高速公路机电系统资料汇编

高速公路机电系统资料汇编[监控系统}高速公路监控系统简介监控系统发展概况高速公路监控系统是在一般街道内交通管制系统基础上发展起来的。近年来，随着计算机技术、自动化控制技术和光纤通信技术的发展，一些国家的高速公路监控系统的技术结构也随之发生变化。由单一的计算机集中处理方式代之为多计算机功能分散的计算机网络处理方式，从而使系统可靠性提高，程序编制简单，易于维护和功能扩展。由于光缆超小型计算机及微电子技术的发展，使应用于监控系统中的各种设备向智能化方向发展，使今后高速公路的监控系统具有更强的功能。高速公路监控系统功能简介高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。监控系统的特点高速公路监控系统实质上是一个闭环系统。系统的输入是反映公路上车辆运行情况的交通参数和交通状况，这些信息经监控系统分析、处理、判断后，可发生指令，控制道路情报板，变更其显示内容，实施对交通流的调节和控制。其性能的优劣，在一定程度上取决于车辆驾驶员能否协调配合工作，接受系统的调度和指挥。结语据高速公路监控系统运行资料表明，它不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度，增加高峰期间的交通量，减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，缩短运输时间，减少污染，发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。监控系统具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。监控系统美国AUTOSCOPE视频检测系统方案摘要：本文从系统软件和硬件几个方面阐述了美国AUTOSCOPE视频检测系统的独特之处。前言在交通迅猛发展的今天，随着经济的发展和科技进步，迅捷、高效的车辆科学管理和疏通就越来越重要，而这些都离不开车辆检测。目前在车辆检测系统方面，视频检测经过十几年的发展技术上已经相当成熟，其与线圈检测技术相比所具有的优越性和高性价比已得到业内人士的公认，代表了未来车辆检测领域的发展和应用方向。虽然世界上已经和正在研发视频检测技术的厂家不少，但真正拥有成熟技术并在实际使用中得到广泛检验的产品却极少，而美国ISS公司生产的AUTOSCOPE视频检测系统无疑是其中的佼佼者。作为厂家代表，我们相信AUTOSCOPE视频检测系统可以完全满足城市交通管理部门的要求，通过在市区8个交叉路口采用最先进的视频检测手段，为解决城市的现有交通问题提供最佳的方案。Autoscope大区域视频车辆检测技术的历史和发展Autoscope大区域视频车辆检测技术由美国ISS公司开发,作为全世界研发最早并最先获得国际专利的视频车辆检测技术.经过近20年的不断发展,AUTOSCOPE已成为全球系统安装最多、满足国际各种工业标准最多、在实际使用中经过广泛检验的成熟的视频车辆检测技术。到目前为止，已有超过6000套的Autoscope视频检测系统运行在欧、美、亚等洲许多国家的智能交通管理系统中，得到全世界交通专业人士的普遍认可。基于对未来车辆检测技术的革命性认识，美国ISS公司对Autoscope视频车辆检测技术的研究始于八十年代初期，在开发的过程中ISS公司与美国明尼苏达大学交通运输系、美国联邦公路署以及美国政府和各地的交通管理部门建立了密切的合作关系，共同对交通管理中面临的许多重要课题进行了合作研究。第一代原型机诞生于1987年，其后于1989年正式推出了用于外场车辆检测的Autoscope2002视频车辆检测系统。1992年，ISS公司生产出Autoscope2003，产品的各项性能趋于成熟，实现了全天候检测。美国佐治亚、密歇根等州开始广泛采用这一产品，以后又在原有的基础上不断扩大使用规模。