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。
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: