交通流量自動采集系統在京張高速的應用

□文/孫曉寧

交通流量自動采集系統在京張高速的應用

□文/孫曉寧

本文簡述交通流量自動采集系統在京張高速公路上的應用，對交通量自動采集系統進行分類，同時論述挑選交通量自動采集系統時需要考慮的因素。

高速公路；數據采集；交通流量

京張高速公路東起冀京界，與北京八達嶺高速公路銜接，西至張家口市宣化區小慢嶺村東，全長79.189km。該公路是國家規劃建設的丹東至拉薩國道主干線的一部分，是河北省公路主骨架的重要組成部分，是京津地區通往西北各省的咽喉要道，也是晉煤、蒙煤外運的主要通道之一。承擔著向京津地區運輸禽蛋、牲畜、蔬菜等鮮活農副產品的重要任務。

京張高速是河北省第一條以企業投資，采用規范的BOT模式建設的高速公路項目，更是全國第一次采用設計施工總承包模式的高速公路建設項目。可以說，京張高速公路的建設開創了河北省、乃至全國高速公路建設的諸多第一。作為一條橫貫東西的交通大動脈，自建成之初便承擔著繁重的通行壓力，目前自然交通量已達50，000多輛，其中大型車占70%之多。六年以來，京張高速公路的服務功能得到了充分的發揮，經受住了超出設計能力的超負荷考驗。京張高速通車的這段時間，正是當地經濟發展突飛猛進的時期，為國民經濟的發展發揮著越來越大的作用。

京張高速公路自開通以來，交通量連續數年大幅攀升，可以說出現了其他高速公路少有的爆發式增長，通行壓力逐年增大。交通量調查數據成為道路大、中修工程的科學依據。高速公路交通情況是反映高速公路運營情況的重要信息，是高速公路建設規劃、建設項目前期工作、公路建設決策、公路養護和管理的重要依據。

為詳盡了解京張高速的交通情況，根據交通部的有關規定，在京張高速公路官廳湖特大橋附近安裝了一套公路交通流量自動采集站。

一、交通流量自動采集系統的類型

目前，在我國公路上使用的交通流量自動采集設備，按傳感器的使用和信息采集方式的不同主要有以下幾類：

（一）視頻類。視頻檢測系統，是服務于智能交通行業，為解決富有挑戰性的交通問題而出現的新型交通檢測系統，其多用性、通用性、先進性一直是其顯著的特點。此類系統由國家智能交通（1Ts）工程技術研究中心推薦，它是由一臺或多臺視頻攝像機將路面的圖像傳輸給處理器，由它將圖像數字化，并進行處理，以提取所需車輛的位置、車流量、速度參數。這類產品中尤以美國Vantage視頻交通流量采集系統先進。Vantage視頻交通流量采集系統，是專門為解決富有挑戰性的交通流量采集工作設計的。Vantage采用了國際上最先進的數字視頻技術，它除了能夠完美的融入道路交通流量采集系統，還能夠無縫的整合到感應式十字路口信號燈控制系統、電子警察抓拍系統，其雙重功用被廣泛的應用于城市道路事故監控及交通誘導、高速公路交通流量采集，以及公路隧道、橋梁的意外事故監控系統中。

（二）超聲波傳感類。顧名思義，此類設備就是利用超聲波的方法，將路面行駛車輛的輪廓檢測出來，由計算機進行綜合分析來實現車流量統計和車輛分類判別。就其設計理念來看，可以說是科技含量較高的一種產品。其主要優點為：設備穩定性較好、無人值守、設備露天掛放、后臺軟件界面較好、無線傳輸，利用MODEM可調用觀測設備的某時段、任意一天的小時數據。這類設備在邊遠地區取電不便的地方使用比較方便，其可以使用太陽能發電，風力許可的地方也可以使用風電。

（三）壓力稱重傳感類。這種交通流量自動采集設備由重慶交科遠星智能技術有限公司生產。性能穩定、市場保有量大。它是利用一套稱重傳感器和支持儀器，測量在特定地點、特定時間一輛行駛車輛的出現和其動態輪胎受力，計算車輛的重量、速度、軸距，車輛類型以及有關車輛的其他參數，并且處理顯示和存儲這些信息的儀器。不難看出，這種儀器不但能檢測統計車流量，實現對行駛車輛的分類統計，還能采集到行駛車輛的重量數據。

