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交通万亿投资 激活强劲动能

来源:经济日报

6月6日,我国最长过海地下综合管廊项目——厦门翔安新机场片区地下综合管廊过海工程完工。

5月29日,全长超过万米的格库铁路第一长隧道——阿尔金山隧道铺轨工程顺利完成,新疆将新添一条出疆“大动脉”。

5月27日,商合杭高铁合肥至湖州段启动试运行,八纵八横高铁网脉络更加清晰……

截至5月23日,在建重点交通项目复工率达99.7%,交通工程项目正在发挥体量大、投资大的优势,成为拉动经济增长的强劲动能。

习近平总书记指出,我国经济正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,经济发展前景向好,但也面临着结构性、体制性、周期性问题相互交织所带来的困难和挑战,加上新冠肺炎疫情冲击,目前我国经济运行面临较大压力。

如何破解?各方都在积极探索。根据规划,2020年,我国交通运输将完成铁路投资8000亿元、公路水路投资1.8万亿元、民航投资900亿元,这些都为“在危机中育新机、于变局中开新局”创造了条件。

稳基础设施投资促增长

2月19日,一份标注为“特急”的传真电报从国铁集团建设管理部发出,文件接收单位除了18个铁路局集团公司和各铁路公司外,还有中国中铁、中国铁建、中国交建、中国建筑等各大建筑央企。电报通知,各单位要在做好疫情防控的前提下,积极取得地方政府支持,有序组织建设项目复工。

“修铁路20多年,这样的通知还是第一次收到。”黔张常铁路公司综合部高级工程师贾志宏说,总部直接发文督促指导各个建设项目复工复产,以前从来没有过。

“交通领域项目体量大,投资大,对经济拉动作用也大。”交通运输部有关负责人告诉《经济日报》记者,交通基础设施项目建设可以有效带动投资,对冶金、机械、建筑、电力、信息、精密仪器等行业都有很强的拉动作用。

以铁路为例,从2014年到2019年,我国铁路建设投资连续6年保持在8000亿元以上。多年持续高强度投资,培育出“中国高铁”这个响当当的名片。今年,还将新增通车里程超过4000公里,进一步完善交通运输体系,加速人流、物流、资金流、信息流的流动,为落实中央“六稳”“六保”要求、全面建成小康社会提供重要保障。

交通运输部部长李小鹏表示,为了更好发挥交通领域投资拉动作用,将指导各地提前启动一批符合国家战略、符合“十四五”规划方向的重大项目。目前,已经在现有项目的基础上形成一个新的项目库,一旦需要可以及时开工建设。

以项目建设带动就业

3月份,张学军在家门口领到了今年第一份工资。家住云南省临沧市云县的张学军,常年外出务工,受疫情影响,今年春节后一直在家。大(理)临(沧)铁路工地招工的消息解了他的燃眉之急,有一技之长的张学军在隧道内从事风枪手工作。他说:“每月收入有9000元左右,足够老人小孩花销了。”

同样受益的还有当地货车司机李海龙。铁路建设让他变得忙碌起来,每天为工地拌和站运送70吨砂石料,一个月下来,收入有了保障。

无论是做好“六稳”工作,还是落实“六保”任务,排在第一位的都是稳定居民就业。能否充分保障就业,对于能否实现扩大内需,如期形成“双循环”的新发展格局,都有着重要影响。交通基础设施建设项目施工周期长,用工规模大。今年以来,各项目纷纷扩大招工规模,增加就业人数,稳定社会预期。3月中旬,玉(溪)磨(憨)铁路在建工点全部复工,为沿线农村4000多名农民提供了就业岗位,目前共到岗2.2万余人,是春节前在岗人数的121%。截至5月14日,全国仅铁路建设项目进场人员就达63.7万人。

随着我国交通强国建设向纵深推进,交通供给侧结构性改革持续发力,科技水平不断提升,超级盾构、高寒高原铁路、跨海大桥、长大隧道、智慧公路、5G通信、北斗导航等新装备、新方案不断推出,交通基础设施建设除了继续吸纳农民工等就业人口,对于工程、建筑、材料等方面人才的需求也日益增长,对上下游施工机械、基础能源等领域就业也有拉动,有助于解决大专院校毕业生就业。

补短板推进结构调整

近日,新建沪通铁路传来好消息,由中国中铁大桥院设计、中国中铁大桥局施工的世界最大跨度公铁两用斜拉桥——沪通长江大桥即将建成通车,将结束张家港市没有铁路的历史。

众所周知,张家港地处江浙经济发达地区,常年位于全国经济百强县前列。如此发达的地区交通网络尚有盲点,可想而知,在广大中西部不发达地区“行路难”的情况更为突出。

中国人民大学国家发展与战略研究院研究员刘瑞明认为,我国在很多基础设施建设方面,尤其是在和未来经济增长潜力对接的基础设施建设方面仍存在着较大短板。

我国经济潜力足、韧性强、回旋空间大、政策工具多的基本特点没有变。其中,在空间结构上,我国幅员辽阔、区域差异明显、互补性强,有利于形成规模经济和梯度效应。而要发挥好这个优势,需要有更加完善的交通基础设施来支撑,要补齐相关短板,为经济社会发展夯实基础。

补短板更多要向贫困地区、农村地区倾斜。交通运输部有关负责人指出,去年全国新改建农村公路29万公里,其中贫困地区17.8万公里,提前实现了具备条件的建制村全部通硬化路的扶贫目标。今年,将进一步实现村村通客车的目标,并以“四好农村路”建设为抓手,因地制宜推动交通扶贫项目向进村入户倾斜。

除了传统的交通基建补短板,加快发展城际轨道交通也被广泛认为是新基建的着力点。目前,全国各地尤其是中西部地区正在抓紧布局。3月初,青海、甘肃两省发展改革委表示,已共同致函委托中铁第一勘察设计院开展兰州经西宁至青海湖城际轨道交通建设方案研究工作。

