智能交通采集技術解析：雷達感應線圈

智能交通技術框架主要包括交通采集、信息傳輸、信息處理和信息發(fā)布四個部分，交通采集技術是智能交通發(fā)展的重要的共性基礎技術。根據公安部交通管理研究所統(tǒng)計，“十一五”期間，交通流信息固定采集點由1.6萬個增加到7.3萬個，交通監(jiān)控點由9250個增加到5.1萬個。根據Tranbbs市場研究成果，2014年與2010年城市智能交通整體市場規(guī)模將會翻倍增長，因此初步預測交通流固定采集點也將會有翻倍的增長，達到15萬個點左右。

從技術類型上來劃分，目前市場中比較常見的交通采集技術包括磁頻的車輛檢測技術、射頻的車輛檢測技術、視頻的車輛檢測技術、波頻的車輛檢測技術、移動型交通數據采集技術等，有的技術類型中又包括幾種采集方式。歸納起來目前市場中常用的交通采集方式主要有線圈、視頻、地磁、超聲波、雷達、紅外線、手機移動終端、浮動車、激光等。

主要交通采集技術的發(fā)展歷程

感應線圈

1928年，出現了世界上第一臺公認的車輛檢測器，安裝于道路附近的麥克風，需要通過的司機鳴笛來觸發(fā)設備以檢測車輛的經過。這種檢測器主要應用于十字路口的信號控制。同一時期，開始使用的另一設備是壓感的車輛檢測器。直到20世紀60年代，感應線圈被用作為車輛檢測器，成為到目前為止使用最廣泛的檢測系統(tǒng)。

視頻

視頻交通檢測最初由美國加州在1976年提出，國外早在70年代已經開始視覺提取交通參數研究。20世紀90年代起進入商業(yè)化階段。國內從20世紀90年代開始視頻車輛檢測技術的研究。

我國智能交通市場最早是使用國外進口產品，主要廠家包括比利時的Traficon、美國ISS公司的autoscope、法國Citilog公司，這些企業(yè)仍然活躍在國內市場。國內生產企業(yè)主要有成都威路特和動視元等。

地磁

我國最早使用地磁車輛檢測產品是2007年左右的北京快速路二期出入口信號控制項目，大約安裝有700個點位左右，由上海中交智能系統(tǒng)工程有限公司提供產品（原技術屬秦皇島保全電子研究所，后通過資本運作獲得該項技術產品）。當時的產品外形是圓柱體，每兩個為一組。該產品比較多的應用在電子警察、卡口、流量采集和信號控制場景中。2009年前后，國內幾家地磁廠商從眾多參與者中脫穎而出，包括無錫感知技術有限公司、邁銳數據(北京)有限公司、天津市順通電子有限公司陸續(xù)推出地磁車輛檢測器產品。

雷達

從1991年起，RTMS（遠程交通微波檢測器）開始在北美、歐洲和亞洲廣泛應用，應用到路口控制系統(tǒng)、高速公路事故檢測系統(tǒng)和流量統(tǒng)計中。國內市場中，中國航空技術國際工程公司在開展對外工程承包中，開發(fā)引進了RTMS，并對RTMS全套設置和分析軟件進行了漢華和配套工作，在2002-2003年北京市二、三環(huán)改造過程中得到安裝使用。

目前在我國智能交通市場活躍的雷達產品廠商主要有美國Wavetronix、RTMS、奧利維亞Olvia、Smartsensor；國內廠商主要有大華、藍盾光電子、川速微波、合肥文康、上海慧昌等。

地磁傳感器技術介紹

地磁傳感器在中國主要是隨著物聯網的發(fā)展得到廣泛應用，近幾年發(fā)展比較快。由于早期產品在并不成熟的情況下就被過快的進行了市場推廣，因此目前智能交通行業(yè)對地磁傳感器產品的使用存在比較多的疑慮。

地磁傳感器技術原理是利用車輛本身含有鐵質物質，駛過檢測區(qū)域，會影響區(qū)域的地球磁力曲線發(fā)生變化，傳感器就能夠靈敏感知到磁力的變化，并收集相關數據。

一套基本的地磁車輛傳感器產品主要包括車輛檢測器、車輛中繼器、車輛控制器三個部分。目前市場中有產品將傳輸天線內置于車輛檢測器中，但也有部分產品是需要單獨設置天線，外置天線。

