城市道路交通流特征及有轨电车运行控制技术

1.交叉口交通流特征

交通流特征是研究交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系，它是交通规划、道路与交通工程设计、交通控制与管理等科学技术工程领域的理论基础。

1）交叉口交通流通行环境现状

目前，我国的城市道路交通仍然存在着许多问题，主要表现在交叉口内各方向交通流相互干扰，以及交叉口与路段交通流之间的干扰。具体体现在：

（1）交叉口进出口道拓宽、交叉口进出口道附近存在公交停靠站或路边停车、路段有公交专用道等因素引起交叉口进出口存在短车道的情况。

（2）交叉口间距较近或快速路上、下匝道临近交叉口，造成交叉口上游或下游存在交织段的情况。

（3）主要道路上存在较多居住小区及单位的机动车进出口和停车场车辆进出口等进出道路交通的情况。

上述这些情况在一定程度上降低了交叉口的通行能力，给交叉口的正常通行带来了不利影响，恶化了交叉口交通流的通行环境。

2）交通流构成现状

在我国道路交叉口交通流构成中，混合交通现象严重，主要体现在：

（1）车型混合严重。不同车型组成的比例变化较大，各种车辆的动力性能又相差较远，导致各种不同型号车辆的运行速度、启动时加速度和爬坡能力等都有较大差异。若单纯地将其他车型以线性方式换算成标准车，则无法与真实的交通流状况相符。在信号控制交叉口通行能力计算中，应将大车和坡度的影响组合考虑，并且在计算大车换算系数中结合大车率及大车位置进行考虑。

（2）交通方式混合严重。机动车通行空间与非机动车通行空间在交叉口缺乏明确的划分，导致交叉口内部各种交通方式混行，从而严重影响了通行效率和安全。

3）典型的交叉口通行能力计算方法

（1）冲突点法

停车线法是以停车线断面为出发点，研究信号交叉口通行能力的估算。根据对现有信号控制交叉口实际交通运行状态的分析发现，对信号交叉口通行能力真正起作用的地点是在交叉口中的冲突点上，而不是在停车线上。基于此，我国学者基于对车辆通过信号交叉口实际运行状态的分析，提出了计算车辆通过冲突点的信号交叉口通行能力的分析方法——冲突点法。

在冲突点法中，一个重要的方面就是确定“可穿越空档”的次数。一般的计算方法是根据直行车流量按空档的概率分布算得的。由于我国城市道路的车流离散系数较大，车流呈现出的无规律性较强，同时影响我国城市道路车流离散规律的因素又有很多，故很难用简单的模型来描述车流的运动规律。因此，用概率分布求得的“可穿越空档”次数只是一个近似值，并不能精确地反映实际交通状况。但这种方法对于我国混合交通环境下的信号交叉口通行能力计算还是十分有效的。

车辆通过交叉口一个冲突点的各类间隔时间的总和如式（2－3）所列：

式中　ns，nl——分别为紧接着运行通过冲突点的直行车辆数和左转车辆数；

　　　nl0——绿灯初期通过的左转车辆数；

　　　tlh，tst——分别为左转头车、直行尾车从停车线行驶到冲突点所需时间（包括驾驶员反应时间）；

　　　hl——一条车流紧接着运行通过冲突点时的安全车头时距（在混合交通的情况下，如用小汽车折算单位计算其流量时，则hl取小汽车的安全车头时距，如直接用混合交通的流量，则hl取混合交通的计算车头时距，此时需假设左转车同直行车在组成比例上相近，左转车车头时距同直行车车头时距相等）；

