□文/孙晓宁
交通流量自动采集系统在京张高速的应用
□文/孙晓宁
本文简述交通流量自动采集系统在京张高速公路上的应用，对交通量自动采集系统进行分类，同时论述挑选交通量自动采集系统时需要考虑的因素。
高速公路；数据采集；交通流量
京张高速公路东起冀京界，与北京八达岭高速公路衔接，西至张家口市宣化区小慢岭村东，全长79.189km。该公路是国家规划建设的丹东至拉萨国道主干线的一部分，是河北省公路主骨架的重要组成部分，是京津地区通往西北各省的咽喉要道，也是晋煤、蒙煤外运的主要通道之一。承担着向京津地区运输禽蛋、牲畜、蔬菜等鲜活农副产品的重要任务。
京张高速是河北省第一条以企业投资，采用规范的BOT模式建设的高速公路项目，更是全国第一次采用设计施工总承包模式的高速公路建设项目。可以说，京张高速公路的建设开创了河北省、乃至全国高速公路建设的诸多第一。作为一条横贯东西的交通大动脉，自建成之初便承担着繁重的通行压力，目前自然交通量已达50，000多辆，其中大型车占70%之多。六年以来，京张高速公路的服务功能得到了充分的发挥，经受住了超出设计能力的超负荷考验。京张高速通车的这段时间，正是当地经济发展突飞猛进的时期，为国民经济的发展发挥着越来越大的作用。
京张高速公路自开通以来，交通量连续数年大幅攀升，可以说出现了其他高速公路少有的爆发式增长，通行压力逐年增大。交通量调查数据成为道路大、中修工程的科学依据。高速公路交通情况是反映高速公路运营情况的重要信息，是高速公路建设规划、建设项目前期工作、公路建设决策、公路养护和管理的重要依据。
为详尽了解京张高速的交通情况，根据交通部的有关规定，在京张高速公路官厅湖特大桥附近安装了一套公路交通流量自动采集站。
一、交通流量自动采集系统的类型
目前，在我国公路上使用的交通流量自动采集设备，按传感器的使用和信息采集方式的不同主要有以下几类：
（一）视频类。视频检测系统，是服务于智能交通行业，为解决富有挑战性的交通问题而出现的新型交通检测系统，其多用性、通用性、先进性一直是其显着的特点。此类系统由国家智能交通（1Ts）工程技术研究中心推荐，它是由一台或多台视频摄像机将路面的图像传输给处理器，由它将图像数字化，并进行处理，以提取所需车辆的位置、车流量、速度参数。这类产品中尤以美国Vantage视频交通流量采集系统先进。Vantage视频交通流量采集系统，是专门为解决富有挑战性的交通流量采集工作设计的。Vantage采用了国际上最先进的数字视频技术，它除了能够完美的融入道路交通流量采集系统，还能够无缝的整合到感应式十字路口信号灯控制系统、电子警察抓拍系统，其双重功用被广泛的应用于城市道路事故监控及交通诱导、高速公路交通流量采集，以及公路隧道、桥梁的意外事故监控系统中。
（二）超声波传感类。顾名思义，此类设备就是利用超声波的方法，将路面行驶车辆的轮廓检测出来，由计算机进行综合分析来实现车流量统计和车辆分类判别。就其设计理念来看，可以说是科技含量较高的一种产品。其主要优点为：设备稳定性较好、无人值守、设备露天挂放、后台软件界面较好、无线传输，利用MODEM可调用观测设备的某时段、任意一天的小时数据。这类设备在边远地区取电不便的地方使用比较方便，其可以使用太阳能发电，风力许可的地方也可以使用风电。
（三）压力称重传感类。这种交通流量自动采集设备由重庆交科远星智能技术有限公司生产。性能稳定、市场保有量大。它是利用一套称重传感器和支持仪器，测量在特定地点、特定时间一辆行驶车辆的出现和其动态轮胎受力，计算车辆的重量、速度、轴距，车辆类型以及有关车辆的其他参数，并且处理显示和存储这些信息的仪器。不难看出，这种仪器不但能检测统计车流量，实现对行驶车辆的分类统计，还能采集到行驶车辆的重量数据。
