本文作者：蔣程 張凱 劉權(quán)富 單位：重慶市公安局交通管理局 重慶交通大學

重慶是典型的山地城市。其城市道路窄，橋多，隧道多，道路網(wǎng)分布受地形影響大。其干道上的支路多，匝道難以控制且紅綠燈較多。此外，重慶主城區(qū)橫跨長江和嘉陵江，過江需要經(jīng)過橋梁或者隧道。因此如果出現(xiàn)橋梁維護或者事故等情況將會嚴重影響附近交通。近幾年，重慶的交通狀況有了大幅進展，但仍很多問題存在。比如，軌道交通發(fā)展緩慢，不能及時緩解道路交通的壓力；支路建設(shè)重視程度低于干道建設(shè)重視程度；缺乏交通誘導系統(tǒng)導致支路車流量小而干路擁堵問題嚴重；交通管理系統(tǒng)不完善，重慶絕大多數(shù)的交通信號燈都是固定配時，而且多數(shù)是“線控”而沒有連成“面”。合理的調(diào)節(jié)人、車、路三者之間的關(guān)系，已成為交通管理部門亟待解決的問題。建立一個完善的交通管理系統(tǒng)也成為科研組織和交通運輸管理機構(gòu)共同的工作重心。在交通管理系統(tǒng)中，需要建立合適的交通信息定點檢測系統(tǒng)來檢測斷面流量、地點車速和時間占有率。本文選擇微波檢測器（RTMS）作為定點檢測系統(tǒng)的主要傳感器。文章[10]中指出，雷達檢測器在同一路段檢測流量時，擁堵時刻和平峰時段的車速檢測精度基本相同，在理想安裝條件下可以實時檢測到通過檢測區(qū)域的車輛，精確度可達到95%以上。

1微波檢測器測量原理

微波傳感器（RTMS）是一種用于監(jiān)測交通狀況的再現(xiàn)式雷達裝置。它可以測量微波投影區(qū)域內(nèi)目標的距離，通過距離來實現(xiàn)對多車道的靜止車輛和行駛車輛的檢測。RTMS在微波束的發(fā)射方向上以2m為一層面分層面探測物體，RTMS微波束的發(fā)射角為40°，方位角為15°。安裝好以后，它向公路投影形成一個可以分為32個層面的橢圓形波束，這個橢圓的寬度取決于選擇的工作方式，并因檢測器安裝角度和安裝距離的不同稍有變化。RTMS接收到微波投影區(qū)域內(nèi)各種表面的連續(xù)不斷的回波，如人行道、柵欄、車輛以及樹木等。在每一個微波層面內(nèi)的固定物體回波信號將形成背景閾值，如果回波信號的強度高于改微波層面的背景閾值時，則表明有車輛存在。微波檢測器采集系統(tǒng)與控制中心的主控機通過通信介質(zhì)連接，主控機可發(fā)送命令，設(shè)置檢測器的檢測周期、檢測參數(shù)等工作狀態(tài)，并監(jiān)測檢測器故障。微波檢測器將采集交通數(shù)據(jù)如交通量、占有率等傳送至主控機，以便完成控制系統(tǒng)的信息存儲、優(yōu)化配置、方案選擇和事件檢測等功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制效果。

2微波檢測器設(shè)備安裝

安裝RTMS需要根據(jù)對交通測量信息的不同使用目的來設(shè)計檢測斷面和安裝位置。

2.1RTMS檢測斷面的設(shè)計

檢測斷面位置的設(shè)置直接關(guān)系到檢測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。設(shè)置檢測斷面的原則為以下幾點：a）以交通數(shù)據(jù)的調(diào)查、統(tǒng)計為目的，可在環(huán)城道路及市區(qū)主干道上選擇若干典型路段，設(shè)立長期交通數(shù)據(jù)檢測斷面，斷面間隔可達數(shù)千米；b）為室外交通誘導信息顯示屏提供實時誘導信息數(shù)據(jù)，則需要在顯示屏下游數(shù)公里內(nèi)，連續(xù)設(shè)立檢測斷面，平均間隔以1000m左右為宜；c）若將檢測數(shù)據(jù)應用于交通意外事件檢測，則檢測斷面間隔范圍應在500m—1000m之間；d）由中央隔離帶的路段，當隔離帶的高度超過70cm時，應采用雙向檢測（道路兩邊都設(shè)微波檢測器）的方法，避免由于隔離帶的干擾造成檢測數(shù)據(jù)的不準確；e）在彎道集中區(qū)域應適當增加檢測斷面。檢測斷面確定后，對檢測設(shè)備的安裝位置通過GPS確定明確的坐標值，既便于設(shè)備的標識，也有利于指揮中心GIS準確反映檢測斷面的位置。

