交通信息采集技術綜述

2024年4月2日發(作者：戰爭與和平的作者)

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交通信息采集技術綜述

作者：王志偉

來源：《科學與財富》2019年第19期

摘 要：我們都知道，準確的交通信息采集是智能交通系統的基石。如何獲得準確、實時

的交通信息對ITS的應用效果起著至關重要的作用。而交通信息的采集又分為靜態交通信息采

集與動態交通信息采集。因此本文將分類介紹這兩種交通信息所對應的采集技術，其中著重介

紹動態交通信息技術采集，分析它們的優缺點與適用場所，并對交通信息采集技術的未來發展

做出合理展望。

關鍵詞：交通信息；采集技術；智能交通系統；動態；靜態；

1.靜態交通信息采集技術

靜態交通信息主要包括與道路交通規劃、管理相關的一些比較固定的、在短期內不會發生

太大變化的信息。

主要包括有：規劃國土信息、城市道路網基礎信息、城市基礎地理信息、車輛保有量信息

及交通管理信息等等。因此，靜態交通信息通常采用人工調查或儀器測量的方式來獲取。靜態

信息是相對穩定的，變化的頻率很小，并且變化沒有規律。

2.動態交通信息采集技術

2.1 獨立式采集技術

獨立式采集技術又稱車輛檢測技術，目前具有代表性的分類方法是按檢測器的工作方式及

工作時的電磁波波長范圍，可以分為3 類：磁頻檢測、波頻檢測和視頻檢測。

2.1.1磁頻檢測

常用的磁頻檢測技術的常見技術有，環形線圈檢測器和磁力檢測器

2.1.1.1 環形線圈檢測器

環形線圈檢測器是傳統的交通檢測器，是目前世界上用量最大的一種檢測設備。車輛通過

埋設在路面下的環形線圈時，會引起線圈磁場的變化， 檢測器據此計算出車輛的流量、占有

率。借助環形線圈的平均有效長度，還可計算出車輛速度。

2.1.1.2 磁力檢測器

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磁力檢測器是被動接收設備，當鐵質物體通過檢測區域時，會引起磁場強度的變化，磁力

檢測器就是通過檢測磁場強度的異常來確定是否有車輛出現的。當車輛進入并通過磁力檢測器

的檢測區域，且檢測器的磁場強度發生超過預設的閾值時，說明有車輛被檢測到，磁力檢測器

可檢測小型車輛，包括自行車，但一般不能檢測靜止的車輛。地磁檢測器是磁力感應器的一

種，其檢測原理是利用鐵質物體通過時，會引起地磁場的擾動，從而通過檢測地磁場的異常來

判斷車輛的出現。

2.1.2 波頻檢測

常用的波頻檢測技術包括微波檢測器和紅外線檢測器。

2.1.2.1 微波檢測器

微波檢測器利用雷達線性調頻技術原理，對檢測路面發射微波，通過對反射回來的微波信

號進行檢測，實現車速、車身長度、車流量、車道占有率等交通信息的采集。微波雷達檢測器

按工作原理可分為兩種類型：連續波多普勒雷達和調頻連續波雷達。

2.1.2.2 紅外線檢測器

紅外線檢測器。該檢測器可分為主動式和被動式兩種。主動紅外線檢測器中， 激光二極

管在紅外線波長范圍（即光譜長度為0.85μm）附近工作，發射低能紅外線照射檢測區域，并

經過車輛的反射返回檢測器，可檢測車輛出現、流量、速度、密度和車型分類。被動紅外線檢

測器本身不發射紅外線，而是接收來自兩個來源的紅外線：檢測器監測范圍內的車輛、路面及

其他物體自身散發的紅外線和它們反射的來自太陽的紅外線。路面反射的紅外線與車輛反射的

紅外線水平不同， 被動紅外檢測器就是依據反射的紅外線水平來檢測車輛的存在。

2.1.3 視頻檢測

視頻采集技術視頻檢測系統一般由攝像機、基于微處理器的計算機及處理軟件組成。視頻

檢測是一種將視頻圖像和模式識別相結合并應用于交通領域的新型采集技術。視頻檢測將采集

到的連續模擬圖像轉換成離散的數字圖像后， 經軟件分析處理可得到交通流量、車速、車頭

時距、占有率等交通參數。我們學生也可以通過matlab這個軟件進行車牌識別，并依據識別

出來的車輛來計算我們所需的數據。

2.2 協作式采集技術

在協作式采集技術中，通過被檢測車輛上相應的車載設備與整個采集系統的其他部分進行

信息交換，以實現信息采集。主要包括三大類：基于GPS定位的采集技術、基于RFID 的采集

技術和基于手機定位的采集技術。

2.2.1 基于GPS定位的采集技術

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GPS是一個能夠實現全方位、實時定位和導航的衛星系統，在交通領域已得到越來越廣泛

的應用。基于GPS的交通信息采集技術是在車輛上配備GPS接收裝置，以一定的采樣間隔記

錄車輛的三維位置坐標（經度坐標、緯度坐標、高度坐標）和時間信息，這些信息傳入計算機

后與地理信息系統（GIS） 的電子地圖相結合， 經過重疊分析可計算出行程時間和行程速度。

2.2.2 基于RFID 的采集技術

RFID （Radio Frequency Identification） 技術是一種利用無線射頻原理實現非接觸式自動

識別的技術。它利用安裝在車輛上的射頻標簽存儲相應的車輛信息，如車牌號、發動機ID、

駕駛員ID 等，射頻標簽分為有源標簽和無源標簽兩種，通過讀寫器讀取射頻標簽中的信息，

實現對車輛的自動識別。然后天線接收由電子標簽發出的車輛特征碼信息，并將信息傳輸給計

算機進行處理后可得到交通流量、空間平均速度、行程時間和車輛分類等信息。RFID 技術廣

泛應用于智能交通中，如高速公路和停車場收費、貨物自動跟蹤和識別等。

2.2.3 基于手機定位的采集技術

基于手機定位的采集技術的基本原理是利用手機與基站之間的相互關系來確定手機位置坐

標信息，并通過路徑匹配估算出路段行程車速。這種采集技術與基于GPS的采集技術類似，

只是得到位置坐標的原理不同。獲取手機位置坐標信息的方法一般有以下兩種：a）測量手機

移動臺發射信號到達不同基站的時間差； b）在手機內加裝GPS定位芯片，通過衛星信號確定

手機位置。還可以將GPS與手機蜂窩數據相結合，在GPS 信號不好時采用蜂窩網絡定位方

法，提高了系統定位的可靠性。

總之每種采集技術都有它的優勢和不足，適用于不同應用要求的場合。因此，未來車輛交

通信息采集技術的另一個發展趨勢是多種采集技術的融合。根據應用需求，結合各種采集技術

的優點，對多種采集技術進行融合。為了獲取全面、完整的交通信息、必須聯合應用多種檢測

技術，得到不同方位、不同角度的檢測信息，以保證系統得到的交通信息是實時的、準確的和

可靠的。

參考文獻：

[1]陳宇峰，向鄭濤，陳利，潘正清 智能交通系統中的交通信息采集技術研究進展 湖北汽

車工業學院學報 2010—6

[2]鄭建湖，王明華 動態交通信息采集技術比較分析 交通標準化 2009-6