车流量检测方法纵览
高速公路车流量统计方法
高速公路车流量统计方法全球越来越多的车辆上路造成了道路拥堵的问题,车流量统计已成为城市规划和交通运输管理中至关重要的一部分。
高速公路上车辆流量分布不均,大幅度的车流量变化使得车流量统计更加复杂和关键。
随着车辆数量的增加,为了更好地管理和规划公路,高速公路车流量统计方法已变得越来越重要。
一、传统车流量监测方法传统的车流量监测方法使用传感器、闸机、摄像机和地磁装置等设备进行车流量数据的收集和分析。
这些设备可以安装在高速公路的入口、出口或特定位置。
传感器和闸机等设备可以统计进出高速公路的车辆数量和时间,并通过这些数据计算出经过路段的平均车速和通行能力。
这些设备被广泛使用,但是需要大量的人力和物力维护和管理。
同时,这些设备不能提供实时数据,其监测范围有限制,不适用于大规模车流量统计。
此外,这些设备受天气影响,如大雨或大雾严重影响数据的可靠性。
二、新兴高科技车流量监测方法为了解决传统车流量监测方法的不足和缺点,新兴高科技车流量监测方法开始被使用,比如车辆识别技术和无线传感器网络。
车辆识别技术是通过图像处理技术来识别和跟踪车辆。
这种技术可以使用摄像机和计算机视觉来捕捉车辆的图像和数据,然后利用计算机算法对车辆进行分析和决策。
车辆识别技术可以在高速公路中心的特定位置进行车辆统计,并提供实时数据。
无线传感器网络是一种代替传统车流量监测方法的新技术。
这种技术使用安装在高速公路中的多个无线传感器,通过收集和处理车辆密度、车速、车型等多个数据来实时监测车流量。
这种技术不仅可以减少设备的维护和管理,而且可靠性更强。
在恶劣天气下,这种技术也可以保持良好的运作。
此外,这种技术可以远程监测和控制车流量,减少交通拥堵和降低交通事故发生的风险。
三、新兴高科技车流量监测方法的发展前景新兴高科技车流量监测方法的发展前景十分广阔。
随着智慧城市概念的出现和ICT技术的广泛使用,车流量监测和控制将成为城市规划和交通运输管理的重要组成部分。
智慧城市交通系列之车流量检测(一)
智慧城市交通系列之车流量检测(⼀)序⾔车流量在⽬前的交通系统中应该是⾮常普遍的,可以⽤于统计某条⼲道的车辆经过总数,与⼈流检测实现原理⼏乎是⼀样的,都是基于⽬标检测和跟踪进⾏,本例的实现是基于yolov5+deepsort,使⽤yolov5对车辆进⾏检测,再⽤deepsort对其跟踪,⽽后设计⼀系列的规则撞线进⾏两个⽅向的车流数量统计。
⽹上实现的⽅式有很多种,效果⼤同⼩异,可以择优选择学习。
⼀、实现原理基于之前的yolo+deepsort上,将person类别改为车辆类别,因为coco数据集中,车辆类别有⼏种【car,bus,truck】,所以都要保存下来。
⾸先来看⼀下yolov5+deepsort的车辆跟踪初始效果,看着密密⿇⿇的框和id,思考⼀下该如何去设计这些规则进⾏统计。
⾸先观察图中,需要构建⼀个区域对经过的车辆进⾏统计,因为有两个⽅向,所以这⾥构建了黄、蓝两个区域,因为考虑到路⾯并不是规则矩形,所以构建的是多边形区域。
mask掩码代码如下:def draw_mask(height,width):# 根据视频尺⼨,填充⼀个polygon,供撞线计算使⽤mask_image_temp = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8)# 初始化2个撞线polygon 蓝⾊list_pts_blue =[[277,305],[926,308],[983,344],[220,335]]# 蓝⾊多边形坐标,可根据⾃⼰的场景修改ndarray_pts_blue = np.array(list_pts_blue, np.int32)polygon_blue_value_1 = cv2.fillPoly(mask_image_temp,[ndarray_pts_blue], color=1)# 构建多边形polygon_blue_value_1 = polygon_blue_value_1[:,:, np.newaxis]# 填充第⼆个polygon 黄⾊mask_image_temp = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8)list_pts_yellow =[[220,335],[983,344],[1030,370],[170,356]]# 黄⾊多边形坐标,可根据⾃⼰的场景修改ndarray_pts_yellow = np.array(list_pts_yellow, np.int32)polygon_yellow_value_2 = cv2.fillPoly(mask_image_temp,[ndarray_pts_yellow], color=2)# 构建多边形polygon_yellow_value_2 = polygon_yellow_value_2[:,:, np.newaxis]# 撞线检测⽤mask,包含2个polygon,(值范围 0、1、2),供撞线计算使⽤polygon_mask_blue_and_yellow = polygon_blue_value_1 + polygon_yellow_value_2# 缩⼩尺⼨,1920x1080->960x540polygon_mask_blue_and_yellow = cv2.resize(polygon_mask_blue_and_yellow,(width, height))# 蓝⾊盘 b,g,rblue_color_plate =[255,0,0]# 蓝 polygon图⽚blue_image = np.array(polygon_blue_value_1 * blue_color_plate, np.uint8)# 黄⾊盘yellow_color_plate =[0,255,255]# 黄 polygon图⽚yellow_image = np.array(polygon_yellow_value_2 * yellow_color_plate, np.uint8)# 彩⾊图⽚(值范围 0-255)color_polygons_image = blue_image + yellow_image# 缩⼩尺⼨,1920x1080->960x540color_polygons_image = cv2.resize(color_polygons_image,(width, height))return polygon_mask_blue_and_yellow,color_polygons_image最后掩码图如下,后⾯我们会告诉这个掩码怎么使⽤。
几种主流的交通流量检测方案的比较
几种主流的交通流量检测方案的比较目前市场上主要的交通流量检测手段有:环形线圈、微波检测、视频检测,无线地磁检测等其他检测器,下面我们逐个来分析其优缺点。
1、基于线圈技术原理:以金属环形线圈埋设于路面下,利用车辆经过线圈区域时因车身铁材料所造成的电感量的变化来探测车辆的存在。
该探测技术可测车速,车流量,占有率等基本交通信息参数,但是不能多车道同时探测。
安装:埋设式。
在路面开一条深槽,将探测线圈埋入其中,信息处理部分安装于路边的控制箱。
优点:首次投资较少、准确度高、不受气候和光照等外界条件影响。
缺点:安装与维修因为需要中断交通、破坏路面而变得很复杂,加上车辆重压等因素导致寿命不长,因而维护成本很高。
另外特殊路段如桥梁、隧道等难以安装。
技术:最简单也最成熟应用成本:首次投资相对较少,维护成本极高。
应用范围:可应用于除不能破坏路面情况外的所有地方。
与其他系统的兼容性:与交通信号灯控制系统兼容性很好,但是与基于其它技术的交通信息采集系统的兼容性较差。
目前常规的线圈交通信息检测系统信息传输采用的是轮循,而基于其它技术的系统主要采用的是主动上报的方式。