随着大规模投资的陆续实施,预计到今年年底,全国铁路营业总里程将达到14.6万公里,其中高铁(含城际铁路)约3.9万公里;公路总里程将达到510万公里,其中高速公路建成里程将达15.5万公里。数、质双增,将进一步通畅“动脉”,推动中国经济高质量发展。

车型轴型自动识别系统

高速公路是连接各区域最主要的基础设施,是各地区之间相互连接的动脉,促进着各地区的经济发展。因此发展智能化的高速公路交通体系,将是高速公路建设发展中普遍追求的目标。现代社会需要一个与其现代化生活相适应的高速公路交通体系,要形成一个与现代社会发展高度协调的高速公路交通格局。

而以车型自动识别、轴型自动识别等为特色的智能道口作为高速公路智能化建设的重要组成部分,可以有效减少车辆在高速公路、隧道、桥梁等收费道口处的拥堵情况,提高收费的效率、降低收费成本,节约司机时间的同时也给高速公路运营公司带来更大的利益。

产品介绍

本公司设计生产的高速公路道口车型轴型自动识别系统就是以智能道口建设为目标,实现车辆在收费道口的车型轴型自动复合识别,配合自动发卡机、称台等使普通收费道口实现全自动发卡。从而简化了入口收费站工作人员的操作,实现高速公路源头治超,加快车辆在收费站入口的通行速度,保障了道路的畅通。为货车收费从按照重量和里程计费转向按车型计费打下坚实的基础。

系统结构简单、布线方便、辅助设备较少,极大的简化了设备的安装与维护。无论是收费站新建或者改造都可以通过该系统的搭建快速实现车辆车型的自动识别与分类。系统采用标准通讯接口并提供二次开发接口,能便捷地与轴重系统、自动发卡机以及ETC主机等系统互联互通。

主要应用

智能道口自动发卡车型预判:本公司生产的车型轴型自动识别系统可与自动发卡机设备集成,快速识别进站车辆类型,进行车型预判。系统可扩展性强,标准通讯接口能便捷地与轴重传感器等外部系统集成,实现更多功能的扩展。

入口治超车辆轴型自动检测:本公司生产的车型轴型自动识别系统可在车辆不停车的情况下通过非接触式测量方式快速检测车辆的轴数、轴型、轴组情况,其识别结果与车辆称重系统称重结果融合后就可快速准确判断当前车辆是否超载。从而限制超载车辆进入高速公路,保护高速公路的路产,保证高速公路的安全运营,降低交通事故率;又能提高车辆通行效率,让非超载车辆快速通过,减少人为停车时间,降低能源消耗,减少交通拥堵。

主要技术指标

通过采用专利技术,车型轴型自动识别仪可以实时的、准确的识别车辆车型轴型和传输车型轴型数据。

产品名称车型轴型自动识别系统
车型识别精度客货分离:99% 客车分型:98% 货车分型:97%
轴型识别精度轴数识别:99% 单双胎识别:99% 轴组识别:98%
识别速度<500ms/辆
可检测车道数量一条/台 
通讯协议RS232/RS422/RS485/LAN
通讯速率9600 bps-115200bps可选
工作电压AC220V
功率150W
材料不锈钢(0Cr18Ni9)
防护等级IP65
温度范围-30oC – 60 oC (工作状态) -10oC – 60 oC (非工作状态)
湿度0 – 95% (不凝结)
振动< 2G
扩展功能车重检测(需另配轴重检测器) 车高检测(无需另配额外装置)
底盘高度检测(无需另配额外装置) 车长检测(无需另配额外装置)
车辆外形图输出(无需另配额外装置)

系统架构


车型轴型自动识别系统与自动发卡机相连

产品优势

  • 高精度:我公司生产的车型轴型识别系统采用激光+视频复合检测方案,抗环境干扰性强,不间断自然车流整体识别率可达98%。
  • 易施工:本系统采用分体式不锈钢机柜进行安装,选址灵活,安装方式多样化。与传统光幕线圈型车型识自动识别系统相比,无大量土建工作。我公司车型自动识别仪施工周期在数小时以内,相对于其他车型识别系统,施工时间节省一周左右。采用本系统易于对现有收费站道口进行升级改造,对新建收费道口也将大大降低施工难度与施工周期。
  • 可扩展:本系统兼容轴重检测器、自动发卡机等外围设备,并提供系统集成二次开发服务。系统支持多种标准通讯协议,并根据客户需求为其定制特殊的通讯协议。
  • 抗干扰:本统采用主被动视觉传感器冗余方式进行数据采集,并采用分布式计算架构进行数据处理,能抵抗高速公路复杂环境的干扰,实现24小时检测结果的稳定性。
  • 高可靠:本系统能保证工作稳定可靠,部件均采用工业级原材料,能适应7天24小时不间断工作要求,系统平均无故障时间大于10000小时。

使用案例

▲ 广西防城港收费站
▲ 广西茅尾海收费站
▲ 广西桂海收费站
▲ 广西百色西收费站
▲ 广西阳圩收费站
▲ 江西南昌东收费站
▲ 江西东昌高速杜氏收费站
▲ 江西南昌绕城高速塔城收费站

高速公路入口治超解决方案

背景

为坚决贯彻落实党中央、国务院关于“两年内基本取消全国高速公路省界收费站,实现不停车快捷收费,减少拥堵、便利群众”的决策部署,实现我国高速公路开放式无站自由流收费,向“交通强国”的建设目标迈进,我国高速公路货车计费规则将由现行的按照重量和里程计费转向按车型计费。因此,针对目前公路超限超载运输车辆开展高速公路超限车辆入口劝返治超工作势在必行。 因此,上海捷崇科技有限公司设计了一套具有完全自主知识产权的车辆不停车超限检测系统。该系统采用国外先进水平的激光扫描技术,可在车辆不停车的情况下通过非接触式测量方式快速检测车辆的长宽高及轴数、轴型及轴组情况,其识别结果与车辆称重系统称重结果融合后就可快速准确判断当前车辆是否超限超载。从而限制超载车辆进入高速公路,保护高速公路的路产,保证高速公路的安全运营,降低交通事故率;又能提高车辆通行效率,让非超载车辆快速通过,减少人为停车时间,降低能源消耗,减少交通拥堵。

