本系统综合应用了先进的线圈信号处理技术、神经网络处理技术、数据库及数据仓库技术，使系统的功能得到进一步扩展，为城市道路交通情况调查、城市道路交通信息数据库、高速公路路网协调和改进决策分析系统等系统的建立提供基础数据和科学决策支持。本系统曾应用于多个省的交通数据采集和处理。

根据“交通部公路规划设计院”所发出的《公路交通量调查技术规范》(征求意见稿)，交通量调查中车辆的分类按表1的规定划分车型。

交通量观测的原始记录应用自然车辆数计量，在统计分析中，应把自然车辆数转换成标准车当量数计量。标准中型车指解放CA-1013型载货汽车；标准小客车指桑塔纳型小轿车。一般公路交通量换算标准车当量数应以标准中型车当量数计，高速公路交通量换算标准车当量数应以标准小客车当量统计。在统计分析中，可根据需要，采用适宜的标准车当量数。各类车辆换算成当量车的换算系数见表2。

 

车辆类型的自动识别是一个困扰技术人员多年的技术难题，要实现车型的自动识别和分类，需要做的第一步是探测、获取车辆的某些特征信息。在车辆的所有特征信息中，可以用来识别和区分车型的通常有车辆的外型(长、宽、高等)、车辆底部情况、车辆的轴重、轴距、总重、发动机排气量、车辆可以承载的人员数或载重量、车牌号码等等。在这些特征中，只有部分可以用于自动车辆识别和分类，因为车辆本身的固有参数如车长、车宽、车高、车轮直径、轮距、轮胎数、轴数、轴距、底盘高度及外形等都与车型有密切的关系，且能够通过仪器进行不停车检测和提取车型；有些如排气量、承载人员等则不容易通过仪器进行不停车检测。目前车型识别技术包括了地感线圈、视频、微波、超声波、红外线等。

表3是几种检测器的比较。

通过公路交通调查所取得的海量基础数据蕴涵着大量珍贵的信息，交通调查数据能够指导公路建设、养护和管理工作。目前，美国、欧洲、日本等发达国家和地区在公路交通调查方面进行了大量的研究，有关技术手段处于领先地位。我国开展公路交通调查工作的时间较短，加之各级公路管理部门对其重视程度不够，使得现有的数据处理分析技术无法满足实际的需求。

CTC-TDS基础交通数据检测分析系统是厦门市成利吉智能交通科技有限公司与多所高校合作经多年研发的成果。本系统技术上的突破主要体现在高准确率的车型分类和稳定可靠的系统运行上，可以采集交通流的流量、密度、速度、车头时距、占有率、车型、高峰小时系数、方向不均系数、车道不均系数、各车型比例等参数；能够对交通部列出的12种车型（包括非机动车）进行车型分类，准确率达到99%以上。同时在此基础上进行交通事件和交通状态分析，有效解决了实时掌握交通状况。各项技术指标在国内外均处于领先地位。

l     《公路交通情况调查统计工作管理办法（征求意见稿）》(交通部综合规划司2004年9月)

l     《“黄金周”公路交通量调查统计制度（试行）》(中华人民共和国交通部2004年3月)

l     《公路交通信息情况调查统计表格制度》

l     《公路交通量调查设备与数据服务中心基础交通数据通讯协议（讨论稿）》

l     《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

l     《道路作业交通安全标志》(GA 182-1998)；

l     《环形线圈车辆检测器》(JT/T 455-2001)；

l     《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168-92)；

l     《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ232-92)；

l     《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)；

l     《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)；

l     《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》(CECS81-96)；

l     《计算机信息系统安全》(GA 216.1－1999)；

l     《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》(GA 267－2000)

本方案的技术要点包括：

l     利用人工智能、模式识别、机器学习等领域的先进理论和技术，解决系统的重难点；

l     采用科学的设计方法、管理方法进行开发，尤其注重系统的测试工作，保证系统的安全、稳定和可靠；

l     充分考虑系统的需求，选用理论上先进、技术上成熟的工具作为系统的开发工具；

l     在系统的整个设计过程中，充分考虑与现有交通管理系统的兼容性问题；

l     采用开放性的设计方法进行设计，为未来的扩展提供接口。

系统由地感线圈、数据检测分析仪、处理主机、数据处理分析软件四部分组成。图1是该系统的结构示意图，图2是系统的结构框图。

 

 

 

 

本方案所提出的CTC-TDS基础交通数据检测分析系统以地感线圈作为检测器，如图3所示。该系统所使用的地感线圈一般以矩形形状为宜；如果在现场埋设有地感线圈，系统可以通过调整处理软件的相关参数以便使用原有的线圈进行检测，减少系统的投资。

当车辆经过地感线圈时，会改变地感线圈的电磁特性，这是系统进行交通数据采集的依据。为准确地检测车辆速度，每个车道以一定的距离间隔（一般为3-5米）埋设了2个线圈；为避免漏检情况的发生，线圈检测器的宽度应与车道宽度相当，而相邻车道的线圈宜错开埋设以避免共振等现象的发生。

图 2-3、线圈在道路中的位置

基础交通数据检测分析仪与地感线圈组成LC振荡电路，当车辆经过线圈时，线圈感应得到的模拟信号通过信号隔离、放大提取出有效的部分，再利用信号整形模块把模拟信号转变成数字信号并接入信号数据处理模块进行处理。在采集到的数字信号中存在着较大的噪声，所以必须对其进行一系列处理，包括：数值滤波，噪声特征匹配，数据变换，数据检查等。

为实现上述检测原理，数据检测分析仪由以下几部分组成：LC振荡电路、参数设置接口、单片机、脉冲输出电路、RS232接口电路。

在无信号放大设备的情况下，为避免干扰，线圈传感器到数据检测分析仪的距离应在500米以内。

系统处理主机要求采用嵌入式主机，以便连接数据检测分析仪的多个通道，连续工作情况下特别要求处理主机具有良好的性能。以下是处理主机的最低配置要求：

l     CPU：800MHz；

l     内存：128MB；

l     固态存储器：4GB。

数据处理分析软件主要对从基础交通数据检测分析仪中得到的数据进行处理和分析，通过一定的模型和方法得出有关检测参数。与此同时，数据处理分析软件还具有用户权限管理、数据分析、报表制作、决策支持、通信管理等诸多功能。

数据处理分析软件的功能描述如下：

l     用户和权限管理：分一般用户和高级用户，根据用户的级别进行相关权限的管理；

l     安全级别管理：对数据通信、操作、数据库管理等进行安全性的设置，有力地保障了系统的数据安全性；

l     数据通信：使系统能够与其它系统进行数据通信；

l     数据融合：由于格式、规范的不统一，与其它系统进行信息交互和数据共享，以及实现多源异构数据的集成，势必要求系统具有数据融合的功能；

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