　　　τ——τ=τ1＋τ2，直行车流中能穿越左转车的可穿越空档的时间长，一般取值4.5～10s，τ1为前档，τ2为后档，本节中取经验值6s；

　　　G——绿灯时长；

　　　g——直行车流中，一个绿灯时长内出现的“可穿越空档”的次数，g可根据直行车的流量，按空档的概率分布算得。

现行的十字形交叉口绿灯时间是已经固定的，那么在固定的绿灯时间内，一个周期车辆通过一个冲突点的通行能力为

式中　m——进口道直行车道的数量；

　　　αm——由穿越空档所致的损失时间，一条直行车道时，αm=g（τ－2hl），2条直行车道时，αm=g（2τ－3hl）；

　　　β——有无专用左转车道时的得失时间，无专用左转车道时，β=tsh－tst（tst是直行车从停车线行驶到冲突点时间），有专用左转车道时，β=tlh－tst。

整个交叉口一个周期的通行能力为

式中　——通过右转专用车道的右转车实际到达数；

　　　nN，nS，nE，nW——分别为北、南、东、西四个进口道的通行能力。

整个交叉口1h的通行能力为

式中，Tc为信号周期时长，s。

（2）停车线法

停车线法是由北京市政设计院提出的。它以进口处车道的停车线作为基准面，认为凡是通过该面的车辆就已通过交叉口，所以称为停车线法。停车线法不同于与某一具体的信号配时方法结合在一起的方法（这些配时方法在各自的适用范围内，优化的控制参数能使得信号交叉口取得较好的交通效益，相应地，信号交叉口的通行能力也较采用其他控制参数时要高一些，这实际上是计算不同交通状态下的最佳实际运行通行能力），它所关心的是信号交叉口在既定的几何条件和信号控制条件下（先确定控制参数，但不论该控制参数设置是否合理）所能达到的通行能力。

①一条直行车道的通行能力为

式中　Cs——一条直行车道的通行能力；

　　　Tc——信号灯的周期；

　　　tg——一个信号周期内的绿灯时间；

　　　ts——一个信号周期内的绿灯损失时间，包括启动、加速时间，通常认为在绿灯亮起前的黄灯时间车辆已经做好准备，待绿灯一亮即可启动，故一般只计算加速时间损失；在小汽车车流占绝对比例的城市道路中，加速时间损失通常取2.3s；

　　　ti——前后两辆车通过停车线的平均时间，即平均车头时距。

②一条右转车道的通行能力为

式中　Cr——一条右转车道的通行能力；

　　　tr——前后两辆右转车连续驶过停车线断面的间隔时间，根据观测，当大车与小车各占一半时，tr平均值均为4.5s；若仅为小汽车时，tr均值在3～3.6s。但是此处的计算必须考虑过街行人与非机动车对道路通行能力的影响。

③当设左转车辆专用信号时，一条左转专用车道的通行能力如式（2－9）：

式中　Cl——一条左转专用车道的通行能力；

　　　Tc——信号灯的周期；

　　　t——一个信号周期内左转显示的时间；

　　　t0——左转车辆连续通过交叉口的平均车头时距。

④一条直左车道的通行能力为

式中　Cs——一条直行车道的通行能力；

　　　βl——该车道中左转车比例；

　　　k——折减系数，取0.7～0.9。

4）交叉口交通渠化形式

交叉口交通渠化的形式多种多样，各自的特点也不同。

（1）拓宽进口道

在一定信号周期下，扩宽进口段，增加进口道的车道数可以增加交叉口的通行能力。

（2）提前右转

提前右转可以缓解交叉口交通拥挤，其原理在于通过让某方向进口道的车辆提前右转，驶出交叉口，从而提高交叉口的通行能力。由于不存在与其他流向的车辆产生冲突，因而此交通渠化形式对交叉口的干扰非常小。

据有关研究表明，一个提前右转车道就能够将交叉口的通行能力提高到原来的120%。但是，提前右转的条件是，交叉口有充分的空间能设置提前右转车道而不影响非机动车和行人的正常通行。

（3）人行横道以及网格线前移

人行横道以及网格线前移可以减少车辆通过交叉口的通行时间，以便让更多的车辆在信号周期中的绿灯时间通过，从而提高绿灯时间的车辆通行率，大概率地减少车辆的延误。同样地，人行横道以及网格线前移也需要交叉口有足够的空间，如果交叉口的空间不够，就会导致各个方向的车流之间产生很大的冲突，尤其会加剧对向车道左转方向的车流冲突，导致交通安全隐患。