系统介绍

功能描述

本系统针对高速公路路口治超应用场景设计,在高速公路入口治超车道布置4台激光雷达,通过自动扫描触发方式获取经过车辆的扫描信息,并将扫描信息发送至识别模块,通过特定的识别算法计算出车辆车长、车宽、车高、轴数、轴型及轴组等信息,并将结果发送给车道系统与称重、车牌等信息融合,从而综合判断该车是否超限超载。

在上述过程中,系统可将本地数据进行本地存储,方便后期进行相关追溯。

系统实现功能:

  1. 车辆外轮廓检测:系统可全自动测量车辆的车长、车宽、车高,测量过程无需人工干预。
  2. 车辆轴型检测:系统可全自动测量车辆的轴数、轴型及轴组情况。
  3. 车辆自动分车:系统可自动进行车辆分离判断,无需加装光栅等车辆分离设备。
  4. 数据存储:系统测量的结果可用图片等方式保存,方便用户进行查询和核准。

性能指标

通过采用特殊高效的算法,本超限检测系统可实时的、准确的检测车辆的长宽高及轴组轴型信息。系统具体性能指标如下:

项目技术指标
可检测车型包括普通客货车辆以及目前公安交管部门重点监察的危化品运输车,各种特种工程车辆、挂车 
测量方式非接触式动态不停车测量 
长宽高测量范围长度:1-35 m 宽度:1-5 m 高度:1-5.5 m 
长宽高测量精度(低度精检)±2cm(长度≤2m) ±1%(长度>2m) 
长宽高测量精度(高速预检)长度:≤30cm 宽度:≤10cm 高度:≤5cm 
轴型识别精度轴数识别精度:≥99% 单双胎识别精度:≥99% 轴组识别精度:≥98% 
识别速度<200ms/辆 
车检测车道数1条/系统 
可检测车速0-100km/h 
通讯方式以太网/串口可选 
工作温度-40℃-70℃ 
表1 高速公路入口治超超限检测系统性能指标

系统拓扑结构

图1 高速公路入口治超超限检测系统拓扑结构图

如上图所示,超限检测系统硬件架构主要包括:激光雷达4台、数据预处理模块4台、网络交换机1台及智能检测模块一台。

其中,3台激光雷达用于采集车长、车宽及车高信息,1台激光雷达用于采集车辆轮轴信息。数据预处理模块用于对原始数据的过滤,降低雨水、雾气、飞鸟、黑色车辆等系统的干扰。智能检测模块接收经过预处理的激光雷达扫描数据后通过特定算法计算得出当前车辆的车长、车宽、车高、轴数、轴型及轴组等信息,并将信息发送给车道系统。

图2 车辆实时轴组轴型识别结果

系统优势

本公司推出的高速公路入口治超超限检测系统具备如下优势:

  • 车型检测全面

系统可检测包括普通客货车以及目前公安交管部门重点监察的危化品运输车,特种工程车辆、挂车等在内的各种车辆。

  • 自动化程度高

系统采用不停车方式全自动测量车辆的车长、车宽、车高及轴型信息,测量过程无需人工干预。

  • 检测精度高

系统再低速精检情况下可达毫米及检测精度。且精度不受车辆走走停停、反复进退等影响。

  • 检测速度快

系统软件通过特殊优化,再车辆正常行驶通过检测区域后,系统可在200ms内输出测量结果。

  • 检测过程及结果可视化

系统可以图片形式保存车辆三维扫描图及测量结果,方便用户进行查询和核准。

  • 适应性强

系统环境适应性强,除特别恶劣的气候条件外,可实现24小时不间断正常工作。且黑色车辆可正常识别。

  • 兼容性强

系统可快速与不同省份的车道系统、不同厂家的称重系统等集成,并可提供接口二次开发服务。

硬件安装

车辆长宽高检测系统安装

图3 高速公路入口治超车辆长宽高系统安装示意图

车辆轴型检测系统安装

图4 高速公路入口治超车辆轴心型检测系统安装示意图

如上图4所示,用于检测车辆轴型的激光雷达安装于检测车道的侧面,采用立柱式安装。

超限系统整体布局安装

图5 高速公路入口治超超限检测系统整体布局图

系统设备清单

一套高速公路入口治超超限检测系统设备清单如下:

序号名称型号数量备注
1激光雷达BEA L93143台用于长宽高,1台用于轴型
2激光雷达护罩定制4 
3激光雷达立杆定制1 
4数据预处理板卡定时4 
5网络交换机\1 
6智能检测模块\21台用于长宽高,1台用于轴型
7控制柜定制1 
表2 高速公路入口治超超限检测系统设备清单

解决方案

检测设备安装于收费广场

图6 检测设备安装于收费广场

这类模式通常用于高速公路入口收费广场面积较大,不影响车辆通信效率的情况。基本运行模式如下:

Step1:当车辆驶入高精度动态称重区域,系统开始采集、计算获取车辆的总重、轴重等动态称重数据,同时触发智能车牌识别摄像机和超限检测系统工作。

Step2:车牌识别摄像机对车头及整车进行拍摄,识别车辆车牌,识别的车牌可作为提示车辆车主和核实超限超载车辆的辅助凭证。

Step3:基于激光反射的时间飞行原理,超限检测系统种的长宽高检测子系统快速识别通行车辆的车长、车宽、车高信息。轴型检测子系统快速识别车辆的轴型、单双胎情况、轴组信息。