1995年，随着微软Windows95的问世，ISS公司又推出了其软件基于新一代Windows95/NT操作系统的Autoscope2004，除了性能的改进之外，其结构更为紧凑，完全符合新一代工业标准。亚特兰大市为举办1996年奥运会，改善当地的交通，在全市范围内专门选用了Autoscope视频检测产品。从此Autoscope与奥运会结下了不解之缘。2000年悉尼奥运会开始前，澳大利亚政府在悉尼市全面采用了Autoscope系统，为奥运会的成功举办创造了有利的条件。在亚洲的韩国、马来西亚、泰国和香港等国家和地区，Autoscope也得到了广泛的应用。其中仅韩国就已经在汉城周围的高速公路上安装了600多套Autoscope，实现了网络化管理。在我国，随着经济的不断发展及其对智能交通更高的要求，Autoscope也正在得到越来越广泛的应用，在不久的将来，先进的Autoscope视频检测技术将为我国各城市的道路交通管理作出更大的贡献。系统综述1．ISS公司的AutoscopeTM2004视频车辆检测系统主要设备本方案设计中包括的主要设备有：·外场摄象机32个,包括基础(高架桥上除外),高杆,配电,接线,避雷和接地等（摄象机技术参数见下，其它由当地承包商自行负责采购及安装）。·外场传输设备,包括光缆和设备机箱。·Autoscope-2004视频处理器8台。·Scopeserver服务器软件开发包1套·管理中心自动事故检测计算机1台。·测试工具和手工工具。·数字化卡。·培训材料和资料。2．系统构成设备的技术规格2.1系统硬件系统由32个摄象机、8台Autoscope-2004视频检测器和1台监控电脑组成。2.2系统软件（SUPERVISOR）该系统可检测6个车道来去方向车辆。一台视频检测器可同时处理四个摄象机的图像，用户可在一个图像或VGA监视器上，以图形交互方式，通过画线和/或框定义检测区，最多可定义100个检测区。用户可对检测区进行重定义。MVP实时计算交通参数并存于内部数据存储器中，以备上传分析用。系统软件功能：（1）实时检测MVP可同时处理来自多达四个视频图像传感器的信息。视频信号将以每秒30帧的速率被数字化并同时分析。第五个图像传感器输入作CCTV监控视频输入，可切换为五个实时视频信号源之一。·不同检测器类型可选。检测器类型包括计数检测器、存在检测器、方向存在检测器、速度检测器、数据站检测器、输入检测器、和检测器逻辑功能。速度检测器将报告车辆速度和基于长度的车辆分类。用户可软件定义三种长度类型。·一旦经监控电脑适当设置，MVP就可与监控电脑断开连接。然后，MVP可独立工作，计算实时交通参数，并把交通参数存于自己的非易失性存储器中。MVP可对摄象机的轻微移动提供补偿。图像稳定检测器可将图像传感器移动造成的影响降至最低。MVP使得模拟视频图像能与虚拟检测器设置（安装）联系起来，为图像稳定化提供参考信息。如果用户观察到摄象机有移动问题存在时，图像稳定器的要求就是必不可少的。可以在视频图像中为每一车道设置一到五个图像稳定器。（2）本机数据存储MVP将按用户定义的时间间隔对车流进行实时计数，并计算交通参数，如下：·车流总量：在时间间隔内测得车辆总数。·占有率：按时间百分率测量的车道占有率。·车辆分类：按长度定义的小汽车、单卡货车或拖卡货车数量。·车流率：每车道每小时车辆数。·车头时距：车辆间的平均时间间隔。·车速：按M.P.H.或KM/H计量的平均车速。·信号控制器：由用户定义的平均速度和车流率阈值所确定。·空间占有率：按百分率计量的车辆长度总和除以时间间隔内车辆平均旅行距离。·车辆密度：用户可选定的时间间隔周期为10、20、或30秒、1、5、10、15、30或60分钟。时间间隔数据保存在MVP中的非易失性EEPROM内存，以备随后传至监控电脑作分析用。存储容量为1MB或2MB。通过串行通信口可提取存于MVP中的数据。要进行数据传送，可通过MODEM和拨号电话线、私用网络电缆或光纤网、或到另一电脑的直接电缆连接实现乃至通过无线视频传输系统。