，并通过网络进行传输，称之为视频编码器,从网络上获取视频流，并解码恢复出视频，称之为视频解码器。视频解码分为软解码和硬解码。数字视频监控系统：硬盘录像机PC式硬盘录像机（DVR）；嵌入式硬盘录像机（EM-DVR, 基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统，它采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放）组播也称多播，多播是一种地址广播，其发送源和接收端是一对多的关系，也就是说 服务器只向一组特定的用户发送一个数据包，组中的各个用户可以共享这一数据包，而组外的用户是无法接收到的;单播：在流媒体播放过程中客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道从一台服务器送出的每个数据包只能传送个一个客户机。组播的优越性：组播技术可以让单台服务器承担数万台客户端的数据传送，同时保证较高的服务质量。数据包的拷贝数量减少和发送目的地址减少这两点，传输的数据总量少。最小带宽占用。数字视频的优点：它是一个开放的网络，支持网络最