智能交通系统(ITS)信息采集技术评述_与智能交通系统相关的技术
时间：2019-04-17 03:29:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：智能交通系统（ITS）是一个先进的信息化管理系统，包含交通信息采集系统，信息分析系统以及信息发布系统三大系统。智能交通系统的信息采集技术是ITS的一个重要基础组成部分,在此我们将就智能交通系统中的信息采集技术做出评述。
关键词：智能交通系统;信息技术;交通管理
1 前言
随着时代的飞速发展，经济发展和人民生活对交通服务能力的要求也随之提高。我国的地理情况复杂，人口数量大，人口流动性大，交通状况日益严峻，呈现出道路里程少、路网不完善、车辆出行量大以及自行车交通量大的特点。而且我国的交通基础还很薄弱，所以我们应该在大力发展交通基础设施建设的同时去完善配套智能交通系统的建设，从根本上提高我国交通系统的服务能力，在交通设施建设的同时，提高交通设施的利用率。我们要求用合理的交通系统来缓解交通的供需矛盾，大力发展智能交通系统，而其中的信息采集系统显得尤为重要。
2 ITS中的信息采集系统分类
信息采集系统是智能交通系统的一个重要的基础组成部分，是智能交通必不可少的子系统，道路设计、交通管理与控制、交通规划、ITS实施、交通流理论等方面的研究都要以信息采集系统为基础。做好这些基础的理论研究，在整个交通路网全面的信息调查的基础上，结合信息采集系统获得数据分析研究，得出交通情况的具体问题，综合提出对现有问题的有效处理方案，从而制定合理的交通流理论模型和预测模型。交通信息采集的基本要求是采集信息的实时性和准确性，只有满足这两个要求，才能为交通控制管理和交通流的诱导等提供基础保障。
2.1. 按照使用情况分类
交通信息采集的方式按照使用情况的不同分为固定数据采集和临时数据采集。两种采集方式各有优缺点，通过两种采集方式的结合来实现整个系统的信息采集过程。
2.2 按照实施主体分类
交通信息采集按照采集实施主体的不同分为人工采集和自动采集。早期的交通系统都是采用人工采集，这种采集方式耗费的人工劳动力大，系统采集的信息精度不够。现代自动的采集方式主要利用了磁性检测器、光学检测器、基于航空摄像的检测技术和基于浮动车的交通信息动态采集方式。
2.3 按照车辆与系统的交互分类
按照车辆与采集系统是否有信息交互，可以将采集系统分为独立式采集系统和协作式采集系统。
独立式采集系统中，被检测测量不会向采集系统主动发送或接受信息，采集系统也没有向被测车辆发送信息，采集有系统单方实现，被测车辆和采集系统之间只有信息的单向流动，没有信息交互。
协作式采集系统中，车辆上安装了车载终端，与采集系统中的相应设备进行信息交换。相对于独立式采集系统，协作式采集系统采集种类丰富、方便灵活，实现了车辆个性化的信息采集，同时车辆也可主动从采集系统中获取相关信息，实现了信息的交互。但因协作式采集系统需要被测车辆安装车载终端，在我国还没有广泛应用。
3 ITS中的信息采集系统的发展概况
3.1 独立式采集
独立式采集技术较为成熟，已广泛运用在交通系统中，主要有磁频采集技术、波频采集技术和视频采集技术。这些检测技术各有优势和不足，磁频采集中的线圈检测器广泛用于普通道路中，有技术成熟、技术精准的优点。波频检测安装方便，可以直接检测速度，也可同时检测多条车道，主要用于高速公路中；视频检测可提供更为丰富的交通信息，安装方便，但技术相对不够稳定。
（1）磁频采集技术
磁频检测技术主要包括感应线圈检测和地磁检测，其中感应线圈检测现已大量投入使用。
感应线圈检测器检测属于固定型采集技术，基于电磁感应原理。其中环形线圈原理的交通检测器是目前世界上使用最广泛的信息采集设备，车辆通过埋设在地下的线圈是会引起磁场变化从而检测车的流量、占用率、车辆速度等等，他的优点就是技术相对成熟，便于掌握且成本较低的优点。但是线圈在安装工程中要埋入车道，这本身会给维护和交通带来不便，埋置会让路面软化，使路面受损，冬季线圈易受冻，易被腐蚀，会大大降低检测精度，甚至失去检测功效。
地磁检测是通过测量车辆通过时地磁场的变化来分析得出交通车流信息，应用相对较少。
（2）波频采集技术
波频采集技术中最常用的是微波检测和红外线检测。
微波检测器原理是雷达线性调频技术，通过不断向路面发射微波，当车辆通过待测区时波束会被反射回检测器，收集车辆反射回来的微波信号实现交通信息的采集。
红外线检测器主动式采集与被动式采集两类采集技术。主动式采集于微波检测器相似，是通过向检测区域发射低能红外线，通过检测反射而回的红外线信号实现信息采集。被动式红外线检测器不对通过待测区发送波束，是通过被动接受车辆以及周围环境发射的红外线，进行数据分析得到交通参数。这类数据收集技术简单，便于操作，但是数据收集面窄，针对性强。现在还提出了结合压力传感器和红外线检测的检测方法，可综合检测车轮数、车轴数、车辆形状、车头高等车辆具体信息的采集。
（3）视频采集技术
视频采集技术在智能交通系统被广泛采用，主要包括运动车辆提取和阴影检测等。视频采集的主体是摄像机，还包括基于微处理器的计算机及其相关配套软件组成，是一种将视频图像与模式识别结合并运用于交通领域的采集技术。视频设备将采集到的连续模拟图像转换成离散型数字图像，经过软件分析可以得到大量交通参数。在处理过程中，通过帧间差分法、背景差分法、光流法将车辆图像检测出并从背景中提取出来。另外还要去除由于光线问题产生的阴影，获得准确的车辆信息，例如：交通流量、车速、车头视距、占有率等等。并总的来讲，视频采集技术优点明显，可提供大量交通管理信息，提供可视图像，但缺点是会因为光学原因造成阻挡，阴影，反射等视觉误差，造成错误判断。
3.2 协作式采集
协作式采集技术主要有三类：基于GPS定位的采集技术、基于RFID的采集技术和基于蜂窝网络的采集技术。 （1）基于GPSD定位的信息采集
此技术要再车辆上安装GPS接收模块，接收卫星信号，监测站课通过接受卫星信号得到车辆反馈信息，如车辆所处位置、时刻、车速等，实现具体车辆的定位跟踪。
（2）基于RFID的信息采集
RFID（Radio Frequency Identification）技术是非接触式自动识别技术，利用了无线射频原理。车辆上安装了储存了车辆信息的射频标签，通过相应设备读取射频标签中的信息实现车辆识别。
（3）基于蜂窝网络的信息采集
基于蜂窝网络的信息采集类似于移动网络运营商通过手机信号知道用户的位置，要用到移动通信的蜂窝网络。运用中常结合GPS定位，在GPS定位信号不好时使用，提高了信息采集系统的可靠性。
随着科技的迅猛发展，各种高新信息技术手段被的运用到ITS的信息采集系统中，如3G技术、计算机技术、GIS技术、传感器技术等，交通信息的采集经历了从单一到多元、从人工到智能的彻底转变。下面我们就几种常用的交通信息采集技术进行比较分析。交通信息采集技术种类繁多，功能各异，我们只有扬长避短，物尽其用才能够得到最全面。客观的交通信息，正确形成决策，处理交通问题。
4 结语
我国的交通状况不同于欧美发达国家，我国人口稠密，经济结构独特，交通基础设施薄弱，交通状况堪忧，而且我国智能交通系统也不同于外国是在交通设施已经完善的情况下发展起来的，我国采用的是边发展边配套边改善的方式，所以在ITS以后的建设中我们不但要借鉴发达国家的ITS建设经验，也要按照我国交通的现状来配套建设，革新ITS系统，实现ITS信息采集技术的多元化和高精度，进一步提高我国的交通服务能力。
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