（4）利用立体空间差异

立体空间差异渠化设计主要是指利用纵向高度的不同。以成都市成温路口渠化设计为例，如图2－15所示，在设计时，非机动车驻足区与行人驻足区分别高出行车道路面大约5cm及3cm，两个区域与路面均用较缓的坡度衔接，以保证行人过街的舒适感，并保障非机动车的行驶速度，具有人性化的设计思想。

图2－15　成都市成温路口立体空间差异渠化设计

（5）绿化带阻隔

在飞速发展的大背景下，道路交通环境非常需要绿化。绿化带阻隔除了能提高道路运行的安全性外，还能够吸附空气中的尘埃，净化汽车尾气中的有害气体，改善城市生活的人居环境。

道路边缘绿化带的阻隔可以减少行人与非机动车、行人与机动车之间的干扰，提高道路通行能力，保障道路交通安全。

（6）导流线引导车流走向

导流线引导车流走向主要是通过在交叉口路面画出冲突比较严重的车流的行驶路线，从而引导车流走向，规范车流的行驶方向，避免交叉口交通运行出现紊乱。

（7）交叉口转弯处采用流线性设计

以成都市科华路口渠化设计为例，如图2－16所示，图形中的网格区域的周边均采用了流线性设计，比较符合非机动车和机动车的行驶轨迹，充分体现了人性化。此外，对交叉口交通流的走向还具有诱导作用。

图2－16　成都市科华路口流线性渠化设计

5）交叉口到达-离开累计曲线模型

交叉口到达-离开累计曲线可以很好地反映交叉口交通流的通过情况，可用于计算车辆延误、交叉口排队长度、平均停车次数等交叉口服务水平指标。根据不同的交叉口运行状态，可对应不同的车辆到达-离开累计曲线。

（1）交叉口畅通状态

根据交叉口畅通的定义，所有车辆历经一次排队，并在一个周期内通过交叉口；或绿灯初期在排队末位的车辆，能够在下一绿灯相位通过交叉口，且绿灯相位结束时停车线无车辆排队（图2－17）。该交通状态对应的到达-离开累计曲线如图2－18所示。

图2－17　交叉口畅通状态

图2－18　畅通状态最低车速对应的到达-离开累计曲线

假设车辆均匀到达，设到达率为a，绿灯期间车辆会以饱和流率通过交叉口，设为s。信号灯的红灯时间与绿灯时间分别设为r和g，交叉口信号周期为T=r＋g，则应该有aT／sg=1。设路段长度为L，路段平均行驶车速为v，一个周期内通过的车辆数为n，则该路段的总延误d可由式（2－11）计算得到。

车均行程时间可定义为

则畅通状态下的最小车速为

（2）交叉口缓慢状态

根据缓慢的定义，所有车辆历经两次排队，并在两个周期内通过交叉口；或者红灯末期排队的最后一辆车可以在之后的第二个绿灯相位结束前通过交叉口。该交通状态的到达-离开累计曲线如图2－19所示。交叉口缓慢状态实景图如图2－20所示。

缓慢状态与畅通状态类似，区别在于缓慢状态有初始排队长度n，同理也有aT／sg=1。以一个周期为例，排队长度n′=sg，根据定义，初始排队长度n′应等于一个周期内交叉口通过的车辆数n。一个周期内的延误d可由式（2－14）计算得到。

图2－19　缓慢状态最低车速对应的到达-离开累计曲线

图2－20　交叉口缓慢状态

车均行程时间可定义为

缓慢状态下的车辆最低行驶速度为

上述两个到达-离开累计曲线都是建立在一个周期内的到达离开率一致的前提下，而根据常发性拥堵的定义，当交叉口一个周期内的车辆达到率大于离开率时，会形成车辆排队并无法及时消散，从而导致交叉口出现车辆逐渐拥堵的现象（图2－21）。该交通状态的到达-离开累计曲线如图2－22所示。该状态下一定时间内的延误可根据图2－22中两虚线区域的面积计算。

图2－21　交叉口拥挤形成（车辆到达率＞车辆离开率）

当拥堵交叉口采取一定的协调措施后，使得交叉口内一个信号周期的车辆离开率大于到达率时，拥堵交叉口的排队便开始消散，排队长度逐渐变短，最终恢复到畅通状态，如图2－23所示。该交通状态的到达-离开累计曲线如图2－24所示。

