交通源数据的获取方式主要通过交通信息采集来实现,作为交通系统实现中的重要环节,是现代交通系统管理、运行、应用的基础。在不同的交通行业和交通领域中,交通信息采集的手段差异很大,通常包括以传统人工录入方式、传感器检测方式、专题业务采集等直接采集方式,和以其他各种技术工具间接获取交通数据方式四个类别。
7.4.1.1 直接采集
在交通系统发展刚起步的阶段,各种交通检测设备尚未成熟,传统交通规划和交通系统设计时通常采用传统人工调查、记录的方式获取基础资料数据,并录入文档后得以保存。随着技术的发展进步,人工方式的交通数据积累方式因其效率低、费时费人力而逐渐被新技术取代。
交通信息数据分为静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指相对固定不变的交通信息,如交通基础设施信息、交通资料信息、交通业务管理信息等。静态信息大多以描述性、属性性的内容为主,对采集周期的要求较低,并且通常在系统建设的过程中直接产生。动态交通信息是指随时间变化的交通信息,如交通运行信息、车辆状态信息、客流状态信息、突发事故事件信息等。
采集动态交通信息,根据被采集信息的系统是否独立于采集系统,分为直接采集和间接采集两类。直接采集,顾名思义,主要以采集设备来直接完成数据的获取,大多以传感设备来实现,包括感应线圈、地磁、微波、红外线、视频检测等。在直接采集技术中,被检测对象不会向采集系统发送和接收任何信息,完全由采集系统自主实现信息采集。
感应线圈检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器,它的传感器是埋在地面下通有一定工作电流的环形线圈,通过检测线圈电感量的变化达到检测车辆存在的目的,进而可实现车流量、车速、占有率、车长、车间距等交通信息的检测。微波检测器利用雷达线性调频技术原理,对检测路面发射微波,通过对反射回来的微波信号进行检测,实现车速、车身长度、车流量、车道占有率等交通信息的采集。红外线检测器分为主动式和被动式2种。主动式红外线检测器向检测区域发射低能红外线,通过对反射回来的红外线进行检测,实现车速、车流量、道路占有率等交通信息的采集。被动式红外线检测器本身不发射红外线,而是通过接收来自车辆和道路环境发射的红外线实现车辆的检测。在智能交通系统中,视频检测的应用也越来越广泛,主要包括对运动车辆提取、阴影检测,道路车流量、密度检测,区域客流密度与分布检测等。
7.4.1.2 间接采集(www.xing528.com)
间接采集方式中,通过被检测车辆上相应的车载设备与整个采集系统的其他部分进行信息交换,以实现信息采集。主要包括三大类: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。
基于GPS定位的采集技术通过安装在车辆上的GPS接收模块接收GPS卫星信号,从而得到车辆的相关实时信息,包括经度、纬度、时刻、速度等,进而实现车辆的定位、跟踪等功能。如果在多个车辆上安装GPS接收模块,通过这些车辆反馈回来的GPS信息,可实现路网交通流信息的采集。这些车辆被称为浮动车Float Car或探测车Probe Car,一般利用出租车来充当。这种方法的缺点是GPS卫星信号容易受到楼群等建筑物的影响,定位精度会降低,甚至出现没有信号的情况。
射频识别(radio frequency identification,RFID)技术是一种利用无线射频原理实现非接触式自动识别的技术。它利用安装在车辆上的射频标签存储相应的车辆信息,如车牌号、发动机ID、驾驶员ID等,射频标签分为有源标签和无源标签两种,通过读写器读取射频标签中的信息,实现对车辆的自动识别。RFID技术广泛应用于智能交通中,如高速公路和停车场收费、货物自动跟踪和识别等。
随着移动网络通信技术的进步,促进了手机定位技术的发展。基于蜂窝网络的定位方法主要有:信号到达角度(arrival of angle,AOA)、蜂窝小区(cell-ID)、信号场强(signal attenuation,SA)、信号到达时间(time of arrival,TOA)/时间差(time difference of arrival,TDOA)定位等。蜂窝网络得到车辆的位置和速度信息,进而用于进行交通阻塞估计。相对于独立式采集技术而言,协作式采集技术起步较晚,但发展很快。基于GPS定位的采集技术在车辆定位的精确性和实时性方面具有优势,广泛应用于车辆的定位、跟踪等方面;基于RFID的采集技术利用射频标签存储车辆的个性化信息,广泛应用于高速公路和停车场收费、货物自动跟踪和识别等方面;基于蜂窝网络的采集技术充分利用移动通信网络广泛覆盖的优势,在大范围车辆交通信息采集方面具有广泛的应用前景。
另外,各种五花八门的交通业务系统也能获取一定的专业交通数据,如利用语音识别技术辨识交通广播台由播音员发布的动态交通事故事件信息,利用无人机从空中采集交通网络中宏观运行状态信息,利用称重设备检测列车荷载来推算客流数量、利用网络爬虫技术采集网络上各种零星共享的交通相关信息等。
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