CN87205945U - 公路交通流量监测装置 - Google Patents

Abstract

一种公路交通流量监测装置，以车辆的轴数，轴距、和总长度作为识别车辆的参数，用脉冲调制红外光电开关作为车辆感知器，车辆遮光产生的讯号经接口电路预处理后再送入单板计算机处理，按8种类型作出车种鉴别和流量统计，并定时打印出结果。车辆分类精确度95％以上，车辆总流量精确度98％以上。

Description

本实用新型属于机动车的鉴别和流量统计装置。

目前，关于通过道路的车辆种类及数量的统计，在我国基本上处于靠人工观察、用机械计数器进行分类统计的状况，用人多，工作劳累，而且不够准确。近年来，一些单位开展了自动监测的研究，其中“电子技术应用”1984年第10期发表了“一个实用的智能化交通量调查系统”，它以车辆的轴距、轴数和轮胎的纵向着地长度作为识别车辆的参数；以橡胶踏板式传感器为检测部件；应用单板计算机对车辆进行分类、计数。由于它采用埋于路面的接触式传感器，磨损快，更换费时费钱，不便于推广应用。在国外，至今已有多种公路交通流量监测装置，如运用超声波、电视摄象机等感测的综合性计算机系统，但大多设备复杂，价格昂贵，对操作和维护要求技术水平高。其中日本“公开特许公报”以公开号昭59－160299公开了名为“车种判别装置”的发明专利申请案，它把多组光电管垂直布置于道路两侧，车辆通过时获得遮光信号，判别车高和车辆侧面的复杂程度；同时又在道路上铺设轴轮检测器，通过车轮的滚压使接触点产生弹性变形，由电压变换电路获得电压信号，判别车辆的轮宽、轮数、轮距、及车轴数；这些信号由接口送入CPU，进行车种鉴别。

本实用新型的目的，在于寻求一种结构比较简单，价格低廉，使用维修方便，能对公路上通过的国产及进口车辆进行分类、统计并自动打印结果的微电脑监测装置，以推广应用。

本实用新型以车辆的轴数、轴距、车身总长作为识别车辆的参数；以光电管或脉冲调制红外光电开关组成的传感器组作为车辆感知器，布置在车道的两侧；车辆通过传感器时得到的遮光讯号，经接口电路预处理后，再送入计算机处理，进行运算和分类统计，并打印出每小时各类车辆的流量和车辆总流量，以及24小时内各类车辆的累计数和车辆总累计数。

上述传感器以采用脉冲调制红外光电开关较优，因为它较之普通的光电管具有更强的抗干扰能力。同时为降低设备成本，最好采用单板计算机。

整个监测系统由7个部分组成。附图1是系统组成示意图，其中〔1〕是脉冲调制红外光电传感器（或光电管），〔2〕是接口电路，〔3〕是计算机主机，〔4〕是软件（程序），〔5〕是打印机，〔6〕是存贮信息的磁带录音机，〔7〕是电源。

检测时，把道路按上、下行车道各安装一组传感器，每组有三对传感器（图一中1A、1B、1C及2A、2B、2C），布置于单行车辆通道的两侧，第一对和第二对传感器布置在离地面100毫米至160毫米高度内，用以获得轮胎的遮光信号，第三对传感器布置在离地面950毫米至1900毫米高度内，用以获得车身的遮光信号。

附图二是传感器布置示例图，第一对传感器〔AA′〕及第二对传感器〔BB′〕垂直于道路纵线，而第三对传感器〔CC′〕沿道路的纵向及高度方向均呈倾斜排列。沿道路纵向成斜角放置的目的是避免有些车辆的驾驶室与车厢间有空位（如某些货车）而致车身遮光信号分裂成两个脉冲；沿高度方向斜放是使车身的遮光区间得到加宽。

这三对传感器较佳的排列方案是：

S＝1500毫米        S′＝1200毫米        S″＝1600毫米

h＝110毫米        H′＝950毫米        H″＝1900毫米

附图三是接口电路图。（图中虚线左方（1）为光电开关放大器部分的电路）由传感器来的脉冲，经过接口电路的整形电平变换，变为适应计算机要求的信息。同时采用光电耦合管进行隔离，传输路径上加接吸收电容，整机金属屏蔽并接大地，防止车辆发动机点火线圈的高压高频火花放电产生的很强的窄脉冲干扰，使不致漏记车辆数。接口电路的优选参数如下