2.城市道路交通流参数

1）路段和交叉口交通流参数

城市道路交通流参数按物理特性可分为路段交通流参数和交叉口交通流参数。

图2－22　城市道路交叉口拥堵形成状态的车辆到达-离开累计曲线

图2－23　交叉口拥挤消散（车辆到达率＜车辆离开率）

图2－24　城市道路交叉口拥堵消散状态的车辆到达-离开累计曲线

（1）路段交通流参数

路段交通流参数包括路段交通量Q（veh／h）和路段长度L（km）两个基础指标，它们可以通过直接测量得到。另外，路段交通流参数还包括：路段行程时间、平均行程车速、85%车速、车流密度、占有率、车头时距、延误、总延误等。

（2）交叉口交通流参数

城市道路交叉口交通流参数主要包括：交叉口交通量、通行能力、饱和度、平均延误时间、排队长度、停车次数、停车率、停车平均延误、总冲突点数、服务水平等。若为信控交叉口，一般还会考虑信号周期时长、绿信比、进口道饱和流量、流量比、信号损失时间、有效绿灯时间等指标。目前，国内外较为常用的交叉口核心参数有：通行能力、饱和度、延误、服务水平、行程时间、停车次数、停车率及排队长度等。

2）主要交通流参数定义

（1）车辆密度

可定义t时刻第j条车道的车辆密度为

式中　Nj（t）——t时刻第j条车道上的车辆总数；

　　　Lroad，j——车道j的总长。

（2）速度

①时间平均车速：单位时间内测得通过道路某断面各个车辆的地点车速，这些点速度的算术平均值即为该断面的时间平均车速，如式（2－18）所示。

式中　——时间平均车速，km／h；

　　　vi——第i辆车的地点车速，km／h；

　　　n——单位时间内观测到的车辆总数。

②空间平均车速：在某一特定瞬间，行驶于某一特定道路长度内的全部车辆的车速分布平均值。当观测长度一定时，空间平均车速的数值为地点车速观测值的调和平均值，如式（2－19）所示。

式中　ti——第i辆车行驶长度为l的距离所用的时间，s；

　　　N——总的车辆数；(www.xing528.com)

　　　l——路段长度。

时间平均车速与空间平均车速的关系如式（2－20）和式（2－21）所示。

式中　σt——时间平均车速观测值的均方差

　　　σs——空间平均车速观测值的均方差

（3）流量

流量是指在选定的时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。按交通实体类型分，有机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量，一般如不加说明则指机动车交通量，且指双向的车辆数。交通量是一个随机数，不同时间、不同地点的交通量都有变化。交通量随时间和空间而变化的现象，称之为交通量的时空分布特性。研究或观察交通量的变化规律，对于交通规划、交通管理、交通设施的规划、设计方案比较和经济分析以及交通控制与安全均有重要意义。

由于交通量时刻在变化，因而在表达方式上通常取某一时间段内的平均值作为该时间段的代表交通量。如果以辆／d为单位，平均交通量表达式为

式中　Qi——规定时间段内的日交通量，辆／d；

　　　n——规定时间段的时间，d。

（4）行程车速

行程车速又称区间车速，是车辆行驶总路程与通过该路程所需的行程时间（包括停车时间）之比。行程时间是一项综合性指标，用以评价道路的畅通程度，估计行车延误情况。想要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行程车速，表达式为

其中，行程时间包括行驶时间和中途受阻时的停车时间。

（5）车均延误

信号交叉口延误比较复杂，涉及因素多，主要与信号周期、配时以及交通量有关，此外还与随机因素有关。对于单独路口进口道的车辆信号延误计算，实际上经典的交通工程著作中介绍的是Webster F.V.发表在Traffic Signal Settings中的公式。

