．智慧交通領域常見的數據採集技術

AI-enabled smart transportation 
at city scale

本文匯總了智慧交通領域常見的數據採集技術。

地感線圈：

技術原理：透過一個電感器件即環形線圈，與車輛檢測器，構成一個調諧電子系統，當車輛通過或停在線圈上，會改變線圈的電感量，激發電路產生一個輸出，從而檢測到通過或停在線圈上的車輛。

線圈檢測技術成熟、易於掌握、計數非常精確、性能穩定。

缺點是交通流數據單一、安裝過程對可靠性和壽命影響很大、修理或安裝需中斷交通、影響路面壽命、易被重型車輛、路面修理等損壞。另外高緯度開凍期和低緯度夏季路面，以及路面品質不好的地方，對線圈的維護工作量比較大。

　　

影像檢測方式：

影像檢測方式，是一種基於影像圖像分析，和電腦視覺技術對路面運動目標物體，進行檢測分析的影像處理技術。它能即時分析輸入的交通圖像，透過判斷圖像中劃定的，一個或者多個檢測區域內的運動目標物體，獲得所需的交通數據。

該系統的優點是無需破壞路面，安裝和維護比較方便，可為事故管理提供可視圖像、可提供大量交通管理資訊、單台攝影機和處理器可檢測多車道。

它的缺點是精度不高，容易受環境、天氣、照度、乾擾物等影響，對高速移動車輛的檢測和捕獲，有一定困難。因為，拍攝高速移動車輛，需要有足夠快的快門（至少是 1/3000s ）、足夠數目的像素，以及好的圖像檢測算法的支持，成本高昂；影像檢測由於需要進行計算，往往無法捕獲到高速運動物體。

微波（多普勒）檢測方式

微波式交通檢測器，通過發射低能量的連續頻率調制微波信號，處理回波信號，可以檢測出多達8個車道的車流量、道路佔有率、平均車速、長車流量等交通流參數。

微波檢測由發射天線和發射接收器組成。發射器對檢測區域發射微波，當車輛通過時，由於多普勒效應反射波，會以不同的頻率返回，透過檢測反射波的頻率，來檢測車輛是否通過。

優點是在惡劣氣候下性能出色，可以全天候工作、可檢測靜止的車輛、直接檢測速度、可以側向方式檢測多車道、安裝維護方便。

缺點是側面安裝只能區分長車短車，相鄰車道同時過車時，可能漏記車輛數。雷達就是依據「多普勒效應」 的一種微波檢測方式。雷達先發出一個頻率為 1000 兆赫的脈衝微波，如果微波射在靜止不動的車輛上，被反射回來，它的反射波頻率不會改變，仍然是 1000 兆赫。

反之，如果車輛在行駛，而且速度很快，那麼，根據多卜勒效應，反射波頻率與發射波的頻率就不相同。

透過對這種微波頻率微細變化的精確測定，求出頻率的差異，就可以換算出汽車的速度。雷達測速有效範圍，大約在每小時 24 公里到 255 公里之間，測速範圍比較大，精確度也相當高。對於速度較快，車流量較少且方向統一的高速公路上面，採用微波雷達，配合高速攝影機是一種不錯的選擇。

而對於多車道、車輛並行、人車混雜的複雜路段，單純只使用多普勒效應的微波雷達對路口、路段違法車輛的進行檢測，則具有較大困難，在檢測範圍內如果出現多個車輛，往往無法區分目標車輛。

另外，測速雷達一般安裝在公路中間6米高的橫臂上面，如果比較高的大型車輛（如掛車、貨櫃車等）經過，由於車體比較高，造成車體頂部距離雷達太近，雷達發出的脈衝微波射在車體頂部被反射回來的距離大大縮短，往往造成了計算出來的速度值比較大，會產生比較大的誤差。

無線低功耗地磁車輛檢測傳感器的設計- 汽車電子- 電子工程世界網

無線地磁檢測方式

地球磁場的強度在0.5 至0.6 高斯，地球磁場在很廣闊的區域內（大約幾公里）其強度是一定的。當一個鐵磁性物體，如汽車，置身於磁場中，它會使磁場擾動，此時，放置於其附件的地磁傳感器，能測量出地磁場強度的變化，從而對車輛的存在性進行判斷。

優點：

1）檢測精度高

2）具有自適應、自學習能力

3）適應各種複雜天氣

4）抗干擾性強，工作穩定可靠

5）安裝維護方便

6）使用壽命長

無線地磁車輛檢測器雖然優勢明顯，但因價格較高使很多廠商望而卻步。近兩年隨著研發廠家的增多，價格已恢復理性。653181008

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