Step4:检测完成后,通行车辆的动态称重、车牌、轮廓数据、轴型数据被发送至车道系统。车道系统一方面完成多种特征数据清洗、融合和匹配,另一方面按照相关标准,对车辆进行超限超载判断,并将当前车辆是否超限超载的关键信息显示于前方信息诱导显示屏,用于提示车主。

Step5:若车辆为超限超载,车辆驶入收费站进行收费放行;若车辆超限,车辆通过系统智能诱导或工作人员引导在收费广场掉头,驶离高速公路入口。

检测设备安装于入口车道

当高速公路入口收费广场面积较小或影响通行效率时,劝返检测设备通常安装于入口车道。基本运行模式如上述模式所示Step1-Step4,主要区别在于Stpe5,由本模式的实际劝返途径决定。

在本模式下,进一步考虑内广场场地面积、交通安全、运行效率因素,超限车辆的劝返途径可细分为广场内掉头、直接倒出入口劝返车道和下一出口驶出三种。

内广场掉头

图7 内广场掉头

当内广场由足够空间时,在根据实地考察分析,可以设计建议超限车辆劝返由内广场掉头,并配合整套模式设置地面引导标志。

直接倒出入口车道

图8 直接倒出入口车道

当内广场已经没有面积提供超限车辆劝返掉头时,可以建议超限车辆直接倒出入口劝返车道。

下一出口驶离

图9 下一出口驶离

如果交通量、人工干预场地要求、安装维护、安全性和通行效率等因素不允许采用收费广场掉头、收费站内广场掉头和倒出劝返车道这三种模式,则通常可以采用下一出口驶离的方式进行劝返工作。

车辆激光分离设备

产品功能

车辆激光分离设备是上海捷崇科技有限公司开发的一款适用于各类车道交通环境下的车辆探测扫描产品。通过向车道高频发射红外激光,扫描车道横截面,检测通过车道的各类运动和静止物体,实现对物体进入时间和离开时间的精准测量,以及对静止物体占道情况的实时探测。

产品结构

车辆激光分离设备的产品结构分解图如下:

说明:

  1. 前面罩:保护激光的发射窗口;
  2. 护罩:保护内部激光与电子器件;
  3. 激光窗口:激光发射与接收窗口,不可被遮挡;
  4. LED信号灯:指示设备工作状态;
  5. USB连接器:保留为厂家内部使用;
  6. 可见光束:用于设备安装时的参考标定;
  7. 螺孔:设备安装螺孔;
  8. 支架:可选配件,详情参见附件一;

产品接线图

车辆激光分离设备的接线说明如下:

说明:

  • 绿色:接24伏直流电源正极;
  • 褐色:接24伏直流电源负极;
  • 白色:光耦方式继电NC信号输出;
  • 黄色:光耦方式继电COM信号输出;
  • 紫色:机械方式NO继电信号输出;
  • 灰色:机械方式NC继电信号输出;
  • 粉红:机械方式COM继电信号输出;
  • 红色:接24伏直流电源正极;
  • 蓝色:接24伏直流电源负极;
  • 黑色:接地;

产品应用

车辆激光分离设备可以应用在以下场景:

一、收费站车辆分离

如下图所示,在高速公路车辆收费口,可以通过增加车辆激光分离设备,配合称重系统,实现车辆的快速分车与称重。

车辆激光分离设备检测到车辆进入指定区域后,向称重系统发送检测信号。称重系统根据业务需要选择是否开启道闸,放入车辆进行称重。

二、停车场车辆计数

如下图所示,在停车场出入口,可以通过增加车辆激光分离设备,可实现对停车场车辆的计数管理。

该方案可以避免了传统线圈方式的路面开挖,设备安装和维护更为简单方便,极大降低人工成本。

产品特性

车辆激光分离设备的特性有:

高可靠性:设备工作稳定可靠,环境适应性强,能在高温、潮湿、雨雪雾等恶劣条件下稳定工作,具备较强的防灾能力,能适应全天候不间断工作要求,平均无故障时间大于10000小时。

高精度:设备通过红外激光扫描技术,精准探测给定范围内的各类静止/移动物体,能够准确判别物体进入和离开扫描区域的时间。可探测到尺寸为5厘米的物体。

实时性:设备通过光耦继电器对外输出开关量信号,可达毫秒级信号输出,确保扫描的响应的实时性。

易用性:设备尺寸非常小、外观简洁大方,安装方便简单,通过增加外部支架即可安装到任何位置。

激光VS红外对射

激光雷达方式对射式检测方式
多重面立体检测,无盲区点防护有盲区
环境光没有影响受环境光影响 抗干扰能力差
雷达间无干扰问题对射光电会互相干扰,不能靠近安装
雷达自检,失效自动报警失效无法判断
安装方式灵活,不影响限界对安装位置有要求
可判断闯入物的尺寸,屏蔽飞虫干扰减少误报无此功能

产品参数

车辆激光分离设备的各类参数指标如下:

参数名称参数指标
测量技术飞行时间
探测范围4×4M(5%反射率),最大5×5M
探测精度5 CM
扫描角度90°
角分辨率0.23°
扫描频率60Hz
扫描点数量400个
工作电压12-24V DC±15%
额定功率≤ 2 W
响应时间≤ 50 ms
输出最大切换电压:42 V AC/DC 最大切换电流:100 mA 最大接触电压:42 V AC/DC 最大接触电流:1A 最大切换功率:30 W(DC)/60 V(AC) 一个光耦继电器 一个机械继电器
LED指示灯三色LED,指示探测/故障状态
材料不锈钢(黑色)
尺寸(长高宽)124 mm×90 mm × 50 mm
保护等级IP66(EN 60529)
温度范围-30℃ ~+60℃
湿度0-95%(不凝结)
振动﹤ 2G
平均无故障时间≥ 10000小时

