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基于视频车辆检测系统的交通信号优化控制应用

发布时间:2016-09-12 点击次数:1759 提供:智能交通网作者:SKPPOE887789
在城市道路交通管理中,交通信号控制及优化系统是至关重要的子系统。随着道路交通需求的不断增长,交通信号控制经历了简单的单点定周期控制、单点定周期多相位控制、多点协调控制(包括多点协调集中控制、无线缆协调控制)等阶段;从信号控制智能优化的角度看,由以往的开环控制系统发展到以各种车辆检测器为传感器基础的闭环控制系统,通常将这种闭环控制系统称为感应式智能交通信号控制系统。
  1、感应式智能交通信号控制系统中的车辆检测
  所谓感应式智能交通信号控制系统,就是在信号系统所控制的城市路口,或者相关路段的适当位置,设置车辆检测器以获得该检测断面的交通参数,这些参数被送到信号控制机中,由信号控制机所设置的交通模型进行处理,从而选择合适的交通信号控制方案或者调整相关控制方案的信号控制参数,优化信号控制方案,使得所控制路口的交通流实现最小延误,提高路口的通行能力。
  交通信号控制系统的使用效果取决于以下几个因素:
  所控制路口的几何线形及相关平面分布特征,包括车道划分、引道配置、渠化情况、视距等;
  所控制路口的交通流分布特征,如流量、速度、车头时距、占有率、车型等参数的时间与空间分布;
  所采用的控制模型以及模型的适应性;
  交通流参数检测技术及其准确性、实时性;
  对于某一个选定的交叉路口和选定的交通信号控制系统,交通流检测技术对信号控制优化效果具有重要的影响。
  目前,在国内采用较多的的感应式智能交通信号控制系统是SCOOT系统和SCATS系统,有些城市也在采用西门子的控制系统或者国产信号机厂家的控制系统。这些控制系统多采用环形线圈检测技术作为交通流参数的检测手段,有的系统还支持地磁检测、视频检测技术。这些系统的应用在一定程度上提高了交通信号控制的技术水平,对提高交叉路口的车辆通行能力起到了重要的作用。
  环形线圈车辆检测器是一种简单可靠的车辆检测手段,其信号输出形式有脉冲式和存在式两种,在不同的信号控制系统中均有应用。但是这种车辆检测器也有它的缺陷和限制,主要体现在:
  单个环形线圈的检测参数比较少,导致控制模型对交叉路口的交通流分布特征参数的波动比较敏感,影响其在不同路口的应用效果;
  由于混合交通流情况下,交通流中个体特征的差异较大,对道路的损坏程度较高,特别对于沥青路面的损害更为严重,由此导致检测线圈的损毁率居高不下,使用以及后期维护成本上升,影响了系统的可用性。
  地磁车辆检测器多以无线传输为主,以其检测精度高,稳定可靠,安装维护方便等优点迅速占领市场,在国内各大城市的道路上已经开始逐步使用。但是这种车辆检测器也有它的缺陷和限制,主要体现在:
  地磁车辆检测器对于产品模具的制作要求很高,目前国内一些厂家产品存在未到使用年限,就出现进水等现象;
  地磁车辆检测器的电池是个环保隐患,除了需要不断更换外,埋在路面下经过车辆不断碾压,可能对土壤产生严重的环境污染。
  视频检测是一种非接触检测技术,随着视频检测算法和硬件配置技术的不断提高,视频检测方式存在的检测率低问题,已经得到了解决。它在交通信号控制系统中也得到了逐步应用,已经有不少的国内外信号控制系统采用了这种车辆检测技术。
  深圳市新创中天信息科技发展有限公司是专注于智能交通技术研发的国家级高新技术企业,视频处理技术上经过近十年的发展与积累,已经克服了国内视频技术普遍存在的检测率低、检测效果不好等问题,在交通视频检测、图像处理分析方面取得了重大突破。其中一体化设计结构的XT—IVD系列视频车辆检测器是代表产品,获得2项国家发明专利授权以及多项计算机软件着作权,目前在不少省会城市及一二线城市已经开始广泛应用。
  2、XT-IVD 系列视频车辆检测器在信号控制中的应用
  XT—IVD系列视频车辆检测器所采集的交通信息至少包括:
  (a) 交通流信息:
  车流量
  瞬时速度、时间平均速度、空间平均速度
  时间占有率、空间占有率
  车头时距
  车辆长度分类
  车队长度
  (b) 交通事件信息:
  车队拥堵
  违章停车
  逆行
  越线
  XT—IVD系列视频车辆检测器具有以下优点:
  安装方便,不破坏路面,施工时基本不影响交通
  可设置多个检测区域,视频检测可以获取的交通信息量很大
  检测器设置方便、灵活
  可以实现大区域检测
  可提供130万、200万或者500万像素的高清监控视频;
  支持以太网,便于实现大规模的系统集成
  系统软件可以在线升级
  维护方便
  根据交通信息采集和检测的实际需求,目前XT—IVD系列产品分成三大系列:
  XT—IVD—A系列:路口视频交通信息检测系列
  XT—IVD—C系列:路段视频交通拥堵检测系列
  XT—IVD—AC系列:路口视频交通信息及拥堵检测系列
  对于交通信号控制系统的应用而言, XT—IVD—A系列视频车检器可以满足路口信号自适应优化控制的使用需求。 XT—IVD—C系列视频车检器是针对路段上交通拥堵状况检测的视频检测设备,可以为用户提供路段检测点车辆拥堵信息及排队溢出情况。 XT—IVD—AC系列视频车检器是针对复杂交叉路口的综合应用,除了

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