环形线圈车辆检测器的协议架构

每个车辆检测器都应该有自己的地址，以相互区分。 数据上传的方式一般是应答式的，也就是户外系统(车辆检测器)不主动发送数据，直到户内系统(监控中心)发出采集数据的指令。车辆检测器和监控中心通讯的命令通常分为查询和设置两类。查询类一般是查询车检当前的工作状态、故障等，并能根据预先设置的车长类型进行不同车长类型的归类处理;设置类命令是对检测器参与计算的参数进行调整，如时间、车长分类等。户外系统应对且对户内系统发出的设置、查询命令要做实时应答，推荐ids规范中数据链路协议的定义。 1、数据无错传输 2、数据有错传输 cc:控制中心; dev:设备; 1:请求信息帧; 1':应答信息帧 ack:帧接收应答; nack:请求重发帧。

优点 1、测速精度和交通量计数精度较高 2、工作稳定性好 3、不受气象和交通环境变化的影响 缺点 1、因为需要在每条车道下埋设线圈,所以对公路的路面有破坏作用,影响路面寿命。 2、长期使用后,线圈易被重型车辆、路面修理等损坏 ,更换线圈时工作量较大。而且施工时需封闭车道,影响交通。 3、部分厂家的产品还不具备逻辑识别线路功能 ,对于跨车道行驶的车辆还不能正确识别处理。需要在硬件上进行灵敏度的调试或在软件上加人逻辑识别功能。

检测器(欧标卡式插槽)基本由机架、底板、中央处理器、检测卡以及接线端子组成。检测卡(品牌可选)沿导轨插入机架内，并与底板和中央处理器实现电气连通。 1、中央处理器 中央处理器是对采集信号进行计算的模块，一般是一个带嵌入式操作系统的单板机，具备较强的数字计算、存储能力和通讯接口。通过对端口的扫描，捕捉电平的变化时间，以此计算出相应的交通数据(具体算法稍后介绍)。 一般检测器的通讯接口包括rs232/485，比较先进的还具有以太网接口和gprs模块。目前，在国内大多数应用中，由于监控路面和监控中心距离的关系，系统集成商普遍采用调制解调器点对点联接的方式上传数据，或者通过plc中转数据。 任何意外情况的发生导致处理器死机、故障等非工作状态，都应该能在短时间内重新启动，且不应超过三十秒。 2、检测卡 检测车辆通过或静止在感应线圈的检测域时，通过感应线圈的电感量会降低，检测卡的功能就是检测这一变化并精确地输出相应的电平。

环形线圈车辆检测器基本原理为:在同一车道的道路路基段埋设一组(2个)感应线圈，每组感应线圈与多通道车辆检测器相连。当车辆分别经过两个线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算。此方法检测精确，设备稳定，且在恶劣天气条件下仍具备出色的性能。此外，廉价的成本也是其在世界范围内得以广泛应用的原因之一。

