谈谈交通管理实践中检测技术Word格式文档下载.docx

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检测技术能够完成对通行车辆的测速、车牌识别、闯红灯拍照和车辆违章记录调取，实现对整个道路车辆的综合管理。

随着数码照相机、数码摄像机、雷达测速器、酒精测试仪等先进的交管设备,和红外线自动测速抓拍系统、闯红灯抓拍系统、视频监控系统等智能交管设施的推行和应用,使纠正和查处超速行驶、酒后驾车、无牌无证、违法停车、闯交通信号、闯禁行街道等交通违法取证难的问题迎刃而解。

由此，检测技术在道路交通管理实践中的应用与研究有着十分深远的意义。

一．交通管理检测技术的现状

（一）交通管理实践中检测技术普及程度不均衡

目前，我国绝大多数道路检测器的设置数量较少，设置位置也不尽合理，所取得的数据不能完全反映道路的实际情形，从而给控制和管理带来困难。

交通控制系统在数据收集方面常常采用单一的车辆检测器来检测交通信息。

如前所述，每一种车辆检测器都有其优势与不足，都会对某类信息敏感而对有的信息则可能误检或漏检，单个检测器具有其不肯定性和局限性。

传统的固定型检测器只能进行点或断面的检测，不能全面反映整个道路的运行情形。

交通管理实践中检测技术在一些大城市已经取得了普遍地应用，从对人的酒精检测技术疲劳检测技术到对车的感应线圈检测技术、闯红灯抓拍技术、雷达测速技术等等，这些检测技术此刻已经与每一个驾驶人息息相关了。

在高速公路、市内拥堵路段、国道和省道中这些检测技术应用的最为常见，由于检测技术是对人或车辆的某个指标进行检测，那个指标必需有利于交通个体或整体的管理。

在交通管理实践中，大多数管理者都愿意应用先进的检测技术，因为这是比以前的方式运行起来方便。

比如，需要一个交通路口一天车辆的通过数量，咱们总不会再去站一天不动地方一辆一辆的计算然跋文下来吧。

再比如，怀疑驾驶人酒后驾车就会用到酒精检测技术，能够按照检测结果作出必然的定性，是不是具体需要到医院去做酒精含量的检测。

这些检测技术不仅给交通管理者带来方便，还为交通事件处置带来了快速的靠得住性和保障性。

1.交通管理中各类检测技术产品优缺点各异

按照检测技术来研发出的各类检测产品种类繁多，功能也有不同，可是在这些产品中它们都具有自己的优缺点。

检测仪器的安装形式、后期利用与保护、可操作性、测量数据的准确程度和抗环境干扰性等都是衡量一个仪器是不是可用或能够推行利用的根本条件。

有的仪器测量准确、抗环境干扰，可是价钱贵、操作复杂；

有的仪器利用便捷、可操作性好，可是测量的数据不准确；

有的测量数据准确、操作简单，可是仪器的安装费时和后期保护的资金大。

交通管理者还要按照自己的需求来选择一个适合自己利用的仪器，如需要的是仪器的某个功能来测量一个指标，能够进行同类比较，弱化一些用不到的功能的需求，如此就可以够选取一个最为适合的仪器了。

2.交通检测技术跟不上交通管理的复杂需求

随着交通的迅猛进展，在道路交通管理实践进程中就会有不断涌现出对各类数据的需求，而此刻的检测技术更新速度确远远跟不上，技术的研发有些具体的功效确达不到应用的要求。

主要问题出此刻技术的研发者与技术的应用者不是一致的，在实践中的一些具体的指标要求并非能从检测仪器中显示出来或显示的不够准确，如此就致使交通检测技术在交通管理实践中的停滞不前，反向阻碍交通检测技术的研发。

对于管理实践中的问题应该及时反映到相关研发部门，按照要求研发出适合应用的产品，只有交通管部门和检测技术部门的合力合作才会使检测技术的作用取得极尽的发挥。

二．交通管理检测技术种类及应用

1.驾驶人酒精含量检测技术

目前，检测驾驶人体内酒精含量的酒精检测仪产品种类数量繁多，主要可分为比色型、半导体型、电化学型、红外线型等几类，可并非是任何一种都会在我国道路交通管理部门现场执法中取得真实应用，这是因为每一件检测产品都有自己特定的运作环境。