2、基于视频技术原理:使用计算机视频技术检测交通信息,通过视频摄象头和计算机模仿人眼的功能,在视频范围内划定虚拟线圈,车辆进入检测区域使背景灰度发生变化,从而感知车辆的存在,并以此检测车辆的流量和速度。
该探测技术可测车速,车流量,占有率等基本交通信息参数,但是难以实现很多车道同时探测。
安装:正向安装于龙门架或者L型横梁上。
优点:在气候和光照等外界条件理想的情况下准确度高。
缺点:极易受气候和光照等外界条件等影响,因为需要正向安装于龙门架或者L型横梁上而使得安装与维修变得很复杂。
技术:不成熟,主要问题是要克服外界条件的影响。
应用成本:首次投资相对线圈要高,但是维护成本很低。
应用范围:可应用于能架设龙门架或者L型横梁的所有地方。
与其他系统的兼容性:好。
3、基于微波雷达技术基于微波雷达技术的交通信息采集系统可分为侧向安装与正向安装2种。
公路交通流量调查
公路交通流量调查公路交通流量是指一定时间内通过公路的车辆数量,对于城市交通管理和规划具有重要意义。
为了更好地了解公路交通状况并采取相应措施,进行一次准确的公路交通流量调查是必不可少的。
本文将围绕公路交通流量调查的目的、方法和分析等方面展开叙述。
1. 调查目的公路交通流量调查的目的是为了全面了解公路的交通运行状况,从而得出准确的交通流量数据。
通过调查结果,可为城市交通规划和管理部门提供有效的参考依据。
在实际调查中,需明确调查的具体目标,如了解某个地区某个时间段内的交通流量,或者研究某条道路上各类车辆的通行情况。
2. 调查方法公路交通流量调查可采用多种方法,根据实际情况选择合适的调查方式。
以下是几种常见的调查方法:2.1 原始数据记录法该方法适用于对交通流量进行长时间观测的情况,可以利用摄像机、地磁感应器等设备收集原始数据。
通过对数据的分析和整理,得出相应的交通流量统计结果。
2.2 交叉口调查法选取特定的交叉口进行调查,通过观察和记录车辆通行情况,包括车辆类型、车流量及通行速度等。
这种方法对于统计短期内的交通流量非常有效,并可通过多个交叉口的调查结果综合判断整体交通流量。
2.3 实地调查法通过实地调查人员对道路上行驶的车辆进行手工记录,包括车辆的类型、车牌号等信息。
这种方法相对简便,但需要投入大量人力物力。
2.4 问卷调查法通过针对道路用户的问卷调查,了解他们的出行时间、出行方式等信息,从而推算出交通流量。
这种方法相对直观,但要求样本数量较大才能获得较准确的结果。
3. 数据分析对于公路交通流量调查得到的数据,需进行充分的分析和处理,以得出有价值的结论。
分析过程中应考虑数据的准确性、可靠性和代表性,同时还要结合其他因素进行综合考量。
3.1 交通流量拥堵分析通过分析交通流量数据,可以得知某个时间段内交通流量的高峰期,进而判断是否存在拥堵情况。
拥堵分析有助于交通规划和管理部门采取相应措施,提高道路通行效率。
车流量检测方法纵览
车流量检测技术综述胡明亮1,李飞飞2 ,钟德浩3(1、江西方兴科技有限公司,江西南昌330003)(2、江西省高等级公路管理局泰井管理处,江西南昌330003)(3、江西省高等级公路管理局瑞赣养护中心,江西南昌330003)摘要:车流量检测是交通管理与控制的基础。
在综述了车流量检测的传统方法、技术特点和存在的问题后,重点分析了基于视频图像的车流量检测技术,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:信息工程;视频图像;车流量检测;数字图像处理0 前言城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注,如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。
车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分,在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。
近年来,逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等[1~2]为代表的多种交通检测技术[3]。
车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测,获取相关交通参数,以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。
较其它方法而言,基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科,具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点,并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。
常用的基于视频图像的车辆检测算法有:灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法[4]等。
随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高,基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。
本文对各种车流量检测方法进行了综述,并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。
1 传统车流量检测方法按照车辆信息获取方式的不同,实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。
1.1 空气管道检测技术空气管道检测是接触式的检测方法,在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定,一端封闭,另一端连接计数器,当车辆经过塑料管道时,车轮压到空气管道,管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。
车流量检测技术综述
车流量检测技术综述前言城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注,如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。
车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分,在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。
近年来,逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等为代表的多种交通检测技术。
车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测,获取相关交通参数,以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。
较其它方法而言,基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科,具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点,并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。
常用的基于视频图像的车辆检测算法有:灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法等。
随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高,基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。