Webster提出的交叉口进口车道延误的计算公式如下

式中　d——每辆车的平均延误，s；

　　　c——信号周期时长，s；

　　　λ——绿信比，即有效绿灯时间与信号周期时长的比率；

　　　q——车流到达率，pcu／s；

　　　x——饱和度，即观测最大流量与信号交叉口进口道的通行能力之比，x=q／λs。

式（2－24）中的第一项表示车辆到达率恒定时产生的正常相位延误，第二项是车辆到达随机性所产生的延误，第三项是从车流模拟试验得到的。当饱和度较低时，第二项和第三项所占的比重很小；随着饱和度的增加，第二项和第三项的影响就愈来愈大。

（6）总延误

总延误是指在每一信号灯周期内，到达的车辆由于等待红灯、排队等所要花费的时间，每辆车的平均延误时间是总延误时间与累计通过车辆数之比（图2－25）。延误是评价信号控制交叉口信号控制参数是否最佳的重要指标，其表达式为

图2－25　交叉口延误时间

（7）平均排队长度

车辆通过站场、交叉口等各种节点或“瓶颈”时，由于受到这些节点对通过速率的限制，故不能以正常速率通过，从而车辆逐渐积存在上游，最终形成排队，等待通过。因此，车辆排队等待通行意味着交通流速率的下降，以及交通运输网效率和服务水平的降低。车辆平均排队长度表达式为

式中　Qa——平均排队长度，辆；

　　　λ——车辆到达率，辆／s；

　　　μ——车辆离开率，辆／s。

也可定义车道j的平均排队长度为

式中　K——统计期间内的信号周期数；

　　　nj（k）——第k个周期，绿灯启亮时，第j条车道的排队车辆数。

（8）平均停车次数

平均停车次数可以直观地反映交叉口的延误情况和服务水平。定义统计周期内，车道j的平均停车次数为K个周期内每个周期的平均排队长度（停车数量）的和除以K个周期内共计t个时刻的交通流量总和，即

在未知排队长度的情况下也可按式（2－31）计算

式中　hi——第i相位停车次数；

　　　λi——第i相位绿信比；

　　　yi——第i相位流量与该相位饱和流量之比。

（9）信号交叉口通行能力

指道路上某一地点、某一车道或某断面处，单位时间内可能通过的最多的交通实体（车辆或行人）数，亦称道路容量、交通容量或简称容量。一般以辆／h、人／h表示。车辆多指小汽车，当有其他车型混在其中时，均采用等效通行能力的当量小客车单位。

信号交叉口通行能力为各进口道通行能力之和，而进口道通行能力为该进口道各车道组通行能力之和。“车道组”指在同一进口道上的具有相同功能的一条或多条车道。车道组的通行能力为

式中　Ci——第i个车道组的通行能力，辆／h；

　　　Si——第i个车道组的饱和流率，辆／绿灯小时，又称绿灯小时通行能力；

　　　gi——分配给第i个车道组的绿灯时间，s；

　　　C——交叉口的信号周期，s。

饱和流率的计算公式如下

式中　S0——每车道的理想饱和流率，一般取1 900辆／h，我国一般取1 500辆／h；

　　　N——车道组中的车道数；

　　　fw——车道宽度修正系数，标准车道宽度为3.65m；

　　　fHV——交通流中重型车校正系数；

　　　fg——进口道坡度修正系数；

　　　fP——停车修正系数；

　　　fbb——公共汽车停车影响校正系数；

　　　fa——地区类型修正系数；

　　　fRT——车道组中右转车校正系数；

　　　fLT——车道组中左转车校正系数。

（10）饱和度

饱和度是交叉口实际交通量与通行能力的比值。在交通量一定的情况下，饱和度与通行能力成反比，二者在交叉口评价中具有相同的效应，且饱和度对交叉口的评价更具直观性。当饱和度接近或超过1时，交叉口处于拥挤状态，在这种情况下，只用停车延误来判断交叉口的服务水平是不恰当的，而是要结合饱和度一起评价。饱和度的表达式为