2.2RTMS的安裝位置

RTMS的安裝位置是影響其檢測效果的關(guān)鍵因素，要得到好的檢測效果，必須合理配合使用先進的檢測設(shè)備與科學的安裝位置。RTMS的安裝可以分為側(cè)向安裝和正向安裝兩種。測向安裝是指將RTMS安裝于道路的側(cè)面，使檢測面與行車方向垂直的安裝方法。正向安裝則是指將RTMS安裝于車道的正上方，使檢測面已道路方向一致的安裝方法。

2.2.1RTMS的正向安裝

正向安裝的方法是對于每條車道都獨立使用一個檢測器進行檢測，其檢測精度相對于側(cè)向安裝有進一步的提高，特別對速度的檢測精度可達到±2%。但由于其每個檢測面的設(shè)備費相當高，因此在實際使用中并不是很普遍。正向安裝的方式多應用于高速公路交通流檢測等對速度檢測精度要求較高的道路上。采用正向安裝方式時，檢測器可安裝在遠離障礙物的天橋上，也可在有條件的情況下在道路上架設(shè)龍門架，將檢測器安裝在龍門架上。檢測器的瞄準方向可以是對著車輛駛來方向也可以是駛出方向，檢測器的設(shè)置高度為5m，不能超過7m。同時要保證檢測器兩邊保持水平。從設(shè)備后面看，視軸的指向位置應離檢測器約10m（30英尺），保持充分的長度和合適的寬度的投影對應單一的車道。正向安裝檢測器時，其檢測區(qū)域投影必須限制在其檢測車道的內(nèi)部與車道邊緣線緊鄰，錯誤的瞄準會導致檢測鄰車道或本車道未完全檢測的誤差出現(xiàn)。另外，在正向安裝沒有設(shè)立龍門架的條件也沒有合適的立交橋可供選擇的情況下，若偏移值（檢測器離中心線的距離）小于3m，RTMS可以安裝在路旁的桿上，此時可以使用延伸臂來減小偏移值。

2.2.2RTMS的側(cè)向安裝

RTMS的測向安裝因其在性價比上的優(yōu)勢是目前應用較為廣泛的一種安裝方式。采用單檢測器有利于控制項目成本減少檢測器的數(shù)量，相應減少施工難度。雖然檢測器可以同時檢測1條~8條車道上的車流量、車道占有率、平均車速、長車流量等數(shù)據(jù)但是對于道路中間有高于70cm的中央隔離帶的道路，檢測雙向車流的精度會有一定影響。而采用雙檢測器，在同一個檢測斷面上設(shè)置兩臺檢測器，使得每臺檢測器就一個方向上的車流進行檢測，這樣就避免了中央隔離帶所造成的干擾問題。檢測精度得到提高，但是同時相對投入的成本也較高。RTMS側(cè)向安裝的位置選擇主要從以下兩個方面來考慮：a）需要檢測的車道數(shù)，通過明確需要檢測的車道數(shù)從而確定RTMS鋼桿設(shè)立的位置以及安裝的高度；b）中心隔離帶的位置和高度，主要是由此確定是否適合使用單檢測器。RTMS的安裝鋼桿設(shè)置的后置距離要能保證波束的投影可以覆蓋收有需要檢測的車道，同時保證投影與檢測道路正交。

3數(shù)據(jù)的傳輸及存儲

就交通信息檢測系統(tǒng)的應用特點來看，其檢測點較多、范圍大、分布多樣化、檢測設(shè)備大都以固定周期方式輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)報文一般為幾個至幾十個字節(jié)。數(shù)據(jù)傳輸方式主要分為無線傳輸和有線傳輸兩類。無線傳輸方式主要通過GPRS網(wǎng)、CDPD網(wǎng)、CDMA網(wǎng)以及專用無線傳輸網(wǎng)（諾特網(wǎng)）等。無線網(wǎng)絡(luò)的接入提供了更加靈活、便利的通信服務(wù)。尤其在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不完善的地域，更加體現(xiàn)出其優(yōu)越性。線傳輸方式在交通領(lǐng)域中主要是通過有線專線網(wǎng)絡(luò)傳輸，具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、安全保密性強等優(yōu)點，傳輸介質(zhì)以銅纜和光纜為主。此類傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括以下幾個方面：a）DPN專網(wǎng)；b）數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）；c）異步傳輸模式（ATM）；d）千兆以太網(wǎng)（GBEthernet）；e）光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）。