車輛檢測器：用于檢測前端磁場的變化，檢測車道車輛的數據；

車輛中繼器：當距離過遠時，需要增加中繼器來增強和轉發(fā)無線信號；

車輛控制器：用于接收前端檢測器的數據，管理多個檢測器，能將數據傳輸到數據服務器。

地磁傳感器產品技術門檻相對不高，這也是目前市場出現眾多生產廠家的原因之一。但是從產品的檢測精度，使用壽命方面對比，各廠家技術產品差距還是比較大。就目前市場使用中疑問比較多的問題調研結論：

干擾現象

地磁的干擾有兩方面，一是指檢測功能，另外是通信功能。準確度取決于包含靈敏度的多方面，比如傳感器的優(yōu)劣、處理原始數據的算法、通信的可靠性。檢測方面的干擾調調靈敏度什么的，幾乎完全可以規(guī)避（磁阻傳感）。通信方面的干擾有兩種情況，一是脈沖式，偶爾干擾你一次，這個要靠可靠的通信機制來解決，另外一種是壓制式的干擾，要調通信通道。目前來看，2.4頻段應用受到的壓制通信干擾的情況很少。

電池使用壽命

在2006年北京快速路出入口信號控制項目中，地磁車輛感應器的電池使用壽命短是項目癥結的主要原因之一。當時電池實際使用壽命不超過2年。地磁檢測器電池主要為車輛檢測器的車輛檢測和和中繼器的數據傳輸環(huán)節(jié)供電，目前市場中主流產品電池壽命理論上可以達到10年，實際使用中，廠家通過無車狀態(tài)下的“休眠”等技術，經過實測一線城市流量環(huán)境中廠家可以做到保證5年使用。

另外，目前還有一部分廠家的中繼器使用220V的有源電源，但在道路上尋找電源增加了系統(tǒng)正常使用的難度。

防水防塵

由于地磁檢測產品都安裝在地表之下，因此產品防水防塵就是一個關乎產品質量的關鍵問題。通過防塵防水的測試靠產品外殼就可以實現，但是實際的應用環(huán)境比測試環(huán)境更惡。，大量的車流和重型車輛的反復擠壓，長期可能導致外殼細微形變，從而降低產品的防水防塵效果。

目前市場上有產品采用硅膠進行密封，防水防塵效果更好。這類產品如果要修護只能進行全部更換，但產品整體性能比較好，整體上使用壽命比較長，維護更換量在接受范圍內。

故障自動報警

由于地磁產品電池有使用壽命周期，防水防塵的效果影響產品的正常使用，因此電池電量的監(jiān)測和故障自動報警就顯得十分重要。

目前市場上地磁車輛檢測器產品有數據處理、分析和系統(tǒng)監(jiān)測平臺的廠家不多，這也是地磁產品未來提升完善的空間。

交通信號控制場景中地磁、雷達和視頻技術的選擇

配合交叉口交通信號控制系統(tǒng)的交通流量采集除了目前廣泛使用，但已被認為弊端比較多的環(huán)形線圈檢測技術外，地磁、雷達和視頻技術是目前比較多的被提出的取代技術。

視頻技術交通流量檢測與交通信號控制系統(tǒng)聯動，技術方案比較成熟。一臺500萬攝像機負責一個斷面，按照三條車道計算配備三臺補光燈，合計成本大約在18000元（僅指產品，不含施工安裝費，下同），從成本角度考慮，在車道比較多的路口適用性更好。雖然目前業(yè)內不少的視頻類產品生產企業(yè)都有這種解決方案，但視頻也存在受環(huán)境影響比較明顯的不足，從市場實際使用量來說還不多。

雷達技術交通流量檢測與交通信號控制系統(tǒng)聯動，在合肥、蘇州、廣州等地都有應用。雷達產品一個斷面國內品牌大約在10000元左右，一個點位的雷達檢測產品至少覆蓋3-5條車道可以保證檢測精度。雷達流量采集有車輛互相遮擋和低速狀態(tài)下檢測不準確的弊端，市場實際使用量來說也不多。

地磁技術交通流量檢測與交通信號控制系統(tǒng)聯動，近兩年逐漸受到業(yè)界關注，項目整體投入低于雷達和視頻技術。地磁檢測器產品行業(yè)各企業(yè)技術水平參差不齊，造成使用壽命短、準確率不高的問題比較多的困擾用戶。根據Tranbbs測算，2013年用于新建交通信號路口的地磁車輛檢測器產品，大約占到新建交通信號控制路口總數的10-15%，使用量逐年增大。

任何一項新技術在成熟應用之前，都需要經過一個辯證發(fā)展的過程。地磁技術一樣如此。站在行業(yè)的角度，我們更希望看到地磁產品供應商以負責的態(tài)度、嚴謹的技術、及時的服務，為智能交通行業(yè)提供方便、可靠的檢測方式。