式中　xi——饱和度；

　　　qi——实际到达的交通量；

　　　CAPi——车道通行能力。

3.交通参数检测方式及特征

交通信息检测主要指对动态交通信息的采集技术，分为固定式交通信息采集和移动式交通信息采集。其中，固定式交通信息采集主要采用环形线圈感应式检测术、视频检测、地磁、红外和微波检测等采集技术实时采集交通流数据，并进行分析处理。最后，将分析处理结果通过专用通信机传送给路口、区域和交通信号控制系统和信息发布系统等，为这些系统提供决策依据。各种固定式交通信息采集技术的特点如下。

1）环形线圈感应式检测

环形线圈感应式检测是指由环形线圈作为检测传感器的一套能检测到车辆通过或存在于检测区域的技术。环形线圈感应式检测器通常由三部分组成：环形线圈车辆传感器、传输馈线和检测处理单元。多个环形线圈感应式检测器检测到的交通信息通过控制单元后，经调制解调器传给远端的控制中心，这样就组成了一个完整的车辆检测系统，如图2－26所示。

环形线圈的检测处理单元可以分析线圈的输出信号，从中获得需要的交通参数，主要可应用在车流量统计、车辆分类识别、车速估计、占有率估算等方面。

环形线圈感应式检测在我国应用广泛，主要是因为其设备具有性能稳定可靠、灵敏度高、数据准确、对周围环境要求不高等优点，故拥有较好的发展空间。

图2－26　环形线圈感应式车辆检测系统

2）视频检测技术

对于交通管理人员而言，交通路口的电视图像是最直接的交通信息，也是最大的交通信息源。视频图像含有丰富的交通信息，随着人们对图像信息研究和应用的深入，目前已经可以从视频图像中直接获取现场交通情况。现在，常用的基于视频参数的检测方法有虚拟线圈法和运动物体检测与跟踪法。

（1）虚拟线圈法

通过软件在视频图像上按车道设置虚拟车道检测器（图2－27），当车辆通过虚拟检测器时就会产生一个检测信号，再经过软件数字化处理及计算就能得到所需的交通数据。

（2）运动物体检测与跟踪法

以运动物体为目标，跟踪每个运动物体在视频图像序列中的位置，进而得到每个物体的运动速度以及运动物体的总数。视频检测流程如图2－28所示。

图2－27　基于视频检测技术的虚拟线圈

图2－28　视频检测流程

视频采集是指利用视频、计算机及现代通信等技术，实现交通动态信息采集。视频检测系统通过安装在路口或路段的摄像机采集交通图像，再对图像进行处理，从而得到车流量、瞬时车速、指定时段内的车流统计平均值、车型分类、占有率、车头时距、交叉口排队长度等动态交通信息，通过对这些信息的进一步分析可实现对监控范围内交通事件的自动报警，也可为道路交通的信号控制、信息发布、交通诱导、指挥等提供实时交通动态信息。视频检测系统如图2－29所示。通常一台摄像机可观测多条车道，系统也可以处理多个摄像机拍摄的数据。

视频采集检测对摄像机会有一定的要求。其中，照度与分辨率的要求与一般电视监视系统的要求是一样的。在安装位置上则要求摄像机位置较高，且一般正对检测区域为好。

视频检测技术的特点在于：

（1）安装方便，不破坏路面，施工时基本不影响交通；

（2）探测器设置方便、灵活；

（3）可以实现大区域交通信息采集；

（4）系统采用模块化、结构化设计，可扩展性好，系统运行效率高；

图2－29　视频检测系统

（5）可实时进行多车道的车流量、占有率、平均车速等信息的采集与统计；

（6）可实时进行机动车车型的采集、区分和统计；

（7）可实时进行各种交通异常状况的采集与报警，如拥堵、事故等；

（8）可实时进行各种车辆违章行为的采集，如超速、闯红灯等；

（9）可从视频交通数据抓取的图像中自动检测和识别车牌号码，静态图像中的车辆及车辆行为采集与识别；

（10）维护方便。

3）微波检测技术

较为常用的微波检测技术有雷达测速仪以及远程交通微波检测（Remote Transport Microwave Sensor，RTMS）技术。交通雷达测速仪目前广泛应用于道路交通巡逻、车流速度检测等方面，特别是在交通管制方面起着重要的作用。雷达测速仪主要是利用多普勒原理来测量移动车辆的速度。