假若离开了那个特定的运行环境，酒精检测仪准确性、稳定性、抗干扰性都会发生庞大的转变。

有的检测仪稳固性好，可是不方便携带；

有的检测仪抗干扰性强，可是精准度不高；

有的检测仪准确度高，可是操作进程复杂；

这些现象都是在实际中问题。

在我国道路交通管理部门现场执法中普遍利用的酒精检测技术主如果电化学检测技术和慢慢普及应用的红外线检测技术。

（1）电化学检测技术

电化学检测技术，通俗了说就是按照燃料电池原理制成的。

当被检测者将气体吹入检测仪器，气体中的乙醇就会和+极发生反映转化为乙酸，每一个乙醇分子产生两个电子，该反映发生在燃料电池的上表面。

释放出的氢根在下表面与氧气发生反映生成水，消耗电子，电子转移并形成回路，如此化学电池就形成了。

当呼入的酒精在燃料电池中反映的越多，转移电子数就越多，通过必然程度的放大并用显示仪器表示出来，如此就可以够用来表示呼入仪器中气体的酒精含量了。

在这一进程显示仪器的数字是有零逐渐变成最大，然后减小变成零。

这种电化学检测仪就是咱们平常生活中看到交通警察在现场执法中利用的那一种，其大量被应用专门大一部份是由于性能稳固和价钱低廉等因素所决定的。

（2）红外线检测技术

红外线检测技术是呼气酒精检测仪基于红外线光谱学原理来实现人体酒精含量的检测的技术。

由于不同气体对红外线的吸收程度不同，就可以够通过测出红外线被吸收的量来间接地分析出此种气体的的浓度。

被检测驾驶者将气体吹入检测仪器，通过酒精对红外线吸收量的多少，而那个量需要光学电路、电子电路和数模转换器等进行综合分析得出，如此就可以够轻而易举地得出被检测驾驶者吹入气体的酒精浓度了。

红外线呼气酒精检测仪具有以下几点优势：

能够持续测出呼气进程中不同时刻的酒精浓度转变量，绘制出图形，加倍夺目。

能够能够明确的分开被检测者呼入气体具体的来源。

受人为影响小，数据准确，检测进程简单，能够快速出测试结果。

在我国一些地域已经大规模地利用红外线酒精检测技术，并把其检测结果作为交警现场执法的证据利用了。

而在欧洲一些发达国家，红外线酒精检测仪已经能够作为证据型酒精检测仪利用。

2.驾驶人疲劳驾驶检测技术

驾驶人疲劳驾驶检测技术，主要分为车载式检测器和行测记录仪这两种，是通过特定仪器技术对人眼进行监视，按照驾驶人眼睛减小程度、持续闭合的时刻、闭合频率来判断眼睛疲劳状态。

驾驶员在疲劳驾驶时，会发生头胀，思路不清楚，反映迟缓，不能对紧急情形采取有效的办法；

动作迟缓，行为不协调；

注意力分散，思维缓慢。

在这些各种不同于往的思维和动作下，发生交通事故也就不足为奇了。

疲劳驾驶者的疲劳程度与瞳孔直径、注目凝望、眼球快速转动、眨眼的频率等因素有关。

人们能够通过驾驶人的心电图、脉搏跳动、脑电图和一些具体的检测人体具体指标的仪器来肯定疲劳程度，可是这些设备仪器太过繁多操作复杂，不适合于交通管理部门的现场执法。

于是，由于研究表明PERCLOS能够反映出驾驶者的疲劳程度，应该将此系统配备成车辆随载的，如此就可以够从驾驶员上车到驾驶员下车实施全程疲劳检测。

PERCLOS的测量原理是采用肤色分割与形态学操作结合的方式进行人脸扫描并从中去除与周围连接的区域，慢慢缩小检测范围直到眼睛准确的位置，通过图像计算人眼的面积来判断不否闭合。

记录眼睛睁开、闭合的次数及其开始时刻，计算PERCLOS值，PERCLOS值在以上，眼睛处于闭合时刻大于3秒时，就可以够以为当前被检测人是在打瞌睡，属于疲劳驾驶。

