論傳感器在交通信息采集中的應用現狀

林麗

（沈陽廣播電視大學，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

在信息化時代背景下，智能交通系統則是人們關注的重點問題，在構建基于信息化的交通體系過程中，則應重視突出信息實時傳輸的難點問題。考慮到交通信息數據往往呈現出巨大的信息采集量的特點，借助于網絡技術的優勢能實現數據的遠距離傳輸要求，但有線網絡在公路系統往往具有后期維護難度大、成本較高的情況。借助于傳感器技術的優勢，能滿足數據傳輸距離較遠、網絡結構靈活、成本低的特點[1]。

結合道路中所應用的傳感器來看，主要涉及到路面狀況采集類、交通數據采集類以及周邊環境采集類的傳感器。從這個角度來看，交通數據采集在工程應用中最早也最為廣泛，這類傳感器則是采集類傳感器的基礎，主要能有效將實時的數據采集信息提供給交管單位，便于駕駛人員能在最短時間內掌握相應的路況，便于做出合理的交通規劃，保障交通行駛的安全，這也是實現智能化交通的重要基礎內容。隨著交通信息采集工作的日益豐富，相應的交通信息采集類傳感器的種類比較多，但考慮到超聲波傳感器受到工況環境影響較大，難以保障較長的使用壽命；激光類傳感器在交通領域應用的安全性問題，紅外傳感器對于人眼存在著傷害，以及相應的紅外線污染等問題，這里重點則是對于具有一定應用空間的環形地感線圈、圖像傳感器、微波雷達傳感器和地磁傳感器進行應用分析，并從實際情況出發來探討了應用中存在的問題，最后并論述了信息采集類傳感器的發展趨勢。

1 應用現狀

1.1 地感線圈傳感器

對于地感線圈傳感器來說，則是通過電磁感應原理來進行電感量的監測工作，從而能獲得相關的車輛信息內容。在具體的實踐中，環形地感線圈傳感器則往往應用比較早，大都是在相關的檢測工作中應用。在交通信息采集領域中，環形地感線圈則具有較好的穩定性、不受氣象條件影響、檢測精度高等特點，能滿足于交通信號協調、車輛管理、車輛檢測等要求。在具體的應用實踐過程中，其應用存在著一定的弊端，這種嵌入式設備往往則應埋入地面的情況，存在著一定的道路破壞情況，造成道路交通正常通行受到影響，還會造成路面應用年限受到一定的影響。特別是在重性車輛的環境下容易造成線圈的損壞變形的問題，造成檢測精度受到影響，大約僅能維持兩年的時間。在技術發展的過程中，微型地感線圈技術則是具有安裝簡單、道路破壞性小以及體積小的特點，正具有較為廣泛的應用空間[2]。

1.2 圖像傳感器

針對圖像傳感器來說，則是利用攝像機來進行交通信息的采集，并能通過相關的處理軟件來進行相關的交通信息的轉換。這種信息類傳感器在交通領域應用較為廣泛，技術應用也日趨成熟。上世紀九十年代就開展了視頻圖像類數據檢測方面的工作，現已經具有一定的成熟度，特別是在交通信息采集領域中具有較為廣泛的應用。具體來說，這項技術能具有較高的靈活性、維護方便、不影響交通、不破壞地面的特點，從而能服務于車輛檢測與車牌號碼識別、多路口的交通信息采集、違章行為抓拍采集等范疇，視頻圖像傳感器則能在一定程度上替代多個環形地感線圈的情況，這種技術已經具有一定的應用空間，能在當前的闖紅燈超速、控制信號燈、動態信息采集的卡口等使用。

考慮到視頻圖像傳感器在實踐中具有應用情況來看，這種技術受到環境影響較大，具有成本較高的特點，特別是在具體的應用實踐中，受到大霧、大風、大雪等自然環境影響較大，難以有效實現對信息數據的準確采取。當攝像頭存在污跡情況，也會造成識別效果大打折扣，當前的技術進步能結合實際情況來盡量降低上述因素的影響。從整體來看，視頻圖像傳感器能體現出獲取大量信息、大范圍檢測以及圖像可視化的特點，這樣能有效保障圖像傳感器更好地滿足交通信息采集的智能化發展要求。

1.3 微波雷達傳感器

對于根據多普勒效應所研發的微波雷達傳感器來說，則是通過反射的波來進行車輛的運動狀況的檢測。結合實際的情況來看，軍用雷達方面的具有較多的應用場景，在雷達技術逐步深化研究的過程中，其開始應用在智能化交通的范疇越來越廣泛。我國將微波雷達傳感器技術應用在2002年的北京市環路改造過程中，從實踐的應用情況來看，微波雷達傳感器主要優勢體現在安裝及維修的便利性方面，受到工況環境影響比較小，不會對于路面產生破壞問題，往往具有準確率高，壽命長以及調試便捷化等特點。從國際上的應用來說，在進行交通信息采集的過程中，雷達配合高速攝像頭則是主流配置，能有效實現超速拍照的要求，同時，還能有效開展卡口抓拍、道路測速等動態化信息采集的要求。在此過程，應用微波雷達檢測往往存在著一定的技術限制情況，比如，在進行車輛互相遮擋、低速運動情況、在金屬及同頻率微波的影響下則會受到較大的影響。