图2－30　微波检测技术

远程交通微波检测技术是向行驶的车辆发射调频微波，波束被行驶的车辆阻挡而发生反射，反射波通过多普勒效应使频率发生偏移，根据频率的偏移可检测出有车辆经过，经过接收、处理、鉴频放大处理后输出一个检测信号，以达到检测道路交通信息的目的。运用远程交通微波检测技术可收集车道车流量、道路占有率和平均速度等数据，且输出的信号含有多车道信息，可代替传统的多个感应线圈检测器。

远程交通微波检测器是交通信息检测系统的重要组成部分，被广泛应用于交通信号控制系统、高速公路监控系统、区域交通事故报警系统等领域，不仅能够采集数据，而且能够在内部处理多种需要的交通参数。其主要功能与特点如下：

（1）精确检测各车道的交通流量、道路占有率、平均速度和车流量以及排队状况等信息。

（2）检测器输出信号与一般常见的检测器兼容，可通过数据接口与控制系统相连或直接代替多个感应线圈检测器。同时，检测器具有存储能力，可将检测到的数据进行存储，也可以通过串行总线接入其他系统，或通过网络传输到交通信息中心。

（3）检测器工作在微波波段，可在不中断交通与关闭车道的情况下，方便、安全地安装在现有路侧电线杆上，易维护、操作简单，并且由于其波长较长，不受气候环境的影响，能全天候工作。

4）红外线检测技术

红外线检测器可分为主动与被动两种，都装备有特制的光学系统，在光学系统焦面上安装了红外线光敏材料。红外线传感器可安装在车流上方以观测驶来或驶离的交通流，也可安装于路旁，主要可用于信号控制及车流量、车速和车辆类型的测量；监视人行横道上的行人及向驾驶员发布交通信息等。但在红外线检测技术中，车辆经过引起的传感器信号与路面和车辆的发射率差、路面和大气的温度差等都有关，故在阴天、雨天等湿度大的天气情况下，大气温度与天晴时会有一定误差，从而会影响车辆经过的检测信号。

5）超声波雷达检测技术

超声波传感器发射的声压波的频率为25～50kHz，超出人的听觉范围。大多数超声波传感器发射脉冲波，可提供车辆计数、出现及道路占有率等交通信息。超声波传感器的探测区域范围由超声波发射器的波幅决定，通过测量由路面或车辆表面反射回来的脉冲超声波的波形，可确定由传感器到路面或车辆表面的距离，即通过路上有车和无车时传感器所测信号的差别来判断车辆的出现。恒定频率超声波传感器利用多普勒效应可测量车辆行驶速度。

6）地磁检测技术

车辆本身含有的铁磁物质会对存在车辆区域的地磁信号产生影响，使该区域的地球磁力线发生弯曲。当车辆经过传感器附近时，传感器能够灵敏感知到信号的变化，经过信号分析处理就可以得到检测目标的相关信息，如车流量、车辆速度等交通流信息。地磁技术主要用于动态交通流的检测，其特点如下：

（1）检测精度高；

（2）具有自适应、自学习能力；

（3）适应各种复杂天气；

（4）抗干扰性强，工作性能稳定可靠；

（5）安装维护方便；

（6）使用寿命长。

综上所述，各种固定式交通信息检测技术的优缺点对比结果如表2－21所列、精度对比结果如表2－22所列。

表2－21　不同类型的固定式交通检测技术优缺点对比

表2－22　不同类型的固定式交通检测技术精度对比

（续表）

固定式交通信息采集方式的缺点：

（1）路网上设备覆盖率较低，采集的交通信息不能全面反映路网交通状况；

（2）受技术特点限制，不同的固定式交通信息采集方式具有不同的采集特点和环境适应性，信息源的可靠性不高；

（3）在安装和维护过程中需要破坏路面或影响正常交通流；另外，每年对设备的维护和保养需要花费大量人力、物力和财力。

移动式交通信息采集技术主要是基于GPS、电子标签、汽车牌照、手机信令等。不同的移动式交通信息采集技术的优缺点如表2－23所列。

表2－23　不同的移动式交通信息采集技术的优缺点对比