3.驾驶人“毒驾”检测技术

近些年来，吸毒人员驾驶车辆即“毒驾”致使的交通事故和公共安全事故时有发生，给交通安全和公共安全带来极大隐患，预防和减少因吸毒驾驶引发的交通事故迫在眉睫。

可是以往排查嫌疑人员是不是吸毒的尿液查验方式不仅花费大量人力、物力，而且查验时刻太长，不适用于路边筛查。

一种名为“毒品二合一（冰毒/吗啡）唾液快速诊断试剂盒”的“毒驾”检测技术，主如果以搜集唾液来检测驾驶人是不是吸毒的，由唾液搜集器和毒品二合一快速检测试盒组成。

检测时，将唾液搜集器的海绵头放入口腔中，几分钟后掏出，将其插入测试盒的收集腔内，寄出海绵头上的唾液，一刻钟后就可以够取得检测的结果。

若是显示冰毒或吗啡为阳性，就可以够表明被检测者的唾液中含有该毒品，从而判断该人为“毒驾”。

此刻“毒驾”检测技术已经在我国许多的发达城市取得了应用，主如果由于检测时刻短、利用方便和操作性强等特点，可是相对到医院去检测存在必然误差，由于提取的是被检测人的唾液，如此就会受到被检测人检前饮食的影响或是医治疾病已服用药物的影响。

1、汽车发动机检测技术

汽车发动机检测技术能够进行发动机测试、万用测试仪器、发动机电脑控制系统解码、发动机分析等。

主要检测发动机的以下几个方面：

一是能检测点火系统低级电路、次级电路的电压波形，评定发动机点火系统的工作状态。

二是检测发动机喷油脉宽、喷油时刻及点火系统的工作状态。

三是能够检测尾气中组成及各成份的含量，从而分析发动机供油系统的状态。

汽车发动机检测技术应用范围普遍，能够对汽车的电子点火系统、发动机控制系统、供油喷射系统、尾气含量等进行检测，最多能够检测12缸的汽柴油发动机，还能够与检测线联接起来利用，从而完善检测线智能化检测技术。

2、四轮定位检测技术

现现在，人们日常行车已经时刻伴随着高速公路，由于行驶速度快，四轮检测技术为车辆能够安全和稳固的行驶提供了必然的保障前提。

四轮检测技术未来目标是能够在动态条件下检查出车轮的运动参数。

由于其利用的方式十分简单，方便调试，拥有很高的精准度而被普遍应用。

德国申克公司生产的车轮定位台是现今最先进的四轮检测技术设备，能够按照不同的被检测车辆来对轮距的调节，用激光能够进行不接触车辆和前后轮的一路检测。

3、轮胎检测技术

在高速公路中由于轮胎问题引发的事故约占总事故的四成以上，轮胎问题主要集中于胎面磨损、裂纹和凹陷等方面。

在我国对于轮胎的检测只重视轮胎动平衡方面，很少有针对轮胎磨损状况的检测，只是靠一些平时的经验来判断轮胎是不是需要改换。

而在国外是通过专门的轮胎检测仪器对轮胎的各项指标进行检测的，以肯定是不是需要改换轮胎来避免行驶进程爆胎事故。

轮胎检测仪自动将被检测轮胎平分成几个部份，按照摄像头检测轮胎的每一个部份充放气膨胀的转变程度，计算出轮胎的膨胀收缩率，如有的部份超出那个指标，就说明轮胎那个部份出现了质量问题，应及时改换，不然就极易容易出现爆胎事故。

（三）对道路安全性的检测技术

对于道路安全性的检测随着交通事业的进展显得尤其重要，道路是行车的基础，此刻能够通过先进的道路安全性检测技术来保障道路的行驶质量，主要有路面平整检测技术、路面弯沉检测技术、路面抗滑性检测技术。

一、路面平整检测技术

（1）激光路面平整度测定仪

激光路面平整度测定仪是将加速度计、激光传感器和陀螺仪固定在一辆车上，在此车通过路面时，固定在底盘上的激光传感器向地面发射一排激光并回收激光，按照激光的反射角及距离来测出路面的平整参数，汽车每通过一段距离就会收集一次数据。