附件一

安装结构件

图a 结构件侧视图

图b 结构件正视图

激光车检器

背景

党中央、国务院高度重视运输效率问题,多次做出重要指示。2015年12月,习近平总书记提出要推进流通体制改革,研究如何提高运输效率、平衡各种运输方式、降低各种物流费。2018年再次提出要求,要提高综合交通运输网络效率,降低高速公路、机场、港口、铁路等收费,降低物流成本。

2018年5月16日,李克强总理在主持召开的国务院常务会议上,明确提出“推动取消高速公路省界收费站”,进一步提升高速公路服务能力和水平,促进物流降本增效,更好地服务经济社会发展和人民群众安全便捷出行。

2019年3月5日,十三届全国人大二次会议国务院总理李克强在政府总做报告中明确提出了“两年内基本取消全国高速公路省界收费站”。由此拉开了中国高速公路开始由原来的封闭式收费转向开放式、分段式收费的序幕。

经过几个月的筹备,目前全国各地的省界工作站取消工作,ETC门架系统的搭建、车道的改造都在紧张进行中。由于车辆收费将采用分段式收费,因此门架系统除了需要通过ETC设备完成分段收费功能之外,还需要通过相关设备完成交通流量的统计与稽查及ETC交易记录与视频信息的精准匹配。而此设备就是激光车检器。 激光车检器作为取消省界收费站项目门架系统中新出现的设备,已在天津,江西、重庆等省份的招标需求中被明确提出。上海捷崇科技成功研发激光车检器,目前在多点实测中,各项指标均已满足要求,并即将在赣州高速,省投取消省界项目中实际使用。

技术参数

系统参数

  • 车辆流量检测精度:≥99.5%
  • 平均无故障时间:≥50000h
  • 扫描角度:≥100°
  • 防护等级:IP66

设备参数

激光传感器:

  • 采用比利时原装进口元器件可长时间稳定工作
  • 距离范围:0m-65m
  • 角分辨率:0.36°
  • 扫描频率:60Hz
  • 激光波长:905nm
  • 防护等级:IP66
  • 工作温度:-40℃-﹢85℃
  • 数据接口:RS232、RS485、Ethernet

中央智能处理主机:

  • 处理器:Bay Trail J1900 2.0-2.4GHz
  • 内存:8GB
  • 存储:2.5英寸 机械硬盘/SSD固态盘*1
  • I/O接口:USB2.0*6 RS232*1 RS232/485*1
  • 看门狗:0-255秒可编程
  • 电源:输入电压DC9-19V 电源适配器 DC-12V,3A
  • 工作温度:-20℃-+70℃

不停车治超长宽高检测系统解决方案

概述

上海捷崇科技有限公司自主研发的超限车辆长宽高检测系统,采用先进的高科技测量手段,通过非接触式激光扫描方式完成车辆长宽高尺寸测量功能;可与任意类型车辆称重系统配合使用,完成车辆的非现场治超系统;同时本产品还提供公路交通信息调查功能,兼容交通部交调技术协议;是一种全新的公路车辆外形信息采集系统。

方案描述

系统特点

  1. 采用先进的激光测量技术,测量精度高,鲁棒性好,可全天候工作。
  2. 采用先进的激光点云AI识别算法,车辆长宽高测量精准。
  3. 具备车辆车型判别能力,可分辨摩托车、中小客、大客、小货、中货、大货、集装箱等车型。
  4. 具备一类固定式交通调查设备功能要求,可输出交通量、地点车速、车头时距、跟车百分比、车头间距、时间占有率检测功能。
  5. 具备交通部一类交调设备入网认证。
  6. 设备提供专用外壳护罩,便于安装维护。
  7. 设备提供二次开发接口,后期拓展灵活。

实现方案(一)

本方案采用双激光传感器对单一车道经过的车辆进行车高车宽扫描,可配合辅助测速装置(如测速雷达,测速线圈等)实现车长的二次测量。本方案设备结构简单,性价比突出。可直接输出车高车宽数据,间接输出车长数据。设备顶装在单车道中央,覆盖整个车道,对来往车辆进行激光扫描。

本方案系统示意图下图1所示:


图1 车辆长宽高检测方案一系统示意架构图

1)  功能说明

以下为治超预检车辆长宽高检测系统的功能:

  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车长(需配合辅助测速设备)
  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车宽
  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车高
  • 提供二次开发SDK接口

2)  系统性能指标

系统各类指标参数如下:

检测范围车长:100 ~ 3000 cm
车宽:100 ~ 500  cm
车高:100 ~ 600  cm
车长检测误差≤±50cm(需配合辅助测速设备)
车宽检测误差≤±10cm
车高检测误差≤±5 cm
车辆处理速度≤ 500毫秒/辆
通讯协议LAN
工作电压AC220V / 50Hz
功率≤ 100W(单向两车道)
护罩材料不锈钢(0Cr18Ni9)
防护等级IP66
温度范围-55℃ ~70℃
湿度0~98% (不凝结)
平均无故障时间≥ 20000小时

实现方案(二)

本方案采用三激光传感器数据融合测量方案,可覆盖同向两车道。对过往车辆进行完整外形轮廓扫描。可直接输出车辆长宽高数据,同时兼容固定式交通信息调查系统功能,已通过交通部入网认证,可直接接入交调平台。设备顶装于两车道中心分割线上,对过往车辆进行外形轮廓扫描,并可测量来车车速。

本方案系统示意图下图2所示:

图2 车辆长宽高检测方案二系统示意架构图

1)  功能说明

以下为治超预检车辆长宽高检测系统的功能:

  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车长
  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车宽
  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车高
  • 能够检测经过治超预检卡口车辆的车速
  • 能够识别经过治超预检卡口车辆的车型
  • 提供二次开发SDK接口
  • 提供固定式交通调查数据接口

2)  系统性能指标

系统各类指标参数如下:

检测范围车长:100 ~ 3000 cm
车宽:100 ~ 500  cm
车高:100 ~ 600  cm
车长检测误差≤±50cm
车宽检测误差≤±10cm
车高检测误差≤±5 cm
车速检测范围0~120KM
车速测量精度≥ 95%
车型识别范围摩托车、中小客、大客、小货、中货、大货、集装箱
车型识别率≥ 95%
车辆处理速度≤ 500毫秒/辆
通讯协议LAN
工作电压AC220V / 50Hz
功率≤ 100W(单向两车道)
护罩材料不锈钢(0Cr18Ni9)
防护等级IP66
温度范围-55℃ ~70℃
湿度0~98% (不凝结)
平均无故障时间≥ 20000小时

公路交通情况调查设备

背景

公路运输是当前我国交通运输体系中的一个重要组成部分,其具有点多面广、迅速灵活、能实现“门到门”运输等特点,还可以承担其他运输方式的集散任务。地方公路作为公路运输网络中的一个重要组成部门,更是在带动地方经济发展、乃至促进整个国民经济发张中起着至关重要的作用。自建国以来,我国公路建设和公路运输发展取得了巨大成就。据统计,截止2016年底,公路建设里程达到469.63万公里,较建国初期的8万公里增长了近59倍。公路运输在综合运输体系中页占有重要比重。

随着公路交通事业的不断发展,与之密切相关的公路交通情况调查工作也变得越来越重要。其主要表现在以下两个方面:

第一:观察地方经济发展,评价现有道路的规划与建设等方面,交通情况调查数据是重要的参考依据。

第二:虽然我国公路密度大,但存在高等级公路比例较低,路网分布不均匀,在一定程度上仍不能满足地方经济飞速发张的需求。因此,不断完善地方公路网规划,对公路建设项目进行可行性研究和经济分析,进而进行科学的选择和评价,依轻重缓急,做出正确的决策显得十分重要。这也就要求我们交通部门必须掌握准确的现有交通资料并进行远景交通预测,也就是说要做好交通量调查工作。

我司研发的全新一代激光非接触固定式交通情况设备就是以解决道路交通情况调查智慧化为目标,实现交通情况调查的自动化、精确化和智慧化,为道路交通的规划建设提供准确可靠的信息基础。

激光交调简介

在交通运输规划研究院发布的“推荐质量合格公路交通情况调查设备”前几批名单中,公路交通情况调查设备监测方式多数采用线圈、压电、微波、超声波、视频等。其中,线圈检测方式是在公路下方铺设线圈,通过线圈中的电流变化来检测车辆,这种检测方式只能检测车辆数量等有限信息,并且使用寿命较短,施工需要破坏路面,安装不便。压电称重检测方式采用压电膜、线圈组合的布局方式,具有成本低、车型分类精度高、不受气候影响等优势,缺点依然是破坏路面。超声波、微波检测方式利用反射回波原理,属于非接触式检测,不需破坏路面,而且使用寿命长,架设方便。其不足之处在于检测范围呈锥形,当有车辆遮挡和行人时反射信号不稳定,同时其精度也易受环境如大风、暴雨等自然条件的影响,容易造成误检。视频检测方式通过对视频图像的分析处理提取出车辆信息,目前这种技术还很不成熟,特别是在夜晚以及其他环境干扰的情况下,检测能力较低。

因此,在车型分类日趋复杂、检测精度要求日益提高的情况下,上述类型的设备已无法满足当今交通情况调查的要求。而激光扫描技术具有测量精度高,抗干扰性强等特点,同时在工作原理上可以弥补线圈、压电、超声波、微波、地磁、视频等传感器的不足。所以,我司采用激光雷达作为主要传感器的公路交通情况调查系统。

我司的全新一代激光非接触固定式公路交通情况调查设备采用业界领先的激光传感技术及三重复合式扫描方案,实时获取过往车辆的精准三维轮廓数据,配合自主研发的智能车型识别算法,可高效、准确地识别过往车辆的车型,进一步配合数据拟合算法完成公路交通信息调查任务。 本设备已通过交通部权威鉴定,符合交通部交通调查设备行业标准,获准进入交通运输部规划研究院“推荐质量合格公路交通情况调查设备”名单,各项性能指标均超过最新标准JT/T 1008.1 2015中规定的I级交调设备要求,可以实现8种机动车型自动分型、流量统计、地点车速检测、车头时距、跟车百分比、车头间距、时间占有率等功能,并保证实时交通数据传输满足公路交通情况调查工作要求。

系统原理

我司研发的激光非接触固定式公路交通情况调查设备采用激光扫描测距的基本技术原理,当车辆经过安装有我司设备的交通情况调查监测点时,激光雷达会通过动态扫描横截面的方式对车辆进行全方位扫描,获取车辆的三维数据。并将扫描数据传输给激光交调智能处理主机,对数据进行滤波及特征提取。最后智能识别算法将根据提取得到的车辆特征进行车型判断、车速计算等,并将结果传输至路网中心交调平台。

▲ 混凝土搅拌车顶面扫描图
▲ 油罐车顶面扫描图

▲ 混凝土搅拌车侧面扫描图
▲ 油罐车侧面扫描图

系统组成

我司生产的激光非接触固定式公路交通情况调查设备主要由激光检测探头、交调智能处理主机、连接线缆及安装支架等组成:

具体设备清单如下:

1激光检测传感器
2交调智能处理主机
3雷达数据线
4设备电源线
5网络连接线
6安装支架

系统特点

我司生产的激光非接触固定式公路交通情况调查系统由于采用业内领先的激光雷达布局方案及性能优异的进口激光雷达,因此具备以下特点:

测速精确
系统采用的高速激光传感器会在车辆行驶断面上形成多道高密度激光光幕,车辆行驶过后通过多次速度补偿迭代算法,从而精确测定车的行驶速度。

判型准确
系统采用多激光线性扫描算法及曲面补偿算法,对车辆进行三维几何重构,提取该车辆各类轮廓尺寸特征进行车型判别,从而得到高精度的车辆判型结果。

运行稳定
系统采用先进的激光扫描技术,相较于传统感方式,具备精度高,寿命长,鲁棒性好,不收雨、雪、大雾等恶劣天气影响,安装完成后免维护。

设备轻便
系统采用全铝合金打造,坚固可靠,体积小巧轻便,整体重量约3.5公斤,除了龙门架外,还可安装于L杆上,或于道路中央的绿化带设一立杆,抱装在立杆上,可大量节约基础建设费用

高度集成
系统控制主机采用一体式集成而成,体积小巧轻便,易于安装,对控制柜空间需求小。

系统优势

安装维护方便
我司研发的激光非接触固定式公路交通情况调查系统在安装维护是无需破坏路面埋设线圈、压电条等传感器,且在安装维护过程中无需封道,因此安装部署方便、全寿命费用低。

抗环境干扰性强
我司研发的激光非接触固定式公路交通情况调查系统采用主动视觉激光雷达,不受光照等外部环境影响,同时也不像地感线圈、压电板等一样受车辆重量影响,因此系统稳定可靠,抗环境干扰性强。

检测精度高
相较于其他形式的交通情况调查系统,我司研发的激光非接触固定式公路交通情况调查系统能够获取更多车辆的特征信息,如车辆长宽高、轴组轴型等信息,从而保证了极高的检测精度。

系统参数

设备各类指标参数如下:

识别精度车型综合识别精度:≥90% 交通流量统计精度:≥98%
平均速度检测精度:≥96% 车头时距采集精度:≥90%
车头间距采集精度:≥90%
速度检测范围0—200km/h
车道类型单台设备可覆盖双向六车道
单车识别时间≤500ms
数据存储时间≥30天
通讯接口LAN(符合交调通讯协议)
工作电压AC220V / 50Hz
功率≤100W
防护等级IP66
温度范围-55℃ ~70℃
湿度0 – 98% (不凝结)
平均无故障时间≥20000小时

系统型号

LUT-J01-E系列交调设备根据可检测的车道情况分为2个子型号,分别为:单激光检测探头LUT-J01-E1;双激光检测探头LUT-J01-E2;

  • LUT-J01-E1 LUT-J01-E1单激光检测探头产品适用于单向车道、双向两车道、双向四车道、双向六车道等道路场景;
  • LUT-J01-E2 LUT-J01-E2双激光检测探头产品适用于双向六车道、双向八车道等道路场景。

系统安装

双向两车道安装示意

双向两车道激光扫描模块安装于车道中线正上方的龙门架或L型杆上,门架高度6.5米为宜,车道中线绿化带宽度不大于2米。如图所示:

双向四车道安装示意

双向四车道激光扫描模块安装于车道中线正上方的龙门架或L型杆上,门架高度6.5米为宜,车道中线绿化带宽度不大于2米。如图所示:

双向六车道安装示意 双向六车道激光扫描模块安装于车道中线正上方的龙门架或L型杆上,门架高度6.5米为宜,车道中线绿化带宽度不大于1.5米。如图所示:

双向八车道安装示意 双向八车道需两套激光探头交调设备,分别将激光扫描模块安装于单向车道中线正上方的龙门架或L型杆上,门架高度6.5米为宜。如图所示:

车辆全信息智能采集系统

车辆全信息分析系统,是我司针对当前国内智能交通行业车辆信息识别分析数据单一准确度低的问题,采用了先进的人工智能技术对卡口过车数据进行实时采集识别系统。可获取除车牌号码以外的车辆全部外特征信息,诸如车辆品牌、款式、车型、颜色、尺寸等信息。具有识别精度高,安装调试方便,后期可升级扩展等特点。是整个ITS行业革命性的产品升级,通过车辆信息的深度特征处理与价值挖掘,联网共享车辆信息,提高整个产业车辆信息智能化综合应用的能力和水平。

核心技术概述

车辆前脸分析技术

车辆前脸分析技术,基于人工智能深度学习研究方法,通过车辆前拍图片精细化识别车辆全方位信息,识别车辆号牌、品牌、款式、车型、颜色等车辆信息,具有非常高的准确率。我司通过对大数据及深度学习技术深入研究,提炼出符合ITS行业的深度学习框架和训练模型,采用优化的深度学习方法,建立了一套完整的车辆数据特征训练模型,学习了千万级海量的车辆特征信息,从整车、车前脸、车后尾,到车牌、车标、车型、车身颜色、车灯、挡风玻璃等车辆特征,最终实现让计算机识别出图片中的车辆信息。

车辆三维建模技术

车辆三维建模技术,是一种利用激光测距等技术原理获得车辆外轮廓数据的新型技术,采用非接触式高速激光扫描方法,获取车辆的几何数据及影像资料,通过激光扫描获取几何数据,提取车辆的外形数据,过滤无用的干扰信息,采用独有的激光建模算法,建立车辆3D模型,获得车辆长、宽、高数值及车辆类型数据。同时,结合时间维度数据,精确计算出车辆的实时行驶速度。该技术具有高精度、高可靠性、高分辨率、非接触式以及优良的兼容性等特点。

产品简介

车辆全信息分析系统,是一套基于车辆应用的新型智能图像分析系统。系统采用我司自主研发的基于深度学习研究方法的智能图像分析技术及先进的激光三维扫描技术,为客户提供集车辆特征信息采集、智能分析、多样性可视化展现等于一体的智能化产品,高效采集目标车辆的车牌号码、车辆类型、品牌系列、车身颜色、车辆轮廓尺寸、车速等车辆关键信息。全系统主要由抓拍相机、激光扫描雷达、智能图像分析单元(服务器),补光设备组成。结构示意图如下图;根据路面场景的不同设备的数量会有相应的增减。抓拍相机安装方式为标准卡口形式,激光雷达吊装于龙门架上根据车辆覆盖范围确定雷达数量,智能图像分析单元可根据现场网络情况置于前端或后端。