本文对各种车流量检测方法进行了综述,并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。
1 传统车流量检测方法按照车辆信息获取方式的不同,实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。
1.1 空气管道检测技术空气管道检测是接触式的检测方法,在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定,一端封闭,另一端连接计数器,当车辆经过塑料管道时,车轮压到空气管道,管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。
显然,该方法只能获取单一的车辆信息,且方法繁琐,寿命短,已经被磁感应检测等技术所取代。
1.2 磁感应检测技术磁感应检测器可分为线圈和磁阻传感器两种。
环形线圈检测器是目前世界上应用最广泛的一种检测设备,由埋设在路表下的线圈和能够测量该线圈电感的电子设备组成。
高速公路收费系统中的车流量检测与计费技术
高速公路收费系统中的车流量检测与计费技术高速公路收费系统是现代交通运输领域重要的组成部分,其主要目的是准确计算车辆行驶距离并按照车型、车辆类型等因素收取相应费用。
车流量检测与计费技术是保证收费系统准确性和效率的关键因素之一。
本文将着重探讨车流量检测与计费技术在高速公路收费系统中的应用与发展。
一、车流量检测技术的种类在高速公路收费系统中,车流量检测技术的种类非常多样。
常见的车流量检测技术包括传感器检测技术、视频图像处理技术和无线通信技术。
1.传感器检测技术传感器检测技术是通过在道路上部署传感器设备进行车流量检测的方法。
这些传感器可以采用不同原理,如磁性、压力、声波等,来检测过往车辆的数量和速度。
传感器检测技术具有响应时间短、精度高、可靠性强等优点,被广泛应用于高速公路收费系统。
2.视频图像处理技术视频图像处理技术是通过在高速公路的出入口等位置安装摄像头设备,采集车辆的图像信息,并通过图像处理算法进行车流量检测。
该技术具有实时性好、无需对道路进行改造等优点,逐渐成为高速公路收费系统中常用的检测技术之一。
3.无线通信技术基于无线通信技术进行车流量检测可以通过安装车载设备实现对过往车辆的自动识别和计数。
这种技术不需要对道路进行改造,可以避免堵塞和交通不便。
无线通信技术在高速公路收费系统中的应用越来越广泛,将成为未来的发展趋势。
二、计费技术的发展车流量检测技术是计费系统的基础,其准确性和效率直接影响到计费结果的准确性和高效性。
随着科技的不断进步,计费技术也在不断发展和完善。
1.自动计费系统自动计费系统是目前高速公路收费系统中被广泛应用的一种技术。
它通过车流量检测和车辆类型识别技术,自动计算车辆通过的距离和所需支付的费用,避免了传统人工计费系统的不足之处。
自动计费系统的优点是计费准确、速度快、效率高,提高了收费系统的整体水平。
2.电子支付技术随着电子支付技术的不断发展和普及,越来越多的高速公路收费系统开始引入电子支付方式。
车流量检测
T为隔离变压器,匝数比为1:1,三极管Ql和Q2组成共射极振荡器,电阻R3是两只三极管的公共射极电阻,并构成正反馈。
地感线圈作为检测器谐振电路中的一个电感元件,与车辆检测器的振荡回路一起形成L C谐振。
当有车辆通过时,将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加,从而导致线圈电感值发生微小变化,进而改变LC谐振的频率,这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的输入信号。
为了检测这个变化,常用的办法是通过单片机计算单位时间内的振荡脉冲个数来确定车是否到来。
在本设计中,需要检测两个地感线圈的频率变化,LM567的第5、6脚外接的电阻、电容决定了IC 内部压控振荡器的中心频率,fo=1/1.1RC 。
第1、2脚通常是分别对地接电容,形成输出滤波网络和环路低通滤波网络,其中第2脚所接电容决定锁相环电路的捕捉带宽,带宽的理论值可用此公式计算:( 3.1)式3.1中1U 是输入信号的有效值,2C 是滤波电容(单位为uF ),其值再乘上100%则是锁相环电路的实际捕获带宽。
当音频译码器LM567工作时,若输入的信号频率落在给定的通频带时,锁相环即将这个信号锁定,同时LM567的内部晶体管受控导通,8脚输出低电平,否则输出高电平。
当输入信号频率处于通频带内,LM567锁定,输出低电平。
通常在无车情况下,耦合电路的振荡频率会在一定的范围内保持不变,当车经过地感线圈时,使得耦合电路震荡频率发生变化,并且,随着车型的不同以及车本21201)(1070C f U BW身的铁质不均匀,使这个频率的变化也在一定的范围内浮动。
因此,通过实验,选择合适的LM567捕获带宽值,使得当无车时,输入信号频率虽有微小变化,但使这个浮动的频率都处于通频带内,LM567锁定,8脚输出低电平;有车到来时,频率发生剧烈的变化已不在通频带内,8脚就会输出高电平。
这时,对车辆是否到来的检测转化为对电平高低的检测,通过触发单片机的外部中断即可感知车辆的到来,而无需通过复杂的程序来区分此时的频率变化是否由车辆的到来所引起,大大降低了编程的难度。
公路收费站的车流量测算与预测方法
公路收费站的车流量测算与预测方法公路收费站作为重要的交通设施,承担着车辆通行和收费管理的重要职责。
对于管理者来说,了解和预测车流量是制定合理的交通管理和收费策略的基础。
因此,车流量测算与预测方法成为公路收费站管理的重要组成部分。
一、车流量测算方法1. 人工观测法:人工观测法是最常用的车流量测算方法之一。
通过工作人员在收费站设置观测点,实时记录经过的车辆数量。
这种方法具有直接准确的优点,适用于小规模和低车流量的场景。
然而,这种方法需要耗费人力物力,并且工作人员可能会受到外界因素的干扰,造成数据偏差。
2. 电子车牌识别技术:随着信息技术的发展,电子车牌识别技术逐渐应用于车流量测算中。
通过在收费站设置车牌识别设备,可以自动记录过往车辆的车牌信息和时间。
这种方法可以实现全天候、高精度的车流量测算,并且可以与其他系统进行数据对接,提供更多的信息。
但是,电子车牌识别技术需要投入较高的成本,并且在特殊天气(如雨雪等)下可能出现误识别现象。
3. 无线传感器网络技术:利用无线传感器网络技术可以实现对车流量的实时监测和测算。
通过在收费站的道路上设置传感器节点,可以实时感知经过的车辆,并将数据传输至中心服务器进行处理和分析。
这种方法具有实时性强、覆盖范围广等优点,适用于大规模车流量测算和分析。
但是,无线传感器网络技术需要建设复杂的网络基础设施,并且对于传感器节点的布置位置和密度要求较高。
二、车流量预测方法1. 时间序列分析法:时间序列分析法是一种基于历史数据的预测方法。
通过对历史车流量数据进行分析和建模,可以预测未来一段时间内的车流量趋势。
这种方法可以考虑季节性、周期性和趋势性等因素对车流量的影响,并通过统计学方法进行预测。
然而,时间序列分析法对数据的质量要求较高,同时无法考虑其他外界因素对车流量的影响。
2. 数据挖掘方法:数据挖掘方法包括聚类分析、关联规则分析和时间序列预测等技术。
通过对收费站历史车流量数据进行挖掘和分析,可以发现隐藏的规律和关联性,并进行未来车流量的预测。
车流量检测如何做?-策点市场调研公司
车流量检测如何做?
企业什么时候需要做车流量检测?
案例1:某企业需要在某一位置开一家酒店,可以通过车流量检测技术获知该路段是否繁忙,是否值得开张一家酒店。
案例2:某企业想收购一家加油站,但不知道这家加油站是否猪足够优质,可以通过车流量检测手段获取相关数据,从而精准识别这家加油站的真正价值;
案例3:政府某部门想对道路进行系统扩展,但扩展要基于路段车流量的数量来做出评估,可运用车流量检测技术做出科学判断。
策点市场调研公司如何做车流量检测?