按照这些数据系统分析后，能够显示出道路平整指数的检测结果。

在检测进程中忽略车辆的颠簸的不平稳行驶状态，输出是被检测断面的真实检测信息。

这种测定仪是一种非接触性的检测仪器，具有测量速度快和精准度高的特点，还能够对路面的纵向切面、车辙等进行测量，操作起来也是十分方便，所以此种测定仪的应用前景是十分宽广的。

（2）3m直尺检测法

3m直尺检测法，也是用来测量路面平整度的，顾名思义是利用一把长3m的直尺放在路面上，将画图仪从一端移动到另一端，由于路面的不平整性画图仪下面的画针上下移动，带动转动轮在输力轮的带动下转动，如此的两个运动都会在纸带上留下路面的几何量，如此就可以够将此几何量运算出来取得路面平整度数值。

这种方式只适用于某个小面积的平整度的检测，不适合于长距离路面的检测，费时费力而且测得数据还会出现很不准确性，测量的随意性专门大。

二、路面弯沉检测技术

路面的弯沉是指在规定的轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。

路面的弯沉检测此刻已经成为我国路面检测一个重要的指标。

激光弯沉测定仪是将测量仪固定在汽车底盘下面，当车驶离被检测点时，地面回弹，通过激光检测出地面组成的电池结构中电流，那个电流就是该路面的回弹弯沉值，此种检测仪器拥有利用十分方便，操作简单，精度高等特点，现在已经取得了专门好的推行。

3、路面抗滑性检测技术

道路的摩察系数与人们日常行车息息相关，若道路摩擦阻力减小，时刻都会有发生事故的危险。

在我国对于道路的摩擦系数的检测起步比较晚，过去摆式仪方式检测是最为普遍的检测方式，但此刻已经远远不能知足于日趋增加的交通事件，如此，由我国自己研发的“横向力系数测试车”应运而生。

横向力系数测试车主要由一下几部份组成，别离是车辆、测试轮、记录系统和水罐。

测试车行驶在被检测的路面上，测试轮与车体形成200度的偏角，在垂直负载的作用下向前转动并产生一个横向力，按照横向力和不同道路的摩擦系数的关系计算横向力系数。

通过量组检测就即能够算出抗滑性指数的值。

交通流信息收集是交通信号控制系统的重要基础，实时、准确的交通流信息能够使ITS及时获取交通状况信息，对交通状况进行有效的监控，并发出诱导信息，从而自动调节车流，减少车辆在道路顺畅时在红灯前的等待时刻、疏导交通、肇事报故等；

还能进一步预测未来的交通流量和道路交通状况，为制定交通计划、道路网计划提供依据。

此刻常常利用的交通信息收集设备有测速雷达、环形检测线圈、超声波检测器、交通微波探测器和基于运算机图像处置和模式识别的视频检测器等。

按检测器的工作方式及作时候的电磁波波长范围，将检测器分成：

感应线圈车辆检测器、波频车辆检测器、视频车辆检测器等三大类

1.波频车辆检测技术

波频车辆检测器是由检测车辆通过时能量波的发生转变程度来获取检测信号的检测器，按照能量波束的来源不同可分为主动型和被动型。

又能够按照波束的物理性质不同分为微波检测器、超声波检测器、红外线检测器，其中应用最为普遍的是微波检测器。

（1）微波检测技术

微波检测器的工作原理是，由微波发射器发射调频微波，微波照在行驶的车辆上并反射回来，这是反射波的频率已经发生了改变，按照这种频率的偏移能够检测出有车辆通过，在同意反射波后信息继续处置，得出一个检测的信号，通过那个信号就完成了对车辆参数的检测，能够测出速度、车流、车道占道率等参数。

