專利名稱:公路交通流量監(jiān)測裝置的制作方法
本實(shí)用新型屬于機(jī)動車的鑒別和流量統(tǒng)計(jì)裝置。
目前，關(guān)于通過道路的車輛種類及數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，在我國基本上處于靠人工觀察、用機(jī)械計(jì)數(shù)器進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)的狀況，用人多，工作勞累，而且不夠準(zhǔn)確。近年來，一些單位開展了自動監(jiān)測的研究，其中“電子技術(shù)應(yīng)用”1984年第10期發(fā)表了“一個實(shí)用的智能化交通量調(diào)查系統(tǒng)”，它以車輛的軸距、軸數(shù)和輪胎的縱向著地長度作為識別車輛的參數(shù)；以橡膠踏板式傳感器為檢測部件；應(yīng)用單板計(jì)算機(jī)對車輛進(jìn)行分類、計(jì)數(shù)。由于它采用埋于路面的接觸式傳感器，磨損快，更換費(fèi)時費(fèi)錢，不便于推廣應(yīng)用。在國外，至今已有多種公路交通流量監(jiān)測裝置，如運(yùn)用超聲波、電視攝象機(jī)等感測的綜合性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但大多設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，對操作和維護(hù)要求技術(shù)水平高。其中日本“公開特許公報(bào)”以公開號昭59－160299公開了名為“車種判別裝置”的發(fā)明專利申請案，它把多組光電管垂直布置于道路兩側(cè)，車輛通過時獲得遮光信號，判別車高和車輛側(cè)面的復(fù)雜程度；同時又在道路上鋪設(shè)軸輪檢測器，通過車輪的滾壓使接觸點(diǎn)產(chǎn)生彈性變形，由電壓變換電路獲得電壓信號，判別車輛的輪寬、輪數(shù)、輪距、及車軸數(shù)；這些信號由接口送入CPU，進(jìn)行車種鑒別。
本實(shí)用新型的目的，在于尋求一種結(jié)構(gòu)比較簡單，價格低廉，使用維修方便，能對公路上通過的國產(chǎn)及進(jìn)口車輛進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)并自動打印結(jié)果的微電腦監(jiān)測裝置，以推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型以車輛的軸數(shù)、軸距、車身總長作為識別車輛的參數(shù)；以光電管或脈沖調(diào)制紅外光電開關(guān)組成的傳感器組作為車輛感知器，布置在車道的兩側(cè)；車輛通過傳感器時得到的遮光訊號，經(jīng)接口電路預(yù)處理后，再送入計(jì)算機(jī)處理，進(jìn)行運(yùn)算和分類統(tǒng)計(jì)，并打印出每小時各類車輛的流量和車輛總流量，以及24小時內(nèi)各類車輛的累計(jì)數(shù)和車輛總累計(jì)數(shù)。
上述傳感器以采用脈沖調(diào)制紅外光電開關(guān)較優(yōu)，因?yàn)樗^之普通的光電管具有更強(qiáng)的抗干擾能力。同時為降低設(shè)備成本，最好采用單板計(jì)算機(jī)。
整個監(jiān)測系統(tǒng)由7個部分組成。附圖1是系統(tǒng)組成示意圖，其中〔1〕是脈沖調(diào)制紅外光電傳感器(或光電管)，〔2〕是接口電路，〔3〕是計(jì)算機(jī)主機(jī)，〔4〕是軟件(程序)，〔5〕是打印機(jī)，〔6〕是存貯信息的磁帶錄音機(jī)，〔7〕是電源。
檢測時，把道路按上、下行車道各安裝一組傳感器，每組有三對傳感器(圖一中1A、1B、1C及2A、2B、2C)，布置于單行車輛通道的兩側(cè)，第一對和第二對傳感器布置在離地面100毫米至160毫米高度內(nèi)，用以獲得輪胎的遮光信號，第三對傳感器布置在離地面950毫米至1900毫米高度內(nèi)，用以獲得車身的遮光信號。
附圖二是傳感器布置示例圖，第一對傳感器〔AA′〕及第二對傳感器〔BB′〕垂直于道路縱線，而第三對傳感器〔CC′〕沿道路的縱向及高度方向均呈傾斜排列。沿道路縱向成斜角放置的目的是避免有些車輛的駕駛室與車廂間有空位(如某些貨車)而致車身遮光信號分裂成兩個脈沖；沿高度方向斜放是使車身的遮光區(qū)間得到加寬。
這三對傳感器較佳的排列方案是S＝1500毫米 S′＝1200毫米 S″＝1600毫米h＝110毫米 H′＝950毫米 H″＝1900毫米附圖三是接口電路圖。(圖中虛線左方(1)為光電開關(guān)放大器部分的電路)由傳感器來的脈沖，經(jīng)過接口電路的整形電平變換，變?yōu)檫m應(yīng)計(jì)算機(jī)要求的信息。同時采用光電耦合管進(jìn)行隔離，傳輸路徑上加接吸收電容，整機(jī)金屬屏蔽并接大地，防止車輛發(fā)動機(jī)點(diǎn)火線圈的高壓高頻火花放電產(chǎn)生的很強(qiáng)的窄脈沖干擾，使不致漏記車輛數(shù)。接口電路的優(yōu)選參數(shù)如下R1＝4.3K R2＝390Ω R3＝820ΩR4＝10Ω R5＝5.1KC1＝0.0288μ～0.31μ C2＝0.033μ光電耦合管GD－10附圖四是車輛通過傳感器時所得到的遮光信號波形圖，(1)為車輛通過第一對傳感器AA′時產(chǎn)生的遮光信號波形，橫座標(biāo)t為時間，1是車輛前輪①經(jīng)過傳感器AA′所得到的遮光信號，2是車輛后輪②經(jīng)過傳感器AA′時得到的遮光信號；(2)為車輛通過第二對傳感器BB′時產(chǎn)生的信號波形，1′是前輪①經(jīng)過傳感器BB′所得到的遮光信號，2′是后輪②經(jīng)過BB′所得到的遮光信號；車輛的前輪胎①經(jīng)過傳感器A到傳感器B所費(fèi)時間tV，而A、B傳感器間的距離S為定值，則車速V＝ (S)/(tV) 。