（四）光电、电磁传感器类。在我国现在使用的交通量采集系统中，以Jcc-111交通量数据采集仪为代表。这类仪器大多采用红外编码技术，通过被检测体（路面行驶车辆）对红外光的阻断次数和通过两组传感器的时间来取得数据。经过计算机分析对检测路面行驶车辆进行车型分类和数据统计。通过软件在主机显示屏上能实时显示各车道所通过车辆的车型及各车道、各车种的累计数量，能将各种分析、计算形成报表。这种仪器目前被全国公路部门广泛采用，但它存在的问题也是显而易见的。因传感器检测方式的局限性，在被检测车辆首尾距离太近的时候无法对其正确判断；对工作环境有严格要求，时刻保持红外镜头的清洁。该仪器配备了电磁感应式环形线圈检测器作为后备，这种方式可以做流量值统计，对车型分类能自动按一定比例进行。此产品不易在高速公路主干线上安装。
（五）数字双雷达波车辆检测器。数字双雷达波车辆检测器采用数字双雷达设计，可以全天候工作，这种检测器可安装在路侧的灯杆上或专门的立柱上，当车辆通过微波发生装置发射的雷达波区域时对车辆进行检测；来自传感器的信号由微处理器进行预处理，并将处理后的数据通过综合通信网上传至监控中心或存储在本地。该检测器具有以下优点：（1）检测精度高，可以跨越中央隔离带的防眩板等障碍检测到部分被遮挡的车辆；（2）检测内容丰富，可以检测双向10条车道的包括车流量、单车速度、平均速度、车型分类、车道占有率等数据；（3）安装简单，可以支持许多不同类型的数据通讯方式。
二、选择交通流量自动观测设备注意事项
由于目前国内公路交通流量自动采集系统种类繁多，在具体的选型和安装时就需要因地制宜，在纷杂的选项当中选出适合自身特点的系统，具体应当注意以下几点：1、设备的性能与自身的需求及其可靠性；2、设备的性价比；3、设备的市场保有量；4、售后服务能力及厂家对本产品的后续升级改造能力。
三、压力称重传感类交调仪
由于京张高速重载车比例较大，为了能准确获得交通量的同时，采集车辆载重信息，为道路维修保养提供可靠依据，京张高速结合自身实际，使用的是重庆交科远星智能技术有限公司生产的SM1800s交通流量采集系统。这种系统不但能检测到固定时段的车流量，还可以对车辆数据进行分类统计，重量数据也可以采集到。
选择此类产品，主要是看准他的市场保有量和售后服务，由于已经进入市场多年，其皮实耐用的特点得到广大客户的一致好评，尤其是京张高速的地缘优势，距北京仅100公里，售后服务相当便利。
SM1800s交通流量采集系统投入使用以来，不仅改革了观测手段，精简了管理环节，提高了工作效率。实现了科学管理，同时也减少了资金的投入，取得了明显的经济效益和社会效益。在获得一般交通量信息的同时，车辆的载重信息也可以得到，为高速公路维修、养护提供了第一手资料。
四、结论
伴随我国经济建设的蓬勃发展，交通事业必将取得长足进步，社会公众对交通信息的要求不断增加。公路交通情况调查工作具有观测线路长、观测点分布广、观测人员少且不稳定等特点，而且对于站房的土地征用，大量人员的投入，日常经费的开支等存在许多的困难。尤其在高速公路进行调查，人工检测几乎是不可行，唯有自动交调系统才是解决问题的唯一途径。
实现公路交通流量全自动化的监测、检查是未来流量采集的发展趋势。随着科技的发展，交通量检测技术也将不断向前，功能全面、使用便捷必然将成为其发展的方向。可以毫不夸张地说，交通流量自动采集系统在未来公路管理领域必将是大有可为的，也必定大有作为。
（作者单位：河北华能京张高速公路有限责任公司）
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