R₁＝4.3K R₂＝390Ω R₃＝820Ω

R₄＝10Ω R₅＝5.1K

C₁＝0.0288μ～0.31μ C₂＝0.033μ

光电耦合管GD－10

附图四是车辆通过传感器时所得到的遮光信号波形图，（1）为车辆通过第一对传感器AA′时产生的遮光信号波形，横座标t为时间，1是车辆前轮①经过传感器AA′所得到的遮光信号，2是车辆后轮②经过传感器AA′时得到的遮光信号；（2）为车辆通过第二对传感器BB′时产生的信号波形，1′是前轮①经过传感器BB′所得到的遮光信号，2′是后轮②经过BB′所得到的遮光信号；车辆的前轮胎①经过传感器A到传感器B所费时间t_V，而A、B传感器间的距离S为定值，则车速V＝ (S)/(t_V) 。

根据轮胎①和②先后到达传感器A所需时间t_l，可算得轴距l＝V·t_l。

（3）为车辆的车身通过第三对传感器CC′时产生的遮光信号波形，根据车身经过传感器C所费时间t₁，可算得车身长

$L=V\·t_1=V(t_{l^1}-t_{l^{\′}})$

在传感器A或B上所得到的脉冲个数，就是车辆的轴数N。

根据对国产及进口的大量机动车辆的轴距、轴数、车身总长三个参数的统计分析，列出车辆分类表，计算机对时间t_v、t_l、t₁及轴数N测定后，求出轴距l和车身总长L与车辆分类表上的数据进行分析比较，作出对机动车辆的分类统计，并定时打印出分类统计结果。

如果要对车辆作更细致的分类，或区别某些特殊车辆，除利用轴距、轴数、车身总长三个参数外，尚可以增用轮胎的直径或轮胎的弦长。此外，还可增加传感器对数和逻辑电路来获取车辆高度的讯号，以增加鉴别车辆能力。

本实用新型能按八种类型进行车辆分类（1.旅行车及1.25～1.75吨客货两用车；2.小轿车、吉甫车及摩托车；3.36座及以上的大客车；4.2～5吨货车；5.5～8吨货车；6.8～12吨货车；7.12吨以上半挂、全挂货车；8.其它车辆）。分类精确度95％以上，车辆总流量精确度98％以上，其结构较简单，使用维修方便，价格较低廉。它的推广应用可大大减轻交通流量观察人员劳动强度，减少人员，促进微电脑自动计测在公路车辆流量监测方面的发展。

Claims (7)

1、一种公路交通流量监测装置，以车辆的轴数作为识别车辆的参数之一，用光电管作为传感器，车辆遮光产生的讯号经接口电路预处理后再送入计算机处理，作出车种鉴别和流量统计，其特征是还采用车辆的总长度和轴距作为识别车辆的参数。

2、按照权利要求1所说的公路交通流量监测装置，其特征是所用的传感器为脉冲调制红外光电开关。

3、按照权利要求1和2所说的公路交通流量监测装置其特征是使用三对传感器，第一对和第二对传感器布置在离地面100毫米至160毫米高度内，第三对传感器布置在离地面950毫米至1900毫米的高度内。

4、如权利要求3所说的公路交通流量监测装置，其特征在于所说的传感器排列方式是第一对和第二对传感器均垂直于道路纵线，而第三对传感器沿道路的纵向及高度方向均呈倾斜排列。

5、如权利要求4所说的公路交通流量监测装置，其特征是：

S＝1500毫米    S′＝1200毫米    S″＝1600毫米

h＝110毫米    H′＝950毫米    H″＝1900毫米

6、如权利要求1所说的公路交通流量监测装置，其特征在于所说的接口电路采用下列参数：

R₁＝4.3K R₂＝390Ω R₃＝820Ω

R₄＝10Ω R₅＝5.1K

C₁＝0.0288μ～0.31μ C₂＝0.033μ

光电耦合管GD－10

7、按照权利要求1所说的公路交通流量监测装置，其特征是可增用轮胎的直径或弦长或车高作为识别车辆的参数，并相应增加传感器对数和逻辑电路来获取讯号。

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