根據(jù)輪胎①和②先后到達(dá)傳感器A所需時間tl，可算得軸距l(xiāng)＝V·tl。
(3)為車輛的車身通過第三對傳感器CC′時產(chǎn)生的遮光信號波形，根據(jù)車身經(jīng)過傳感器C所費(fèi)時間t1，可算得車身長L=V·t1=V(tl1-tl′)]]>在傳感器A或B上所得到的脈沖個數(shù)，就是車輛的軸數(shù)N。
根據(jù)對國產(chǎn)及進(jìn)口的大量機(jī)動車輛的軸距、軸數(shù)、車身總長三個參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，列出車輛分類表，計(jì)算機(jī)對時間tv、tl、t1及軸數(shù)N測定后，求出軸距l(xiāng)和車身總長L與車輛分類表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，作出對機(jī)動車輛的分類統(tǒng)計(jì)，并定時打印出分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
如果要對車輛作更細(xì)致的分類，或區(qū)別某些特殊車輛，除利用軸距、軸數(shù)、車身總長三個參數(shù)外，尚可以增用輪胎的直徑或輪胎的弦長。此外，還可增加傳感器對數(shù)和邏輯電路來獲取車輛高度的訊號，以增加鑒別車輛能力。
本實(shí)用新型能按八種類型進(jìn)行車輛分類(1.旅行車及1.25～1.75噸客貨兩用車；2.小轎車、吉甫車及摩托車；3.36座及以上的大客車；4.2～5噸貨車；5.5～8噸貨車；6.8～12噸貨車；7.12噸以上半掛、全掛貨車；8.其它車輛)。分類精確度95％以上，車輛總流量精確度98％以上，其結(jié)構(gòu)較簡單，使用維修方便，價格較低廉。它的推廣應(yīng)用可大大減輕交通流量觀察人員勞動強(qiáng)度，減少人員，促進(jìn)微電腦自動計(jì)測在公路車輛流量監(jiān)測方面的發(fā)展。
權(quán)利要求
1.一種公路交通流量監(jiān)測裝置，以車輛的軸數(shù)作為識別車輛的參數(shù)之一，用光電管作為傳感器，車輛遮光產(chǎn)生的訊號經(jīng)接口電路預(yù)處理后再送入計(jì)算機(jī)處理，作出車種鑒別和流量統(tǒng)計(jì)，其特征是還采用車輛的總長度和軸距作為識別車輛的參數(shù)。
2.按照權(quán)利要求
1所說的公路交通流量監(jiān)測裝置，其特征是所用的傳感器為脈沖調(diào)制紅外光電開關(guān)。
3.按照權(quán)利要求
1和2所說的公路交通流量監(jiān)測裝置其特征是使用三對傳感器，第一對和第二對傳感器布置在離地面100毫米至160毫米高度內(nèi)，第三對傳感器布置在離地面950毫米至1900毫米的高度內(nèi)。
4.如權(quán)利要求
3所說的公路交通流量監(jiān)測裝置，其特征在于所說的傳感器排列方式是第一對和第二對傳感器均垂直于道路縱線，而第三對傳感器沿道路的縱向及高度方向均呈傾斜排列。
5.如權(quán)利要求
4所說的公路交通流量監(jiān)測裝置，其特征是S＝1500毫米 S′＝1200毫米 S″＝1600毫米h＝110毫米 H′＝950毫米 H″＝1900毫米
6.如權(quán)利要求
1所說的公路交通流量監(jiān)測裝置，其特征在于所說的接口電路采用下列參數(shù)R1＝4.3K R2＝390Ω R3＝820ΩR4＝10Ω R5＝5.1KC1＝0.0288μ～0.31μ C2＝0.033μ光電耦合管GD－10
7.按照權(quán)利要求
1所說的公路交通流量監(jiān)測裝置，其特征是可增用輪胎的直徑或弦長或車高作為識別車輛的參數(shù)，并相應(yīng)增加傳感器對數(shù)和邏輯電路來獲取訊號。
專利摘要
一種公路交通流量監(jiān)測裝置，以車輛的軸數(shù)，軸距、和總長度作為識別車輛的參數(shù)，用脈沖調(diào)制紅外光電開關(guān)作為車輛感知器，車輛遮光產(chǎn)生的訊號經(jīng)接口電路預(yù)處理后再送入單板計(jì)算機(jī)處理，按8種類型作出車種鑒別和流量統(tǒng)計(jì)，并定時打印出結(jié)果。車輛分類精確度95％以上，車輛總流量精確度98％以上。
文檔編號G08G1/04GK87205945SQ87205945
公開日1988年4月6日 申請日期1987年4月1日
發(fā)明者何秉虔, 李碧新, 鄭玉棠, 黃志民, 李佑發(fā), 張可邦 申請人:廣州公路局材料綜合服務(wù)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan