談公路交通信息技術(shù)

1、談公路交通信息技術(shù)摘要：當(dāng)今是高速的信息時(shí)代，社會(huì)對(duì)公路交通信息的精確、快速和多方位應(yīng)用的要求，使得我們現(xiàn)有的技術(shù)方式難以適應(yīng)，開(kāi)發(fā)新的公路交通信息技術(shù)勢(shì)在必行。目前國(guó)內(nèi)已有一些新的車(chē)輛信息采集設(shè)備開(kāi)發(fā)并成熟，開(kāi)發(fā)新的公路交通信息系統(tǒng)軟件技術(shù)上可行。關(guān)鍵詞：公路交通；自動(dòng)檢測(cè)；信息技術(shù)1.概述公路交通量調(diào)查是一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工作，其調(diào)查所得的數(shù)據(jù)資料是公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、大中修和養(yǎng)護(hù)管理的不可替代的第一手資料，是評(píng)估、決策公路交通發(fā)展戰(zhàn)略和總體布局的科學(xué)依據(jù)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要窗口，在規(guī)劃一個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)域時(shí)，往往離不開(kāi)交通資料。我省是交通量調(diào)查和數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理在全國(guó)走得較早的省份之一。目前，我省

2、有干線(xiàn)公路連續(xù)式交通量觀測(cè)站15個(gè)，間隙式交通量觀測(cè)站241個(gè)，縣鄉(xiāng)道間隙式交通量觀測(cè)站1746個(gè)，總觀測(cè)里程27677.4公里，其中，國(guó)道1779.3公里，省道5095.5公里。二十年來(lái)，公路部門(mén)為收集公路交通量資料投入了大量的人力和財(cái)力，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)揮了重要作用，特別是為公路交通網(wǎng)的建設(shè)，做出了重要貢獻(xiàn)。其觀測(cè)手段從原始的手工記數(shù)到機(jī)械計(jì)數(shù)器，發(fā)展到目前的自動(dòng)觀測(cè)儀器。2.公路交通信息技術(shù)的第一次飛躍我省公路交通量調(diào)查是從82年開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)車(chē)流量不大，國(guó)道上日平均最多不過(guò)13001400輛。改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，公路交通流量逐年快速上升，使得人工記數(shù)難以招架。有資料表明

3、，我省的幾條國(guó)道從1982年到2000年交通流量增長(zhǎng)了79倍，如果當(dāng)初的車(chē)流量用人工記數(shù)不會(huì)有問(wèn)題，那么，上了50006000單個(gè)人記數(shù)就比較困難了（除了記數(shù)，還得整理每小時(shí)的合計(jì)數(shù)）。上了1萬(wàn)輛就得兩人一個(gè)班，一天24小時(shí)分三班要6個(gè)人，注意力高度集中，工作非常辛苦。每一個(gè)連續(xù)式觀測(cè)站是常年累月天天如此，由此可見(jiàn)投入人力財(cái)力之多。90年代中期我省引進(jìn)北京有線(xiàn)電廠率先開(kāi)發(fā)的TAM自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備，并開(kāi)發(fā)和完善了交通量數(shù)據(jù)處理軟件，這就是我們走出困境的第一次飛躍。TAM自動(dòng)觀測(cè)儀器的使用和數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理，解放了煩瑣、枯燥的人工勞作方式，也使得交通量數(shù)據(jù)處理真正走上計(jì)算機(jī)化。這是一種采用電磁感應(yīng)原理的

4、裝置，路面下埋設(shè)探頭，當(dāng)汽車(chē)從探頭上駛過(guò)，切割磁力線(xiàn)，產(chǎn)出感應(yīng)電流，經(jīng)放大后輸入觸發(fā)器記數(shù)并保存。它的工作過(guò)程如下：這在當(dāng)時(shí)是比較先進(jìn)的設(shè)備，到目前為止，我省干線(xiàn)公路上的交通量觀測(cè)站基本上安裝了這種儀器。如今，車(chē)流量繼續(xù)上升，社會(huì)對(duì)公路交通信息精確、快速和多方位應(yīng)用的要求，使得我們現(xiàn)有的技術(shù)相形見(jiàn)劣。具體來(lái)說(shuō)，有以下不足：1.精度不夠高，不能分車(chē)型，難以滿(mǎn)足2個(gè)95%精度要求（數(shù)量精度和車(chē)型分類(lèi)精度）2.穩(wěn)定性差（受氣候影響較大）3.路面深開(kāi)挖也是一大不足，況且經(jīng)常出故障經(jīng)常挖4.不能檢測(cè)軸載5.數(shù)據(jù)難以迅速匯總綜上所述，我們又一次陷入困境、面臨危機(jī)，開(kāi)發(fā)新的信息技術(shù)勢(shì)在必行。3.公路交通信息

5、技術(shù)一定要有新的飛躍發(fā)展大交通，要有大信息。筆者以為，公路交通信息的內(nèi)容要更豐富，應(yīng)用的范圍應(yīng)拓寬，手段要計(jì)算機(jī)化。公路交通信息的綜合應(yīng)用，除原有交通流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)外，至少，應(yīng)包括超限運(yùn)輸管理，養(yǎng)護(hù)管理（包括大中修），規(guī)劃、預(yù)測(cè)等。就車(chē)輛數(shù)據(jù)收集來(lái)講，目前，國(guó)內(nèi)已有一些新的技術(shù)開(kāi)發(fā)并趨于成熟，這是十分可喜的，使得我們開(kāi)發(fā)新的信息系統(tǒng)在技術(shù)上完全可能。有一種壓電感應(yīng)設(shè)備，具有高靈敏度和精確度，穩(wěn)定性也好，檢測(cè)車(chē)輛的工作原理如下：設(shè)壓電板a、b，它們之間距離為s，當(dāng)車(chē)前右輪觸a時(shí)，打開(kāi)計(jì)時(shí)器并設(shè)時(shí)間為t1，當(dāng)車(chē)前左輪觸b時(shí)，記下時(shí)間為t2，這時(shí)可求得車(chē)速為 V=S/（t2t1）；同理，當(dāng)車(chē)后左輪觸b

6、時(shí)，記時(shí)間為t2，這時(shí)，可測(cè)得車(chē)輛前后軸距L=V*（t2t2）；對(duì)于多軸車(chē)輛或帶掛車(chē)輛，可分別測(cè)得各軸與第一軸之間軸距，然后給予一一保存。由于車(chē)型的軸距是限定的，它的軸載也是有限制的，根據(jù)這些規(guī)定可編制一張信號(hào)對(duì)照表，存入處理器內(nèi)部，當(dāng)車(chē)輪壓板時(shí)，產(chǎn)生電流信號(hào)，電流的大小與軸載重量成正比，與車(chē)速有關(guān)（可以通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定）。記錄車(chē)輛的左、右、前、后各軸的壓電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和放大，并與對(duì)照表進(jìn)行對(duì)比，車(chē)輛的總軸載為各軸載的總和，還可換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載。車(chē)輛經(jīng)過(guò)這樣處理后可得到一張檢測(cè)報(bào)告單：1.全自動(dòng)檢測(cè)，無(wú)須人員值守2.自動(dòng)分車(chē)型，自動(dòng)檢測(cè)軸載3.不需路面深開(kāi)挖4.精度高、穩(wěn)定性好5.數(shù)據(jù)匯總迅速

7、系統(tǒng)流程圖：數(shù)據(jù)流程圖：系統(tǒng)功能層次圖這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)留有擴(kuò)展功能的空間。4.超限運(yùn)輸管理簡(jiǎn)述與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)公路和橋梁數(shù)量少，承載能力較低，國(guó)家尚缺資金進(jìn)行大規(guī)摸新建和改建。近年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)公路運(yùn)輸需求的推動(dòng)，大噸位汽車(chē)逐年增多。由于大型車(chē)以及貨車(chē)超載導(dǎo)致的高軸載質(zhì)量的破壞作用，一些地區(qū)的水泥路面破損相當(dāng)嚴(yán)重，油路嚴(yán)重龜裂網(wǎng)裂，一些橋梁嚴(yán)重?fù)p壞，公路、橋梁的使用壽命大大縮短，這種現(xiàn)象越演越烈。運(yùn)輸部門(mén)由于超載所取得的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能補(bǔ)償公路管理部門(mén)在公路、橋梁養(yǎng)護(hù)和改造方面多支出的費(fèi)用，這種偏面追求運(yùn)輸效益，反而損壞了社會(huì)的總體效益，同時(shí)嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。超限運(yùn)輸對(duì)路面的影響主要通過(guò)軸載來(lái)反映，許多國(guó)家的公路部門(mén)，對(duì)汽車(chē)軸載質(zhì)量與路面強(qiáng)度及使用壽命的關(guān)系，作了許多專(zhuān)門(mén)研究和試驗(yàn)，提出了著名的“四次方法則”，用公式表示K=（P/P.）4式中：P任一軸載質(zhì)量P.標(biāo)準(zhǔn)軸載質(zhì)量（100KN或60KN）KP對(duì)路面的作用次數(shù)換算成P.對(duì)路面的作用次數(shù)，也可稱(chēng)為破壞系數(shù)根據(jù)交通部2號(hào)令、公路法和有關(guān)