1.4 地磁傳感器

考慮到運動車輛的實際情況，則會對于傳感器周邊的磁場產生一定的影響，借助于相關的磁場強度的變化則能保障車輛信息得到有效獲得。在這種的檢測過程中，主要體現出受氣候環境影響小、安裝便捷化、維護操作簡單、功耗低等特點，特別符合于固定斷面的數據采集的情況。考慮到我國物聯網技術的快速發展，地磁傳感器的應用范圍正在呈現出逐步擴大的優勢，能有效地符合相應的動態和靜態交通監管系統中。比如，在進行隧道交通的應用領域中，則是將地磁傳感器技術應用在武漢東湖隧道工程項目中，并能通過和ZigBee技術結合，能有效實現隧道內部的占道時間、車速、車流量等進行有效的監控控制，從而滿足隧道內部的車行情況的要求。從2013年的情況來看，地磁傳感器在新建交通信號路口大約為15%左右，但其呈現出快速增長的特點[3]。

借助于地磁傳感器技術，除了應用在交通信息采集領域之外，還能將其有效地應用在智能化的停車系統中，這樣不僅能有助于節省大量的停車時間，還能將停車信息快速而準確地提供給駕駛者，實現高效、智能的停車要求，有效解決當前的城市停車問題。借助于停車位的地磁傳感器，有效保障滿足空車位相關的信息傳遞給云端，這樣能有效實現相應的空車位準確尋找的問題，能有效降低交通擁堵以及碳排放的問題，有利于實現城市經濟的快速發展，以保障城市交通擁擠的問題得到改善。當前，地磁傳感器所搭建的智能停車系統具有廣闊的應用空間。

但從實際的情況來看，正是由于這項技術要求并不算太高，造成具體實踐中相應廠家的使用壽命以及產品精度都會存在較大的差距問題，這樣難以保障相應的較高質量的要求。正是由于地磁傳感器技術的快速發展，使得交通系統的智能化發展成為可能。今后的地磁傳感器則會朝著其靈敏性、準確性、可靠性更高的角度出發。

2 未來發展趨勢

結合當前的交通信息采集類傳感器的應用實際情況來看，在特定的工況以及客觀因素的影響下，相應的傳感器應用都有著自身的優勢以及缺點，特別是在滿足于交通系統的智能化發展過程中還存在著諸多的問題，但其應用實踐中依然具有很大的應用空間，主要體現在如下幾個方面。

第一，具有攻關高敏度、強耐久、微小型的特點。在智能化交通系統的發展過程中，則是需要實現傳感器的尺寸微型、耐久性更強、靈敏度更高的特點。其耐久性則是意味著傳感器的應用年限以及后期應用過程中的穩定性情況、其靈敏度則是關系到數據采集的準確性的問題，相應的微型尺寸則能更加便于開展路面鋪設的環節。所以，在進行的傳感器發展過程中，特別是符合智能化交通的要求，則應重視其微小尺寸規格、強耐久性以及靈敏度的特點[4]。

第二，突破技術壟斷，重視相應的國產化要求。國產化傳感器的研發工作一定要重視如何符合時代發展的要求，進一步實現技術壁壘的突破，更好地符合當前我國快速發展的公路要求。從實際情況來看，大部分銷售的傳感器都是以歐美發達國家為主，這樣就會造成路面傳感器應用范圍受到影響，不利于我國的道路智能化的快速發展。

第三，重視實現多傳感器融合技術的融合發展。在信息化時代背景下，隨著5G、大數據、云計算等技術的融合發展，道路智能化必將是未來的發展趨勢。如何保障發揮傳感器的優勢，更好地實現人與車的相關道路信息融合發展，則能符合交通系統的采集技術的發展要求。正是通過多種傳感器組合，保障精準多樣化的交通信息采集，這樣才能符合快速發展交通道路要求，為今后的交通信息采集類傳感器奠定良好的基礎[5]。

3 結語

綜上所述，在進行智能化道路工程發展的過程中，交通數據采集工作是非常重要的內容，所以，只有充分重視智能化道路的發展，加強交通數據采集工作水平的提升，才能更好地符合智能化城市發展的要求。隨著信息化技術的快速發展，人們越來越重視交通信息釆集傳感器在路面中的應用情況，這樣方可以滿足有效地保障實現預期的智能交通要求。總體來看，應用交通信息采集類傳感器的工作關系到智能道路的發展情況，從而能更好地保障滿足智能交通運輸體系的發展，我們應該充分重視信息采集類傳感器的研發，以保障更好地促進智慧城市的發展。