（四）光電、電磁傳感器類。在我國現在使用的交通量采集系統中，以Jcc-111交通量數據采集儀為代表。這類儀器大多采用紅外編碼技術，通過被檢測體（路面行駛車輛）對紅外光的阻斷次數和通過兩組傳感器的時間來取得數據。經過計算機分析對檢測路面行駛車輛進行車型分類和數據統計。通過軟件在主機顯示屏上能實時顯示各車道所通過車輛的車型及各車道、各車種的累計數量，能將各種分析、計算形成報表。這種儀器目前被全國公路部門廣泛采用，但它存在的問題也是顯而易見的。因傳感器檢測方式的局限性，在被檢測車輛首尾距離太近的時候無法對其正確判斷；對工作環境有嚴格要求，時刻保持紅外鏡頭的清潔。該儀器配備了電磁感應式環形線圈檢測器作為后備，這種方式可以做流量值統計，對車型分類能自動按一定比例進行。此產品不易在高速公路主干線上安裝。

（五）數字雙雷達波車輛檢測器。數字雙雷達波車輛檢測器采用數字雙雷達設計，可以全天候工作，這種檢測器可安裝在路側的燈桿上或專門的立柱上，當車輛通過微波發生裝置發射的雷達波區域時對車輛進行檢測；來自傳感器的信號由微處理器進行預處理，并將處理后的數據通過綜合通信網上傳至監控中心或存儲在本地。該檢測器具有以下優點：（1）檢測精度高，可以跨越中央隔離帶的防眩板等障礙檢測到部分被遮擋的車輛；（2）檢測內容豐富，可以檢測雙向10條車道的包括車流量、單車速度、平均速度、車型分類、車道占有率等數據；（3）安裝簡單，可以支持許多不同類型的數據通訊方式。

二、選擇交通流量自動觀測設備注意事項

由于目前國內公路交通流量自動采集系統種類繁多，在具體的選型和安裝時就需要因地制宜，在紛雜的選項當中選出適合自身特點的系統，具體應當注意以下幾點：1、設備的性能與自身的需求及其可靠性；2、設備的性價比；3、設備的市場保有量；4、售后服務能力及廠家對本產品的后續升級改造能力。

三、壓力稱重傳感類交調儀

由于京張高速重載車比例較大，為了能準確獲得交通量的同時，采集車輛載重信息，為道路維修保養提供可靠依據，京張高速結合自身實際，使用的是重慶交科遠星智能技術有限公司生產的SM1800s交通流量采集系統。這種系統不但能檢測到固定時段的車流量，還可以對車輛數據進行分類統計，重量數據也可以采集到。

選擇此類產品，主要是看準他的市場保有量和售后服務，由于已經進入市場多年，其皮實耐用的特點得到廣大客戶的一致好評，尤其是京張高速的地緣優勢，距北京僅100公里，售后服務相當便利。

SM1800s交通流量采集系統投入使用以來，不僅改革了觀測手段，精簡了管理環節，提高了工作效率。實現了科學管理，同時也減少了資金的投入，取得了明顯的經濟效益和社會效益。在獲得一般交通量信息的同時，車輛的載重信息也可以得到，為高速公路維修、養護提供了第一手資料。

四、結論

伴隨我國經濟建設的蓬勃發展，交通事業必將取得長足進步，社會公眾對交通信息的要求不斷增加。公路交通情況調查工作具有觀測線路長、觀測點分布廣、觀測人員少且不穩定等特點，而且對于站房的土地征用，大量人員的投入，日常經費的開支等存在許多的困難。尤其在高速公路進行調查，人工檢測幾乎是不可行，唯有自動交調系統才是解決問題的唯一途徑。

實現公路交通流量全自動化的監測、檢查是未來流量采集的發展趨勢。隨著科技的發展，交通量檢測技術也將不斷向前，功能全面、使用便捷必然將成為其發展的方向。可以毫不夸張地說，交通流量自動采集系統在未來公路管理領域必將是大有可為的，也必定大有作為。

（作者單位：河北華能京張高速公路有限責任公司）

[1]焦振芳.高速公路機電工程[M].北京：中國公路雜志社，2001.

[2]中國公路學會高速公路運營管理分會.中國高速公路管理學術論文集（2009卷）[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3]段國欽.企業信息化工程師技術水平考試認證教程[M].北京：企業管理出版社，2004.

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