1、选取检测点:需视野开阔、能监控有效地点;
2、架设视频监控机器,备注电源,也可以就近拉取居民用电,备足储存卡;
3、按每10分钟一个时间节点实时记录来往车辆,记录车辆类型(摩托车、柴油车、汽油车等)或往来方向;
4、督导通过视频随机抽取检测员的检测数据是否正确,核实后,对车流量数据生成电子数据;
5、数据分析,形成车流量检测报告
注意事项
车流量检测最少选取2天时间,一天工作日,一天周末,这样的检测才更具真实性。
如何进行城市道路交通流量测量
如何进行城市道路交通流量测量城市道路交通流量测量是一个重要的任务,它对城市交通规划、改善道路拥堵、提高道路安全等方面都起着关键作用。
本文将从准备工作、测量方法以及数据分析等角度,探讨如何进行城市道路交通流量测量。
一、准备工作在进行城市道路交通流量测量之前,需要做一些准备工作。
首先,需要确定测量的目标范围和时间段。
城市道路交通流量往往呈现出时段性的变化,因此,选择合适的时间段进行测量至关重要。
其次,需要制定测量计划。
测量计划应包括测量地点的选择、测量设备的准备以及人员的安排等内容。
最后,还需要对测量设备进行检查和校准,以确保测量结果的准确性和可靠性。
二、测量方法城市道路交通流量测量常用的方法主要有两种,即传统人工计数法和自动化计数法。
1. 传统人工计数法传统人工计数法是指通过人工投放工作人员在道路上对过往车辆进行计数的方法。
这种方法具有操作简单、成本较低的优势,但需要投入大量人力,并且容易因人为因素导致数据的不准确性。
2. 自动化计数法自动化计数法采用各种传感器和监测设备进行车辆流量的实时自动监测。
常用的自动化计数法包括使用地感线圈、前视摄像机、激光雷达和无线传感器等。
这种方法具有测量精度高、数据可靠性强的优势,但相应的设备和技术投入较大。
三、数据分析在进行城市道路交通流量测量后,需要对测得的数据进行分析,以获取有关城市交通的信息。
数据分析可以从多个方面进行。
1. 数据处理首先,需要对原始数据进行预处理,包括数据校正、去除异常值和填补缺失值等。
然后,可以进行一些基本的统计分析,如计算车辆流量的平均值、最大值和最小值等,以及流量的时段变化规律。
2. 流量分布除了对整体的流量进行分析外,还可以对不同车道、不同车型的流量进行分析。
通过这种分析,可以了解到道路上各个车道的流量状况,有助于交通规划部门制定合理的车道划分和优化交通信号灯配时。
3. 道路拥堵分析通过对道路交通流量数据的分析,可以推测出道路的拥堵程度和拥堵原因。
如何进行道路交通流量调查与规划
如何进行道路交通流量调查与规划随着城市化进程的加快,交通拥堵已成为许多城市面临的一大问题。
为了更好地解决交通拥堵和提高道路网络的效率,进行道路交通流量调查和规划是至关重要的。
本文将探讨如何进行道路交通流量调查与规划,并提出一些有效的方法和建议。
一、车流量调查车流量调查是进行道路交通流量规划的第一步。
通过了解道路上车辆的分布、数量和速度等信息,可以更好地分析道路拥堵的原因和车辆行驶的模式。
以下是一些常见的车流量调查方法:1.交通规模调查:这种方法通过统计过往车辆的数量来评估道路上的车流量。
可以选择在不同的时段进行调查,以获得不同时间段的车流量信息。
2.摄像头监控:利用摄像头进行道路监控是一种常见的车流量调查方法。
通过对摄像头拍摄到的车辆进行分析,可以得到道路上的车辆数量和流动模式。
3.移动应用程序:现在有很多移动应用程序可以帮助监测车流量。
这些应用程序利用GPS和用户上传的信息来估算道路上的车流量。
通过这些应用程序,可以方便地了解道路上车辆的分布和拥堵情况。
二、道路交通流量规划进行车流量调查后,下一步是根据调查结果进行道路交通流量规划。
通过合理规划道路交通流量,可以减少交通拥堵,提高交通效率。
下面是一些在道路交通流量规划中常用的方法和策略:1.建设合理的交通网络:首先,需要针对道路通行能力和出行需求进行分析,确定道路网络的合理布局。
在规划过程中,需要考虑到不同区域的特点和需求,合理连接各个路段,以便提供更流畅的交通。
2.交通信号灯优化:交通信号灯是交通流量调节的重要手段。
通过优化信号灯的定时设计,可以合理分配车流,减少车辆等待时间,提高道路通行能力。
3.公共交通优先:在道路交通流量规划中,应鼓励和提升公共交通的地位。
通过设置公交专用车道、增加公交站点和改善公交运营水平,可以吸引更多的私车用户选择公共交通,减少道路交通压力。
4.建设多式联运交通系统:在道路交通流量规划中,应鼓励发展多式联运交通系统。
如何使用测速仪进行道路车辆流量监测
如何使用测速仪进行道路车辆流量监测现代社会的快速发展使得车辆在道路上的流动成为一种常见现象。
而道路车辆流量的监测则成为了交通管理的重要环节。
为了更高效地管理交通流量并提供准确的交通数据,使用测速仪进行道路车辆流量监测成为一种必要的手段。
本文将从测速仪的选择、使用及数据分析等方面,介绍如何有效进行道路车辆流量监测。
选择适合的测速仪选择适合的测速仪是进行道路车辆流量监测的第一步。
测速仪根据工作原理可以分为雷达测速仪和光电测速仪两大类。
雷达测速仪是通过无线电波的反射和衍射来测量车辆的速度,适用于大路段的车辆流量监测,能提供精确的车速数据。
而光电测速仪则是利用红外线或激光束,通过测量光束的阻断时间来计算车辆的速度,适用于小路段的车辆流量监测,能够提供更为细致的交通数据。
使用测速仪进行车辆流量监测在进行车辆流量监测前,需要合理设置测速仪的位置和安装方式。
应选择道路畅通、能够比较全面覆盖车辆流的位置,例如路口、匝道等。
同时,测速仪的安装高度和角度也需要精确调整,以确保测得的数据准确可靠。
使用测速仪进行车辆流量监测时,可以选择不同的观测时间段和观测周期来获得更为全面的交通数据。
观测时间段一般应涵盖早、中、晚高峰,以及非高峰时段。
观测周期可以根据具体情况选择,例如5分钟、10分钟、30分钟等。
在观测过程中,应保证测速仪的稳定运行,避免突发故障或数据丢失。
数据分析与利用测得的车辆流量数据需要经过进一步的分析和利用,以提供参考依据和决策支持。
首先,可以根据观测数据计算平均速度和平均车流量,了解道路交通运行的整体状况。
其次,可以通过对车辆流量的时变特征进行分析,了解交通高峰期和非高峰期的流量差异,并根据这些数据制定交通管理策略。
此外,还可以将车辆流量数据与其他交通数据(如环境因素、事故数据等)进行整合分析,探索交通事故及拥堵的原因,从而优化交通运行。
除了提供数据支持和决策依据外,测速仪还可以用于检测交通违法行为。
例如,测速仪可用于检测车辆超速行驶情况,帮助交通管理部门进行违法处理。
智能交通系统中的车流量检测技术教程与应用指南