3．监控系统在线操作一旦检测器配置从监控电脑下载到MVP，MVP就可以独立操作视频检测系统，或者通过监控电脑在线操纵视频检测系统。可将时间间隔交通数据保存在监控电脑的硬盘上。交通数据如上所述。既可把全部时间存入硬盘，也可把每一辆车的数据存入硬盘。所采集的交通数据和检测数据以ASCII文件格式存储以便利用。监控电脑软件提供了文件管理程序以实现文件管理、文件提取和采集交通数据的报告。可以按数字形式将收集到的交通数据显示在监控电脑的VGA显示屏上。所显示的数据是上一时间间隔内的全部数据。在WINDOWS图形操作环境，以窗口形式，通过下拉菜单可选择要显示的数据。MVP可以从一个选定的图像传感器输入摄取视频图像并将图像传给监控电脑供显示，所抓取的图像经压缩减少了图像传输时间，在图像进行压缩和传送时，可选择继续检测或挂起检测。可将当前显示在监控电脑上的外图像抓拍来并存成文件。在监控电脑间的通讯可是点对点的，也可以是多点通信结构。在文件传送时，采用错误检查及重发协议。车辆检测检测区设置：视频检测系统可灵活设置检测区，在图像传感器的组合现场的任何位置及任意方向，在横过交通车道画线及顺交通车道画线，如此安排是在检测器布置的首选方案，一条独立的检测器线性就可以代替一个或多个习惯上的检测线圈，检测区可重迭，此外，检测区可实现逻辑AND、OR、NAND，N中取M等操作及延迟/延伸时序操作。检测区编程检测区的设置可通过运行在WINDOSVS图形环境下监控电脑及鼠标进行，VGA监视器可显示迭加在交通视频图像上的检测区图像。在监控电脑的VGA监视器上用鼠标画检测线即可创建检测区，检测区可以随意改变形状，大小并可重叠，以提供最佳的道路覆盖面及检测效果，可将检测器设置存盘，下载至MVP，也可以当前运行在MVP上的检测器配置提取上来。可以用监控电脑的鼠标编辑以前设定的检测器配置。精调检测区域布置的形状与大小，一旦检测配置创建完成，监控电脑系统将在其VGA显示屏上图形显示新的配置。当检测区中有车辆驶入，检测区在VGA监视器上颜色或亮度将会改变，从而验证检测系统操作正常颜色的改变也用于指示检测延续和延伸时序。优化检测：当图像传感器安装在路面10米或更高的位置，靠近理想的覆盖区域，并且检测区域或视域（FOV）以长度小于10倍的图像传感器的安装高度时，视频检测系统就可以可靠地检测车辆的存在，虽然图像传感器直接装在行车道之上时，可获得最佳检测效果，但这不是必须的。图像传感器可以观察遮挡调至最少，并装有与路面宽度相配的镜头的一个图像传感器即可监视6至8个车道。例如，可供用来固定图像传感器的构架一般高40英尺。适合覆盖4至5车道，如果支柱位于最近的车道10英尺之内。安装高度为40英尺，并要检测6至8车道的交通，就需将传感器直接安装在车道之上（装在最佳的中心位置）。检测性能：用一图像传感器，如前所定义，图像传感器的安装位置如上所定义，并且排除了遮挡，检测系统对车辆的计数将可以使误差小于4%（在正常的日夜条件下）。而在较差的条件下（如阴影、雾、雪和雨），误差小于7%。总流量计数误差是对整个道路的，并在时间间隔内汇总，该时间间隔应会最小100辆车以保证统计意义。4．MVP硬件(视频处理单元)MVP安装：MVP可置于机架或机框，外型尺寸为127mm×292mm×178mm（H×W×D）。可与ASC/2信号控制机安装在交通机柜。MVP环境：MVP专门设计，使其适于在路边交通机柜常见的恶劣环境中可靠地运行。它完全满足NEMA（美国国家电气制造商协会）TS1和TS2标准以及第170和第179类控制器所规定的环境要求，工作温度范围为-35℃至74℃，相对95%无凝结。MVP性能：MVP设计模块化并提供与Intel486sx微处理器等价的处理能力。MVP模块间互连的总线连接器为镀金DIN连接器。MVP的电源为115/230VAC、50/60Hz、单相、电流为最大0.25A，或190-270VAC、50Hz单相、0.12A电流，电源将对输入电平自动适