微波检测器是非埋地式检测器，能够安装在道路上方的栏杆处，也能够安装在道路一侧的立柱上，由于不对地面进行破坏，所以安装起来十分简单。

一些发达国家已经很早就开始利用微波检测器了，随着技术的进步，微波检测技术也慢慢成熟起来，我国也已经大规模应用了此技术，取得的反馈良好。

微波检测技术在我国主要适用于高速公路车流、高速公路收费口及信息收集量大的道路。

微波检测器的长处是：

在恶劣的天气条件下性能超卓；

能够全天候工作；

能够侧向方式检测多车道；

可检测静止的车辆。

不足的地方是：

道路具有铁质分隔带时，路侧有障碍物时检测精度下降；

检测器安装条件要求较高；

测速精度低。

（2）．超声波检测技术

超声波检测技术的原理与微波检测技术的原理是一样的，只不过是能量波束变成了超声波。

超声波检测器的长处是：

体积小，安装方便;

利用寿命长；

可移动；

能够多车道检测。

缺点是：

检测精度易受环境的影响,尤其是大风、暴雨等的影响;

探头下方通过的人或物也会产生反射波,造成误检。

（3）红外线检测技术

以红外线检测技术为支撑的红外线检测器是一种非埋地式检测器，可分为主动型和被动型。

主动型是利用激光二极管，发射低能的红外线照射检测区域，并经车辆的反射返回检测器能够检测出车速、车辆长度、流量及车道占有率等交通信息。

另一种则是通过接收固定红外线源头来检测车辆信息。

主要应用于高速公路收费系统和一些拥有车辆高密度的道路系统。

红外线检测技术的长处是：

检测快速准确、轮廓清楚；

能够测向方式检测多车道；

能够检测静止车辆。

性能随环境温度和气流影响而降低；

易受车辆本身热源的影响；

抗噪音能力不强；

检测精度不高。

2．环形线圈车辆检测技术

感应线圈车辆检测器是世界上应用范围最为普遍的一种检测设备，属于传统的接触式被动交通检测技术。

该方式主如果将感应线圈传感器埋于被检测路面下，并加上高频电流，通过自动检测车辆通过线圈所引发的高频电流等参数的转变，从而取得车辆的相关参数，以识别不同类型的车辆。

它由三部份组成；

埋设在路面下的环形线圈传感器、信号检测处置单元（包括检测信号放大单元、数据处置单元和通信接口）及引入线。

该方式对于检测交通流量、车速和车道占有率等交通参数的准确率较高，且技术成熟易于掌握，并有本钱较低的长处。

可是，这种方式也有以下缺点：

在安装线圈时必需直接埋入车道，如此暂时会阻碍交通；

切割路面面积比较大，埋置线圈的切缝软化了路面，使路基受到破坏；

感应线圈由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度大幅度降低，乃至无法检测，而且一个环型线圈检测器不能同时监测多个车道；

对于一些特殊路段，如立交桥桥体表面，由于厚度限制，不能埋设线圈。

调查表明，用2m×

2m的标准感应线圈对交通流量进行检测，其精度可达到98%～99%。

通常在同一车道内埋设2个感应线圈，按照测定车辆通过前后线圈的脉冲响应时刻差，计算距离/时刻就可测出车速。

感应线圈检测器应用普遍，一般道路都可设置，主要应用在收费站、互通式立交前后、隧道区段、城市道路、停车场等场合。

感应线圈检测器前期投入较少、靠得住性高，但保护、从头安装困难，需封锁车道、破坏路面，从长期来看运营本钱较高。

3.视频车辆检测技术

视频检测器是基于视频图像的检测技术，也被称为运算机图像处置或人工视觉，是一种基于视频图像和模式识别的技术。

利用视频摄像机实时获取道路车流图像信息，通过光流法、背景法和帧间差法对车辆进行提取，视频检测技术为无数的实际应用提供了工作平台。

视频检测技术应用于交通领域已经愈来愈普遍，这种检测方式省去了埋设和保护感应线圈所需要的高额费用，而且仍能够取得大区域范围内的车辆检测数据和交通参数，从而引发了国内外的普遍研究。