智能交通系统中的车流量检测技术教程与应用指南近年来,随着城市化进程的加快以及交通需求的不断增加,智能交通系统逐渐成为现代城市交通管理的重要组成部分。
车流量作为评估交通流畅度的重要指标之一,在智能交通系统中的准确测量和监测显得尤为重要。
本文将介绍智能交通系统中的车流量检测技术教程以及应用指南,包括车流量检测技术的原理、常见的车流量检测方法以及其在智能交通系统中的应用。
一、车流量检测技术的原理车流量检测技术是通过使用各种传感器或设备来实时测量过往车辆的数量和速度,以评估道路交通状况,并为交通管理者提供决策支持。
常见的车流量检测技术包括视频检测、微波雷达检测、电感线圈检测和红外线检测等。
1. 视频检测技术视频检测技术是利用摄像头实时捕捉道路上的图像,并通过计算机图像处理算法来识别和计算车辆数量和速度。
该技术具有成本低、灵活性高、可覆盖范围广等优势,但对光照和天气条件较为敏感,容易受到影响。
2. 微波雷达检测技术微波雷达检测技术利用雷达波束检测车辆,并测量雷达波与车辆之间的反射时间和频率变化,从而判断车辆数量和速度。
该技术具有不受光照和天气影响的优势,但需要比较昂贵的设备和专业技术支持。
3. 电感线圈检测技术电感线圈检测技术是在路面上埋设电感线圈,并通过检测车辆经过时对电感线圈的感应来计算车辆数量和速度。
该技术具有响应速度快、稳定可靠的优点,但需要对道路进行改造和维护,且无法适用于大范围的车流量检测。
4. 红外线检测技术红外线检测技术是通过在道路上设置红外线感应器,当车辆经过时感应器会被触发并记录车辆数量。
该技术具有简单易实现、成本低廉的特点,但对于复杂的交通流量检测场景可能存在一定的局限性。
二、常见的车流量检测方法1. 点检测点检测是指在交通流动的某一点上进行车流量检测,通过设置传感器在特定位置上实时测量经过车辆的数量和速度。
该方法适用于一些小范围或临时的车流量检测需求,但无法提供全面的交通流量信息。
如何进行道路交通流量调查与分析
如何进行道路交通流量调查与分析引言:道路交通流量调查与分析是城市规划和交通管理中非常重要的环节。
准确了解道路上的车辆流量情况,可以有助于制定合理的交通规划方案,并优化交通流行管理,提高道路的使用效率。
本文将介绍如何进行道路交通流量调查与分析,希望对相关从业人员或交通爱好者有所帮助。
一、初步调研和准备工作在进行道路交通流量调查与分析之前,我们首先需要进行一些初步调研和准备工作。
具体包括以下几个方面:1. 了解调查目的:明确我们进行交通流量调查的目的是为了什么,例如是为了改善道路拥堵情况还是优化交通信号灯的配时。
2. 确定调查范围:选择需要进行流量调查的道路段落,根据实际需要确定调查的时间段和周期。
3. 设定调查指标:根据调查目的,确定需要收集的交通流量指标,例如车辆流量、车速、行程时间等。
4. 编制调查方案:根据调查目的和需求,制定详细的调查方案,包括调查的时间、地点、人力和设备需求等。
二、选择适当的调查方法在进行道路交通流量调查时,我们可以选择不同的方法来收集数据。
根据实际情况,我们可以选择以下几种调查方法:1. 人工记录法:通过人工观察和记录的方式来获取交通流量信息。
这种方法需要较多的人力投入,并且容易受到主观因素的干扰,但是可以提供较为准确和详细的数据。
2. 机械记录法:利用自动化设备,如传感器、摄像机等,来获取交通流量信息。
这种方法相对于人工记录法来说,更加高效和准确,但是需要相应的设备和技术支持。
3. 车辆识别技术:借助现代技术,如车牌识别和雷达等,可以实现对车辆流量的实时监测和记录。
这种方法在现代城市交通管理中越来越常见,但是受到设备成本和技术要求的限制。
三、数据处理与分析在收集到大量交通流量数据之后,我们需要进行数据处理和分析,以获取有用的结论和洞察。
1. 数据清洗:首先,我们需要对收集到的数据进行清洗,消除异常值和错误数据。
同时,对于不同来源的数据,需要进行统一格式化。
2. 数据整合:将来自不同测点和时间段的数据整合到一起,形成完整的数据集。
公路交通流量调查与交通拥堵分析方法
公路交通流量调查与交通拥堵分析方法公路交通拥堵是现代城市面临的一大难题,而了解交通流量和分析拥堵原因则是解决这个问题的第一步。
因此,进行有效的交通流量调查和拥堵分析方法显得尤为重要。
本文将介绍公路交通流量调查的一般方式以及常用的交通拥堵分析方法。
一、公路交通流量调查公路交通流量调查是获得交通网络中车辆数量和运行状态的数据的过程。
它不仅可以为后续的交通拥堵分析提供基础数据,还可以用于规划道路建设、监测交通状况、制定交通管理政策等。
下面是几种常见的公路交通流量调查方式:1. 人工计数法这种方法是一种较为传统且普遍采用的调查方式。
调查人员在指定地点观察,用点击器或计数纸记录过往车辆的数量和车型。
进行一段时间的记录后,通过统计计算得到车流量的平均值。
虽然这种方法费时费力,但数据的准确性较高。
2. 电子计数法随着科技的发展,利用电子设备进行交通流量调查的方式也越发普遍。
例如,通过在道路上安装地感线圈和摄像头来自动记录经过的车辆信息。
这种方法省时省力,且可以实时监测交通状况,但需要一定的技术和设施投入。
3. 移动通信数据法近年来,借助移动通信数据进行交通流量调查的方法也逐渐流行起来。
由于大多数车辆携带手机,可以通过手机信令数据分析车辆移动情况和速度。
这种方法不需要额外安装设备,可以实时获取大范围的交通数据,但需要注意与个人隐私的关系。
二、交通拥堵分析方法在获取了交通流量数据后,分析拥堵原因是解决交通拥堵问题的关键步骤。
下面是几种常见的交通拥堵分析方法:1. 建立交通流模型通过建立交通流模型,可以模拟和预测交通流的运行情况。
模型通常基于不同的假设和算法,考虑车辆行驶速度、道路容量、交通信号等因素,通过模拟不同交通状况下的路段拥堵情况,帮助分析交通拥堵的原因和解决方案。
2. 空间分析方法利用地理信息系统(GIS)和空间分析方法,可以将交通数据与地理环境相结合,探索拥堵的空间分布规律和影响因素。
例如,通过分析道路网的结构和道路通行能力,找出容易出现拥堵的瓶颈路段,并提出相应的优化建议。
如何进行城市道路交通流量的测量
如何进行城市道路交通流量的测量城市道路交通流量的测量是城市规划和交通管理领域非常重要的一项工作。
准确了解道路交通流量的情况,有助于制定合理的交通策略,提高城市交通的效率,并更好地满足居民出行需求。
本文将探讨一些常见的城市道路交通流量测量方法,并分析它们的优缺点。
一、传感器测量法传感器测量法是目前应用广泛的一种交通流量测量方法。
在城市道路的关键路段安装传感器,通过感应车辆经过的信号,测量车辆的数量和速度。