序

前言

第1章绪论1

1.1智能交通系统概述1

1.2智能交通系统中的交通信息3

1.2.1主要交通流参数3

1.2.2交通信息检测器9

第2章基于磁频的车辆检测技术13

2.1环形线圈车辆检测器13

2.1.1环形线圈的检测原理14

2.1.2LC并联谐振电路的谐振频率15

2.1.3频率f0的估计方法16

2.1.4基于环形线圈车辆检测器的交通数据检测方法17

2.2环形线圈车辆检测器的应用20

2.2.1环形线圈车辆检测器的安装20

2.2.2典型的环形线圈车辆检测器23

2.2.3环形线圈车辆检测器在电子警察系统中的应用27

2.2.4环形线圈车辆检测器在SCOOT信号控制系统中的应用30

2.2.5环形线圈车辆检测器在城市快速路出入口信号控制系统中的应用37

2.3地磁车辆检测器40

2.3.1地磁车辆检测器的工作原理40

2.3.2基于地磁车辆检测器的车辆信息检测42

2.4地磁车辆检测器在车辆检测中的应用44

2.4.1地磁车辆检测器的安装44

2.4.2地磁车辆检测器在停车场管理系统中的应用46

2.4.3Sensys无线地磁车辆检测系统49

第3章基于射频的车辆检测技术63

3.1射频识别技术的发展概况63

3.2RFID系统的组成64

3.3RFID的工作原理及技术特点67

3.3.1RFID工作的物理基础67

3.3.2RFID系统的数据编码73

3.3.3RFID的工作过程75

3.3.4电子标签(或RFID射频卡)的分类76

3.3.5环境对RFID的影响76

3.4RFID在智能交通中的应用77

3.4.1RFID车辆检测器的主要功能77

3.4.2RFID在厦门智能交通控制与管理系统中的应用77

3.4.3RFID在机动车身份自动检测识别系统中的应用84

3.4.4RFID在公交优先系统中的应用87

第4章基于波频的车辆检测技术95

4.1超声波车辆检测器95

4.1.1超声波车辆检测器的工作原理95

4.1.2超声波车辆检测器的应用98

4.2微波车辆检测器100

4.2.1雷达测速仪101

4.2.2远程微波交通检测器108

4.3红外车辆检测器122

4.3.1红外车辆检测器概述122

4.3.2红外车辆检测器的性能与应用124

4.4其他车辆检测器128

第5章基于视频的车辆检测技术131

5.1视频车辆检测技术的发展概况131

5.2视频车辆检测系统组成133

5.3目标检测与跟踪方法及原理136

5.3.1目标检测137

5.3.2基于边缘高斯混合模型的运动车辆检测方法144

5.3.3基于车牌识别的车辆检测方法164

5.3.4目标跟踪179

5.3.5基于自适应均值漂移算法的运动车辆目标跟踪方法185

5.4视频车辆检测系统的安装194

5.5视频车辆检测技术的应用195

5.5.1闯红灯违法检测195

5.5.2车辆逆行检测197

第6章移动型交通数据采集技术200

6.1基于GPS的浮动车交通信息采集技术概述201

6.2GPS浮动车信息采集系统的基本组成201

6.3移动型交通流检测系统浮动车样本的选取205

6.3.1基于路段速度估计的浮动车样本大小模型205

6.3.2基于路网覆盖率分析的浮动车样本比例模型206

6.3.3基于路段车辆分布的浮动车样本大小模型208

6.3.4综合浮动车大小模型的建立210

6.3.5移动型交通流检测系统浮动车样本的选择215

6.4GPS浮动车信息采集系统的应用分析218

6.4.1GPS浮动车原始数据的预处理218

6.4.2基于GPS浮动车数据的路段平均速度估计219

6.5应用案例简介220

第7章无检测器道路交通信息的获取技术222

7.1邻近交叉口关联分析方法222

7.2主成分分析法224

7.2.1主成分分析法中主分量的确定224

7.2.2主成分分析的计算过程226

7.2.3数据验证227

7.2.4主成分分析法预测228

7.3聚类分析法231

7.3.1聚类分析法的选择231

7.3.2相似系数的计算233

7.3.3相似系数的选取原则234

7.3.4聚类分析法预测234

7.4基于数据融合的交通信息获取技术237

第8章交通检测数据预处理技术239

8.1错误数据的界定与识别239

8.1.1统计判别法239

8.1.2物理判别法241

8.2缺失数据的修复243

8.2.1基于时间序列的数据修复243

8.2.2基于历史数据的数据修复244

8.2.3基于空间位置的数据修复244

8.3基于检测数据的异常交通状况识别244

第9章交通检测技术综合应用249

9.1交通数据检测器性能特点比较249

9.2交通流检测系统的组成及应用252

9.3交通检测技术综合应用--电子警察255

9.3.1概述255

9.3.2闯红灯自动记录系统256

9.3.3公路车辆智能监测记录系统260

9.4小结269

第10章道路环境检测技术270

10.1道路能见度检测270

10.1.1能见度的定义270

10.1.2能见度检测原理271

10.1.3能见度检测方法272

10.2道路空气污染的监测282

10.2.1机动车污染物排放量的检测与估算方法282

10.2.2道路上机动车污染物排放量的检测283

参考文献285