公交車輛檢測技術(shù)研究進(jìn)展
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區(qū)域監(jiān)控中心站由DDN接口、通信控制器、收發(fā)信機(jī)(即集群電臺)、GIS顯示系統(tǒng)組成。通信控制器將接收到的各車輛數(shù)據(jù)處理后按一定的格式送往GIS顯示系統(tǒng)，并將差分修正信息和調(diào)度命令進(jìn)行編碼和調(diào)制，經(jīng)收發(fā)信機(jī)發(fā)送到各車載設(shè)備。
總調(diào)度中心主要由大屏幕顯示和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成。接收各個(gè)區(qū)域監(jiān)控中心傳輸?shù)能囕v定位和狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對所有車輛的監(jiān)控。
差分GPS基準(zhǔn)站主要由基準(zhǔn)GPS接收機(jī)和計(jì)算機(jī)組成?；鶞?zhǔn)GPS接收機(jī)接收GPS信號，形成差分修正信息，并發(fā)送到各監(jiān)控中心。
GPS公交車輛檢測定位技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中維護(hù)方便，不會對道路交通產(chǎn)生影響；檢測和定位的準(zhǔn)確度高，使用擴(kuò)展GPS差分站后，能獲得準(zhǔn)確定位信息。車載GPS裝置安裝于各種類型的公交車中，可以實(shí)現(xiàn)對不同公交車類別進(jìn)行識別，同時(shí)能得到車輛的運(yùn)營信息；但是，GPS檢測系統(tǒng)的信號的接收容易受到道路周邊密集的、體積較大的建筑物的遮擋，可能影響檢測設(shè)備的正常工作，因此在實(shí)際的公交車輛檢測裝置的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮周邊環(huán)境對GPS信號傳輸?shù)挠绊憽?br />2．3 超高射頻檢測技術(shù)
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID發(fā)送的頻率稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率或載波頻率，基本有四個(gè)范圍：低頻(30～300 kHz)；高頻(3～30 MHz)；超高頻(300 MHz～2．45 GHz)和微波系統(tǒng)(2．45～5．8 GHz)。目前市場上常用的載波頻率有低頻125 kHz與133 kHz、高頻13，56 MHz以及超高頻902 928 MHz和微波2．45 GHz與5．8 GHz等。
基于射頻的公交車輛檢測系統(tǒng)主要由車載射頻卡、近端信息采集傳輸設(shè)備、遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、后臺數(shù)據(jù)分析管理服務(wù)器和應(yīng)用客戶端五個(gè)主要部分組成。
車載射頻卡安裝在公交車輛上，用于存儲運(yùn)營車輛的ID信息，它是由天線、電源、微處理器和存儲器組成。車載卡用于存儲固定的ID編碼信息，工作頻率為2．45～2．483 GHz，當(dāng)車載卡進(jìn)入收發(fā)天線感應(yīng)區(qū)后，不間斷的發(fā)送卡號信息。當(dāng)車載射頻卡工作電壓低于正常使用電壓時(shí)，數(shù)據(jù)交換同時(shí)主動(dòng)向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送低壓報(bào)警信息。
近端信息采集傳輸設(shè)備主要由RFID無線射頻讀卡器裝置、前置通信模塊、室外設(shè)備機(jī)箱等部分組成。RFID無線射頻讀卡器裝置由收發(fā)天線及射頻讀卡器構(gòu)成。其工作原理是：當(dāng)車載射頻卡進(jìn)入收發(fā)天線區(qū)域后，車載射頻卡發(fā)出的加密載波信號被天線接收，經(jīng)射頻讀卡器裝置接收處理后，向前置通信模塊發(fā)送獲取的車載射頻卡信息；前置通信模塊將接收到的卡號時(shí)間、地址信息通過無線方式與遠(yuǎn)端的讀卡服務(wù)器建立通信連接。
遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器擁有固定的、永久性的ID地址，并通過Intemet接入，實(shí)現(xiàn)和GPRs的內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議棧與地面識別設(shè)備的前置通信模塊建立通信連接，其主要任務(wù)是接收、存儲地面識別設(shè)備無線傳送來的車載卡數(shù)據(jù)信息。
后臺數(shù)據(jù)分析／管理／發(fā)布服務(wù)器用于對多個(gè)地面識別設(shè)備進(jìn)行集中管理，提供讀卡記錄和通信異常記錄的設(shè)備。可以為公眾提供公交信息服務(wù)。為管理者提供實(shí)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)查詢、歷史數(shù)據(jù)分析服務(wù)，同時(shí)也為管理者制定交通發(fā)展策略及提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
應(yīng)用客戶端采用成熟的Web技術(shù)，提供公交站場營運(yùn)公交車輛進(jìn)出信息的記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)、檢索、分析等功能的操作平臺。
RFID技術(shù)具有以下特點(diǎn)：全雙工穩(wěn)定可靠的無線數(shù)據(jù)通信，誤碼率幾乎為零；載波信號穿透力和繞射力極強(qiáng)，標(biāo)簽可固定安裝在車輛的任何物體的表面，包括金屬、非金屬、玻璃的表面等；射頻卡讀寫區(qū)域無方向性，接收和發(fā)射天線無需對準(zhǔn)被讀取的射頻卡；具有信息防沖撞功能，可同時(shí)識別多輛并排、串道、跨線等不按規(guī)定行走的車載卡，無論車道上前后左右的車輛大小、高低、彼此遮擋，各車均能可靠識別，單套設(shè)備可同時(shí)讀取10個(gè)車道通行的車載射頻卡信息；射頻卡超低能耗設(shè)計(jì)，高能鋰電可反復(fù)、連續(xù)讀寫高達(dá)700萬次；射頻卡具有低壓檢測及低壓信號報(bào)送后臺計(jì)算機(jī)的管理功能；射頻卡的感應(yīng)范圍(可達(dá)300 m左右)和通過速度(可達(dá)120 km／h)可根據(jù)管理需要進(jìn)行靈活調(diào)整，而無需增加設(shè)備投資。
文獻(xiàn)提出了利用RFID技術(shù)幫助盲人自助乘車。公交車輛中安裝含有車輛信息的標(biāo)簽，盲人攜帶RFID讀卡器，讀卡器和計(jì)算機(jī)以及天線相連。通過信號的傳輸，公交車輛的路線和終點(diǎn)站等信息便可以通過聲訊系統(tǒng)告知盲人。
目前國內(nèi)很多城市的公交優(yōu)先系統(tǒng)、公交到離站信息管理系統(tǒng)以及不停車收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collection，ETC)均使用了RFID技術(shù)。但是，國內(nèi)在RFID的標(biāo)準(zhǔn)化方面還有待深入和完善，以便被更多的企業(yè)所接受，使不同生產(chǎn)商的生產(chǎn)系統(tǒng)及模塊的替代性更好，使RFID的應(yīng)用更為普及。
2．4 視頻檢測
視頻檢測方式也是智能交通系統(tǒng)先進(jìn)的監(jiān)控和檢測技術(shù)之一，視頻檢測器可以大范圍的對公交車輛進(jìn)行檢測和識別。視頻檢測的基本原理是對攝像機(jī)得到的圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，進(jìn)而對視頻中的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行檢測。
視頻車輛檢測器主要由外場攝像機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和視頻處理器組成。外場攝像機(jī)將道路上的交通視頻圖像拍攝下來，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備傳給視頻處理器。視頻處理器通過相應(yīng)的算法檢測得到車輛的速度和數(shù)量。視頻處理方法主要包括虛擬線圈法和特征識別法。
虛擬線圈法是指通過相應(yīng)程序在交通圖像上設(shè)置虛擬線圈和粗線條，作為速度檢測器和計(jì)數(shù)檢測器，如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/192884.htm
虛擬線圈的尺寸、位置和數(shù)量可以根據(jù)具體的道路情況進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)車輛通過虛擬線圈和計(jì)數(shù)檢測器時(shí)，會產(chǎn)生檢測信號，經(jīng)過視頻處理軟件的分析和處理，可得到車速、流量等參數(shù)。
基于特征識別的公交車輛檢測方法主要包括基于幾何和顏色特征、基于車型特征等方法。
基于幾何和顏色特征的公交車輛檢測的基本思想為：公交車輛的車牌一般為黃底黑字，且公交車輛的車體都比較大，有別于其他機(jī)動(dòng)車輛的車身特征，因此，可以選擇其中一種特征結(jié)合車牌顏色做公交車輛的識別檢測算法。以公交車的保險(xiǎn)杠和黃色車牌為例，其檢測算法的流程圖如圖4所示。這種方法的應(yīng)用有一定的局限性，在公交車場站等一些公交車輛集中、車型單一的場所，此方法的精確度較高；但是此方法不能判別大貨車和公交車區(qū)別，因此在道路中的公交車輛的檢測過程中，該方法有待改善。
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