一般使用的传感器包括电抗线传感器、微波传感器和红外传感器等。
电抗线传感器是一种常见的传感器,它将地面上的线圈与电容电感网络相结合。
当车辆经过时,会改变线圈的电感或电容值,从而测量车辆的数量。
然而,电抗线传感器只能测量车辆的数量,无法获取车辆的速度信息。
微波传感器能够同时测量车辆的数量和速度。
它通过向道路上发送微波脉冲并接收反射回来的信号,计算车辆的速度和数量。
相比于电抗线传感器,微波传感器具有更高的准确性和可靠性。
红外传感器则是利用红外线探测车辆经过的情况。
当车辆经过红外传感器时,红外线传感器会接收到反射回来的红外线信号,从而测量车辆的数量。
红外传感器的测量精度较低,容易受到环境因素的干扰。
传感器测量法的优点是测量精度高,能够提供准确的车辆流量数据。
但是,传感器的安装和维护成本较高,需要在道路上安装一些设备,容易受到外界因素的影响。
二、视频监控测量法视频监控测量法是通过安装摄像头来获取道路上车辆的图像信息,并利用计算机视觉技术进行分析和处理,从而测量交通流量。
这种方法不需要在道路上安装额外的设备,能够实现对大范围道路的监测。
视频监控测量法可以通过检测车辆的移动轨迹来测量交通流量。
通过分析车辆在视频中的位置变化,可以计算得出车辆的速度和数量。
同时,还可以利用计算机视觉技术进行车辆类型的识别和统计。
视频监控测量法的优点是无需额外的设备,在对道路进行长时间监测时比较适用。
然而,视频监控测量法的计算复杂度较高,需要较大的计算能力和存储空间,并且对环境光照等因素比较敏感。
如何进行道路交通流量测量
如何进行道路交通流量测量道路交通流量测量是城市规划和交通管理中的一项重要工作。
通过准确测量道路上的交通流量,可以帮助交通部门更好地了解道路使用情况,提高道路设计的科学性和合理性,优化交通流动,提升交通效率,减少拥堵和事故的发生。
本文将从测量方法、技术设备以及数据应用三个方面探讨如何进行道路交通流量测量。
首先,测量方法是道路交通流量测量的关键。
常用的测量方法包括手工计数法、视频测量法和电子设备测量法。
手工计数法适用于交通量较小的路段,需要工作人员手动记录通过的车辆数,虽然操作简单但成本较高且容易产生误差。
视频测量法通过安装摄像头来观察车辆通过情况,并通过图像处理技术进行数据提取,具有自动化的优势。
电子设备测量法包括感应线圈、微波探测器和红外线探测器等,这些设备可以自动检测车辆通过情况,并提供准确的数据。
其次,技术设备在道路交通流量测量中起到关键作用。
每种测量方法都有相应的技术设备支持。
手工计数法中需要使用计数器和记录册;视频测量法需要选择合适的摄像头并配备图像处理系统;电子设备测量法需要选择适当的传感器并与计算机系统连接。
选择合适的技术设备不仅可以提高测量的准确性和可靠性,还可以减少工作量和成本。
最后,道路交通流量数据的应用非常广泛。
一方面,交通管理部门可以根据交通流量数据制定合理的交通规划,并进行交通信号灯的优化和调整,以减少拥堵和改善交通效率;另一方面,这些数据也可以用于交通事故分析和预测,帮助交通部门及时调整交通管理策略,提高道路交通安全性。
此外,道路交通流量数据还可以用于交通模型的建立和仿真,以评估道路改建方案和交通规划的效果,促进城市交通的可持续发展。
总而言之,道路交通流量测量是城市交通管理中不可或缺的一环。
选择合适的测量方法和技术设备,可以提高测量的准确性和可靠性,为城市规划和交通管理提供科学依据。
同时,充分应用道路交通流量数据,可以优化交通流动,提高交通效率,减少拥堵和事故的发生。
因此,道路交通流量测量的重要性不容忽视,需要交通部门和相关机构共同努力,加强研究与推广应用,为城市交通的发展做出更大的贡献。
高速公路交通流量的监测与分析
高速公路交通流量的监测与分析现代社会,高速公路作为重要的交通运输网络,承载着巨大的交通流量。
为了提高高速公路的通行效率和保障交通安全,监测和分析高速公路交通流量显得尤为重要。
本文将介绍高速公路交通流量监测与分析的方法和技术。
一、监测方法高速公路交通流量的监测方法多种多样,常见的方法包括车辆计数器、交通摄像头、电子收费系统和车牌识别系统等。
1. 车辆计数器车辆计数器是一种简单而常见的监测方法。
它通过安装在高速公路入口和出口的传感器,实时记录进出车辆的数量,并根据进出车辆的时间间隔计算出交通流量。
车辆计数器可以提供准确的车流数据,但无法获取进一步的车辆信息。
2. 交通摄像头交通摄像头是一种广泛应用的监测方法。
通过安装在高速公路上的摄像头,可以实时获取车辆的影像和车头方向等信息,并利用图像识别技术对车辆进行分类和计数。
交通摄像头可以提供更详细的数据,如车辆类型、车速和车道使用情况等。
3. 电子收费系统电子收费系统也是一种常用的监测方法。
它通过在收费站设置的电子感应器,可以实时获取过往车辆的信息,并记录下进出车辆的时间、车型和车牌号码等数据。
电子收费系统具有高效、准确的特点,但受限于收费站位置,无法对高速公路其他区域的交通流量进行监测。
二、分析技术高速公路交通流量的监测只是第一步,对数据进行分析才能发现一些潜在的问题和改进措施。
现代技术为分析提供了许多有力的工具,如数据挖掘、模型预测和智能交通系统等。
1. 数据挖掘数据挖掘是一种通过分析大量数据,发现其中的关联和模式的技术。
在高速公路交通流量的分析中,数据挖掘可以帮助确定交通高峰期、识别交通事故和预测交通拥堵等。
通过对已有交通流量数据的挖掘,可以提升高速公路运行效率和优化交通管理。
2. 模型预测模型预测是通过建立合适的数学模型,预测未来的交通流量变化。
常用的模型包括时间序列模型、神经网络模型和支持向量机模型等。
使用这些模型可以根据历史数据和其他影响因素,预测高速公路未来的交通流量,为调度和管理提供参考依据。
智能交通系统中的车辆流量检测与分析研究
智能交通系统中的车辆流量检测与分析研究随着城市人口的增加和交通拥堵问题的日益严重,智能交通系统成为解决交通管理难题的关键。
而车辆流量的检测与分析是智能交通系统中的核心技术之一。
本文将重点探讨智能交通系统中车辆流量检测与分析的研究进展和应用。
车辆流量检测是智能交通系统中最基础也是最关键的技术之一。
通过准确、高效地检测车辆的行驶情况,可以为交通管理部门提供决策支持,优化交通流量分配、改善交通拥堵状况。
目前,车辆流量检测主要采用传感器、摄像机、雷达等技术手段。
传感器技术是车辆流量检测中常用的一种方法。
通过在道路上布设传感器,可以实时检测车辆的通过情况,例如地感线圈可以检测车辆的进出和流速。
与其他技术相比,传感器技术具有成本低、响应速度快等优点,但也存在布设困难、维护成本高等缺点。