与传统接触式检测方式比较，这种非接触式检测方式的安装工程量小、检测范围大、系统靠得住性高，是一种很有前途的车辆检测方式。

但视频检测还存在很多不足有待改良，如视频监控在恶劣天气条件（暴雨、大雾、雪和雷电）下，光照严峻不足和光线穿透性不好，严峻影响视频的清楚度；

在道路积水，夜晚的检测精度和靠得住性很低；

而且在交通场景中，还存在着车辆之间彼此遮挡的问题严峻影响目标的分割；

和车灯产生的眩光致使图像灰度散布不均匀等。

目前，视频车辆检测器已经普遍应用在高速公路立交、匝道、交叉路口等复杂的交通环境中。

视频检测技术应用的范围将会在几年内取得进一步进展，主如果因为有不断提高的视频图像处置和运算机图形识别技术、硬件制造本钱的降低，视频车辆检测器的整体造价随之下降，再加上后期保护本钱低和应历时刻较长等特点。

四．检测技术的前景及进展趋势

（一）增强检测技术的性能及利用范围

在技术上提高传统车辆检测器的性能、算法和传输方式，使之能适应不断提高的道路通行能力对车辆检测设备的要求。

提高磁频检测器的靠得住性和利用寿命，提高波频检测器的精度和抗干扰能力，提高视频检测器图像识别的实时性和准确性;

同时，整个检测系统整体精度的提高除有赖于传感器精度的提高外，还取决于算法精度的提高;

检测数据的传输方式从目前的有线传输向无线传输进展，从而实现全方位、大范围的检测应用。

（二）多种检测技术的联合利用

当前,大部份的交通控制系统大多采用的是单一的车辆检测传感器来收集交通流信息,这就引出几个问题:

1）若是该车辆检测传感器发生故障,必将造成整个交通收集系统在该段收集数据的瘫痪;

2）不同的车辆检测传感器因其各自的工作原理、特点决定其只是在某些条件下能够较好地收集数据,而超出其他的测试条件,该检测传感器将无法收集准确数据,有时乃至是收集错误数据;

3）传统的车辆检测传感器都具有/点检测0的特点,无法对整个路段进行检测;

4）由于车辆检测传感器是在不断的收集数据,若是这些数据不作任何处置直接汇聚于交通控制中心,那么,这些数据永久是数据,而无法成为有效的信息。

基于以上的分析,本文作者以为,车辆检测传感器的进展趋势是传统固定的/点检测0与新近出现的/线检测0车辆检测传感器进行联合检测,并在前端对联合检测的数据进行融合处置,如此,交通控制中心取得的信息才会真正有价值,其分析的结果才会成为交通诱导、交通控制和交通计划等有力依据。

比如:

被动式红外线技术和超声波技术的联合利用,可提供精准度更高的车辆出现及车辆排队监测,进行车辆计数及高度、距离的识别。

多检测技术和设备的信息融合，就是利用多个检测器在空间或时刻上的冗余信息，依据某种准则，通过它们之间的协调和性能互补，来提高整个检测系统的有效性能，全面而准确地描述出被检测对象的特性。

它能够进行同一地址、同一时刻多传感器的信息融合，同一地址、不同时刻单传感器的信息融合，不同地址、不同时刻多传感器的信息融合和参数间的信息融合。

其长处为:

观测结果更靠得住，系统可信度更高，数据收集更客观、更全面;

同时提高系统的抗干扰能力，进而提高检测效果;

在某些传感器失效的时候，系统能够继续工作，扩大了系统的时刻和空间覆盖能力。

（三）检测技术的系统运用

最近几年来，随着运算机图像处置和智能识别技术的不断冲破和完善，愈来愈多的新方式和数学工具被运用于这一领域，利用机械视觉检测器来进行车辆检测，已成为该领域的重要进展方向，可归纳为3大应用领域:

基于视觉的智能车辆导航、基于视觉的交通监控和基于视觉的交通管理。

当前研究的热点有:

基于视频的交通事件检测系统和基于视频的车辆自动识别系统等。

基于视频的交通信息收集技术正朝着智能化、网络化、集成化、实时性、视觉检测立体化等方向进展

要将智能运输系统的各项技术组成集成到一块，形成一个有机和完整的系统。

第一这些技术手腕本身须符合系统的特定要求，有助于实现系统功能；

另外系统的技术与技术之间有良好的接口和兼容性，才能整合到一路真正实现系统的整体功能和目标。

这就是ITS技术系统性特征的要求。

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