▲ 系统示意图

产品功能介绍

  • 车辆轮廓3D建模
    采用先进的红外激光扫描技术,获取目标车辆轮廓激光扫描数据,构建车辆三维轮廓,展示实时过车的轮廓模型。
  • 车身尺寸扫描
    采用先进的红外激光扫描技术,扫描目标车辆的外部轮廓,精确获取车辆长宽高尺寸数据,扫描精度达到95%以上。
  • 车前脸识别
    系统采用深度学习技术,基于车辆车前脸图像库训练,对智能图像分析单元采集的车前脸图像进行分析和识别,提取和分析车辆的车前脸隔珊、大灯、车标等特征信息,实现车辆车前脸的精细化识别。
  • 品牌型号识别
    采用智能图像分析技术,实现车辆品牌型号识别,能够识别市面常见车辆品牌及系列,综合识别准确率达95%以上。
  • 车辆类型识别
    结合先进的激光扫描技术,通过扫描获取目标车辆的长宽高等数据进行分析计算,识别出目标车辆的具体类型,目前可识别出11种车辆类型,包括:中小客车、大客车、小货车、大货车、轿车、SUV、MPV、面包车、皮卡、警车、出租车等,综合识别准确率达90%以上。
  • 车辆颜色识别
    采用车辆精细化识别技术,实现目标车辆车身颜色自动识别功能,可识别出10种常见车身颜色,包括:白、灰、黄、粉、红、紫、绿、蓝、棕、黑,准确度可达90%。
  • 车牌号码识别
    采用车辆精细化识别技术,实现对目标车辆的车牌号码的识别和存储功能。系统提供的车辆号牌识别功能符合GA/T 833-2009 机动车号牌图像自动识别技术规范要求,综合识别准确率达95%以上。
  • 车速检测
    系统提供目标区域车速检测功能,准确检测出目标车辆的实时速度,0~180km时速车辆测量值误差为负偏5%。
  • 过车图片抓拍
    系统通过部署的抓拍单元,自动检测、抓拍目标监控区域过往车辆并进行存储和展示。
▲ 产品界面图

主要技术指标

车辆全信息分析系统主要技术指标:

系统配置清单

车辆全信息分析系统配置清单列表(单向车道或单向两车道):

车辆全信息分析系统配置清单列表(单向三车道):

业务应用

基于车辆全信息分析系统采集的全方位车辆属性信息,结合大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,进一步拓展了车辆行驶路径识别、超限检测预警、智能视频卡口、智慧服务区、智能交通信息调查等业务应用解决方案,实现与客户实际业务应用需求的无缝对接,助力交通行业的信息化、智能化建设在“十三五”期间设迈上一个新的台阶。

车辆行驶路径识别

在采用车辆全信息识别技术准确获取车辆属性信息的基础上,通过领先智能算法利用多规则匹配对目标车辆进行精准定位和识别,解决只依赖于车辆号牌比对的单一模式,实现目标车辆行驶多信息融合的真实路径识别,并结合GIS地图提供车辆行驶路径的查询和实时展示功能。车辆行驶路径信息数据,一方面可为检测套牌车辆提供数据支持,另一方面通过目标车辆的车牌号码等车辆属性信息通过对部署的视频监控信息进行查询,绘制目标车辆在高速公路上的行驶路径和行驶时间,实现车辆行驶里程精确计算,为收费系统提供数据参考,避免逃费现象的发生。

超限检测预警

在采用车辆全信息识别技术准确获取车辆属性信息的基础上,获取车辆轮廓的长宽高准确尺寸信息,利用智能算法实现对超限车辆的智能检测和分析,快速识别超限车辆。同时,系统支持提供标准接口与第三方系统对接,实现超限超载车辆的全面检测。通过对比管理部门共享的超限车辆申报信息与目标车辆属性信息,实现目标车辆与已申报车辆的身份统一认证,当检测到未申报的超限车时,第一时间向相关执法部门等进行预警,实现超限车辆的智能检测预警。

智能视频卡口

卡口作为城市安全的重要屏障,主要设置在城市的出入口、重点道路、高速公路等重点位置。区别于普通监控以及电子警察,智能视频卡口采用“高清视频+传输网络+智能视频分析单元”的系统架构,并可通过对外标准接口支持激光测量设备的接入,实现车辆全信息(品牌系列、车型分类、车牌号码、车身颜色、车辆计数)采集功能,具有部署更快捷(无需破坏路面、地感线圈、车检器,前后端部署灵活)、更易于运维的优势。

服务区智能管理

在采用车辆精细化识别技术准确获取车辆属性信息的基础上,可实现对服务区进出车辆精细化识别,全方位采集和分析车辆类型、车辆品牌、车身颜色、车牌号码、车速等车辆关键信息,助力提升高速公路服务区智能化、智慧化水平,为服务区管理向智能化和科学化方向发展提供重要的信息支撑,提供服务区进出车辆属性精细化识别及车辆滞留时间统计、车辆滞留超时提醒、服务区拥堵诱导、车辆分类统计查询等功能。

高速交通信息调查

基于车辆全信息智能集分系统,实现对目标路道交通流量24小时连续不间断地采集,可实时自动识别车型、车辆品牌型号识别、车辆颜色识别、判断车速、车头时距、车头间距、道路占用率等交通流量信息。并通过系统提供的标准接口,与第三方系统进行无缝对接,支持实时上传数据和下位机存储数据等待人工定时提取。并支持接入红外激光扫描单元,通过激光高速扫描精确获取车辆轮廓长宽高尺寸和一些局部特征,实现车辆外部轮廓3D重构和可视化展现。