摄像机技术在车辆流量检测中也得到了广泛应用。
通过摄像机拍摄道路上的车辆图像,再通过图像处理算法进行特征提取和识别,可以准确地检测和统计车辆的数量、类型和行驶轨迹。
相比传感器技术,摄像机技术可以提供更多的车辆信息,但也需要更大的图像处理计算和存储空间。
雷达技术是另一种常用的车辆流量检测手段。
通过发射和接收微波信号,雷达可以测量车辆的距离、速度和方向,并根据数据进行车辆流量统计。
雷达技术具有无需布设传感器、覆盖范围广等优点,但也存在天气干扰、精确度低等问题。
除了车辆流量检测,对车辆流量的分析也是智能交通系统中的重要任务。
通过对车辆流量数据的分析,可以了解交通状况、预测交通拥堵,进而采取相应的交通管理措施。
首先,车辆流量分析可用于交通流预测。
通过分析历史车辆流量数据,可以建立交通流模型,预测未来交通流量的趋势,为交通管理部门提供预警和决策支持。
其次,车辆流量分析还可以用于交通拥堵的识别和优化。
通过分析实时车辆流量数据和路网状况,可以识别交通拥堵的区域和时段,并通过调整信号灯配时、引导车辆绕行等措施,优化交通流分配,减少拥堵状况发生。
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车流量检测技术综述胡明亮1,李飞飞2 ,钟德浩3(1、江西方兴科技有限公司,江西南昌330003)(2、江西省高等级公路管理局泰井管理处,江西南昌330003)(3、江西省高等级公路管理局瑞赣养护中心,江西南昌330003)摘要:车流量检测是交通管理与控制的基础。
在综述了车流量检测的传统方法、技术特点和存在的问题后,重点分析了基于视频图像的车流量检测技术,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:信息工程;视频图像;车流量检测;数字图像处理0 前言城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注,如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。
车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分,在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。
近年来,逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等[1~2]为代表的多种交通检测技术[3]。
车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测,获取相关交通参数,以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。
较其它方法而言,基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科,具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点,并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。
常用的基于视频图像的车辆检测算法有:灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法[4]等。
随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高,基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。
本文对各种车流量检测方法进行了综述,并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。
1 传统车流量检测方法按照车辆信息获取方式的不同,实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。
1.1 空气管道检测技术空气管道检测是接触式的检测方法,在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定,一端封闭,另一端连接计数器,当车辆经过塑料管道时,车轮压到空气管道,管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。
显然,该方法只能获取单一的车辆信息,且方法繁琐,寿命短,已经被磁感应检测等技术所取代。
1.2 磁感应检测技术磁感应检测器可分为线圈和磁阻传感器两种。
环形线圈检测器是目前世界上应用最广泛的一种检测设备,由埋设在路表下的线圈和能够测量该线圈电感的电子设备组成。
车辆通过线圈,引起线圈磁场的变化,检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数。
图1利用一个LC振荡器和一个通用单片机即构成了感应线圈检测系统。
当感应线圈的电感L发生变化时,LC振荡器的振荡频率也随之变化,由单片机获取其振荡频率并通过频率变化给出高/低电平信号来判断是否有车辆通过[5~6]。
磁阻传感器的基本原理是在铁磁材料中会发生磁阻的非均质现像(AMR)。
当沿着一条长且薄的铁磁合金带的长度方向施加一个电流,在垂直于电流的方向施加一个磁场,合金带自身的阻值会发生变化。
利用AMR磁阻效应生产的AMR磁阻传感器成功地将三维方向(x,y,z)的单个传感器件集成在同一个芯片上,并将传感器与调节、补偿电路集成,即可检测到地磁范围内低于1高斯的磁场,根据一些铁磁物体对地磁的扰动来检测车辆的存在或识别车辆类型[7~8]。
图1感应线圈检测系统磁感应检测技术不受恶劣天气气候、日照光线强弱影响,性能稳定,并已经广泛应用在交通数据统计、交通控制和诱导等方面。
但由于线圈固定埋设在地面,当车辆违章非正常骑线行驶时,相邻车道的两个线圈均感应到金属车体并产生误判,而且埋设感应线圈后,路面可维修性降低。
1.3 波频检测技术波频车辆检测是对车辆发射电磁波产生感应的检测方法(多为悬挂式检测系统)。
根据发射电磁波的不同可分为雷达(微波)检测、超声波检测和红外检测等。
1.3.1 雷达检测技车辆检测雷达是调频连续波(FMCW,Frequency Modulated Continuous Wave)雷达。
该雷达发出的电磁波频率随线性调制信号电压的变化而变化。
将该雷达安装在马路边的竖起高杆上,俯向下往各车道发射微波,并接收各车道上车辆反射回来的微波。
由于不存在多普勒频移,各车道上车辆和雷达之间的距离不同,反射回来的电磁波与当前雷达发射的电磁波频率之差也不同,雷达通过对中频信号进行频谱分析,并判断各车道对应频率分量的强弱即可知道各车道有没有车辆存在。
检测雷达安装示意图见图2。
图2 雷达车辆检测器安装图车流量检测雷达主要由天线、收发组件射频单元、线性调制FPGA单元、中频放大器、信号处理机、ARM系统控制显示装置等7个单元组成,系统组成见图3[9~10]。
图3 车流量雷达系统框图1.3.2 超声波检测技术超声波检测器是基于声波的传播和反射原理,通过对发射波和反射波的时差测量实现位移测量的设备。
由超声波发生器发射一束超声波,再接收从车辆或地面的反射波,根据反射波返回时间的差别,来判断有无车辆通过。
图4 超声波发射器(探头)的安装示意图由图4可见,每个车道上的超声波检测装备各有前后二个探头,根据车辆的通过进程,超声波探测结果分为如图5所示的三种形态:①等待车辆;②车辆进入检测区;③车辆到达第二检测点。
通分析这三种形态,即可得到整条道路的车辆速度与流量信息等[11]。
图5 超声波探测的三种形态1.3.3 红外检测技术红外检测器是顶置式或路侧式的交通流检测器,一般采用反射式检测技术。
反射式检测探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成。
由调制脉冲发生器产生调制脉冲,经红外探头向道路上辐射,当有车辆通过时,红外脉冲从车体反射回来,被接收管接收后经过解调、放大、整流滤波后输出一个检测信号送入单片机[12~14]。
显然,以上三种基于波频检测的方法中,由于电磁波在传播过程中会随着传播距离而衰减,回波信号非常微弱,几乎被噪声淹没,而且实际应用中还存在误判、遮挡、安装复杂、不便于维护、车流信息量不足等问题。
因此,很多学者将研究目标转向基于视频图像的车流检测。
2 基于视频图像的车流量检测随着计算机技术、数字图像处理、人工智能和模式识别等技术的发展,计算机视频技术在交通信息检测中占据了越来越重要的地位。
目前常用的基于视频车辆检测算法主要有:灰度比较法、背景差法[15]、帧差法[16]、边缘检测法[17]。
它通过对数字图像的处理获取交通流量信息,主要有以下优点:1.能够提供高质量的图像信息,信息量大,可以高效、准确、可靠地完成道路交通的监视和控制工作。
2.安装视频摄像机方便、经济,现在国内许多城市道路已经安装了摄像机监控系统。
3.计算机视觉和数字图像处理技术发展迅速,满足了系统实时性、可靠性方面的要求。
基于视频图像的车流量检测技术的基本思想是在视频图片中的每条车道上设置一个固定区域作为虚拟的检测线,再对该区域内图像进行处理,完成对车辆信息的获取。
背景差法将当前输入帧图像与背景图像进行差值计算,以分离出车辆。
但背景图像需要实时刷新,影响因素较多。
帧差法则是对相邻两帧图像进行差值计算,但不能支除摄像头抖动引起的干扰,对静止或速度慢(两帧图像中车辆运动位移不明显)的车辆无法有效检测。
边缘检测法通过对帧图像进行边缘检测,以提取车辆的边缘特征进行识别。
该方法可在不同的光线条件下进行检测,但对于车辆边缘不明显或存在道路隔离带等干扰物体时可能造成漏检和误检。
以上三种传统方法的算法流程见图6。
图6 三种方法算法流程图针对传统方法的不足,文献[18]通过分析光照、车道和阴影等模型间的关系来判断车辆的存在,提出了基于彩色虚拟检测线的交通流信息视频检测方法。
文献[19]结合边缘检测法,在算法中采用预估校正、相关性修正等措施对帧差法进行改善。
文献[20]实时自动提取和更新背景边缘并采用动态开窗的方式,利用边缘信息作为车辆特征,提出了基于边缘信息的背景差车流量检测方法。
文献[21]结合光流法,根据光流场的信息判断车辆通过,提出了基于虚拟线圈的光流法车流量检测方法。
文献[22]利用摄像机标定原理,根据成像模型提出了基于计算机视觉的车流量检测算法。
3 基于视频图像的车流量检测研究展望基于视频图像的车流量检测技术有着广阔的应用前景,对城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设、交通流的基础理论与控制等都有着积极的支持作用。
但是,在绝大部分实际应用中都有漏检、误检问题,基于目前已提出的各种方法,尚无一种能得到完美的解决,这也给进一步的研究提出了挑战。
目前,基于视频图像的车流量检测研究主要集中在以下几个方面。
3.1 改进图像处理方法基于视频图像的方法中,图像处理过程均是它们的基础。
图像处理涉及噪声、光照条件变化、多物体遮挡、误识别以及图像处理速度与质量问题。
同时,为了获取诸如车辆速度、加速度等更多的信息,有些学者将研究目光转向光流法和计算机视觉理论[23]。
为了改进图像处理的质量和速度,提高抵抗噪声、光照条件变化等因素影响的能力,有些学者提出将图像处理的抽像层次提高到线的层次,计算直线和曲线的线流场,或是将基于特征的方法和基于光流场的方法相结合起来。
文献[24]认为点-线对应是对图像运动中孔径问题最可靠的解决办法,提出了线性规划点-线对应的方法计算运动。
文献[25]利用Hough变换点-线对偶性提出了空间直线的表示方法及直线线流场的解释,并就直线线流场的计算做了研究。
文献[26~28]给出了适合光流计算中二次曲线坐标概念,提出用分段二次曲线描述边缘,并计算得到二次曲线的光流。
采用物体上的线作为图像处理的特征基元,从理论上说,至少有两个优点:一是从噪声图像中进行特征线的提取将比点更加稳定,对噪声的敏感程度也将降低;二是物体上的线(特别是棱线)是物体的稳定特征,它几乎不受光照条件的影响。
随着线流场理论的不断完善、增加更多的约束信息以及计算方法的不断改进,该方法将有很强的实际应用意义。
3.2 采用立体视觉的方法现有的视觉监控中,几乎所有的研究都是基于单目影像对运动物体的监测与跟踪,所得到的运动信息存在一个深度尺度因子,要想得到绝对移动量,需要一个附加条件。
立体视觉研究的是由多目视频图像获取物体三维几何信息的方法,它符合人们观察物体的习惯,也能获得三维物体的景深信息。
建立双目或多目立体视觉运动分析所要解决的核心问题是模型中的立体匹配问题。
3.3 人工神经网络等方法的应用人工神经网络是一个超大规模非线性连续时间自适应信息处理系统。
近年来,基于人工神经网络的目标检测方法得到了极大的发展[29~31]。
基于人工神经网目标检测方法的基本思路是将每帧图像分割为m×n个图像块,预处理后将这些图像块投影到一个线性滤波器组,得到不同的图像模式;然后把这些不同的图像模式根据预先计算得到的聚类原形进行分类;最后用训练得到的神经网络分类器来判断图像模式是否包含目标。