5、磁頻車輛檢測(cè)器磁頻車輛檢測(cè)以電磁感應(yīng)為檢測(cè)參數(shù)、以磁頻車輛檢測(cè)器為檢測(cè)設(shè)備的可以檢測(cè)車輛通過(guò)或存在于檢測(cè)區(qū)域的技術(shù)。固定型檢測(cè)通過(guò)分析車輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域后引發(fā)的傳感器的脈沖信號(hào)的方法對(duì)交通流信息進(jìn)行檢測(cè)。主要設(shè)備環(huán)形線圈地磁式電磁式微星線圈磁成像摩擦電磁力……5.1環(huán)形線圈（感應(yīng)）車輛檢測(cè)器接觸式檢測(cè)檢測(cè)車輛通過(guò)或存在一、環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器的工作原理環(huán)路感應(yīng)器是通過(guò)探測(cè)金屬物在感應(yīng)線圈上造成的電感量變化來(lái)探測(cè)到金屬物的。線圈是由多匝導(dǎo)線繞制成的，埋在路面下，用水泥填充好。當(dāng)金屬物通過(guò)感應(yīng)線圈時(shí)，導(dǎo)致了線圈的電感量發(fā)生了一些變化。這個(gè)變化被檢測(cè)到后，通過(guò)內(nèi)部控制器的運(yùn)算判斷出有金屬物，并通過(guò)輸出繼電器輸出信號(hào)。1、環(huán)形線圈檢測(cè)器結(jié)構(gòu)圖1、線圈檢測(cè)系統(tǒng)圖檢測(cè)處理單元組成：1）中央處理器，2）檢測(cè)卡。環(huán)形線圈饋線檢測(cè)處理單元環(huán)形線圈傳感器、傳輸饋線、信號(hào)檢測(cè)處理單元、背板框架

2、檢測(cè)原理諧振回路的頻率：有源激勵(lì)檢測(cè)圖2環(huán)形線圈檢測(cè)器原理示意圖路面檢測(cè)線路板交變磁場(chǎng)渦流車輛匝間電容感應(yīng)線圈所展示的兩匝導(dǎo)線調(diào)諧電容饋線電纜tji實(shí)際開(kāi)始計(jì)時(shí)實(shí)際終止計(jì)時(shí)環(huán)形線圈汽車汽車tt3、環(huán)形線圈檢測(cè)器分類通過(guò)型：無(wú)源地磁感應(yīng)線圈，即環(huán)形線圈無(wú)源激勵(lì)。線圈兩端有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。存在型：有源激勵(lì)檢測(cè)。一定振蕩頻率的激勵(lì)源流量，線圈長(zhǎng)度盡可能小于車間距車速和占有率，兩個(gè)線圈二、環(huán)形線圈檢測(cè)電路原理1、調(diào)諧電路基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)器二、環(huán)形線圈檢測(cè)電路原理2、環(huán)形線圈車輛檢測(cè)方案（1）相位變化的檢測(cè)鎖相環(huán)技術(shù)和雙振蕩器方案（2）頻率變化的檢測(cè)對(duì)整個(gè)諧振回路的振蕩頻率進(jìn)行檢測(cè)（3）阻抗變化的檢測(cè)阻抗——電壓電平——檢波輸出二、環(huán)形線圈檢測(cè)電路原理3、檢測(cè)器電路原理分析三、環(huán)形線圈的設(shè)計(jì)確定環(huán)形線圈的形狀、尺寸及其匝數(shù)1、形狀長(zhǎng)方形：適合汽車和貨車的檢測(cè)三、環(huán)形線圈的設(shè)計(jì)1、形狀菱形：適合電動(dòng)單車和自行車的檢測(cè)三、環(huán)形線圈的設(shè)計(jì)1、形狀8字形：此電環(huán)有較低橫向靈敏度，適合安裝在非常靠近閘門的地方或容易受橫向干擾的場(chǎng)合。如軌道車輛旁和自動(dòng)伸縮門等三、環(huán)形線圈的設(shè)計(jì)2、尺寸根據(jù)道路條件和檢測(cè)目的及要求而確定平行于車輛行駛方向的線圈邊長(zhǎng)為環(huán)形線圈的長(zhǎng)度；垂直于車輛行駛方向的線圈邊長(zhǎng)為線圈的寬度。通常寬度至少應(yīng)覆蓋一個(gè)車道寬度的50%~60%3、長(zhǎng)度的確定根據(jù)檢測(cè)目的，確定不同的環(huán)形線圈長(zhǎng)度。檢測(cè)車隊(duì)存在時(shí)，環(huán)形線圈長(zhǎng)度要大于車間距，而用于車輛計(jì)數(shù)時(shí)，環(huán)形線圈必須小于車間距。4、檢測(cè)區(qū)域平行于線圈邊，大于線圈槽約1m范圍內(nèi)5、匝數(shù)確定匝數(shù)取決于環(huán)形線圈的尺寸線圈周長(zhǎng)線圈匝數(shù)3米以下根據(jù)實(shí)際情況，保證電感值在100uH-－200uH之間即可3—6米5-6匝6—10米4-5匝10--25米3匝25米以上2匝四、環(huán)形線圈的定位確定環(huán)形線圈在道路上的埋設(shè)位置，取決于檢測(cè)目的、道路條件及交通狀況等。需要對(duì)路口幾何尺寸和交通狀況進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)好路口高低峰的車流量。四、環(huán)形線圈的定位1、獨(dú)立交叉口四、環(huán)形線圈的定位2、全觸發(fā)交叉口控制傳感器的設(shè)置四、環(huán)形線圈的定位3、干線系統(tǒng)圖3.5開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)干線和道路封閉網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)交叉口控制中的交通信號(hào)結(jié)構(gòu)。四、環(huán)形線圈的定位4、高速公路監(jiān)控事件過(guò)程中的交通流特點(diǎn)圖3.8高速公路事件檢測(cè)方案四、環(huán)形線圈的定位5、高速公路匝道圖3.9匝道儀控傳感器和路口配置協(xié)調(diào)的交通響應(yīng)控制SWARM1算法SWARM匝道儀控算法的原則五、環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、技術(shù)成熟2、傳感器簡(jiǎn)單3、直接測(cè)試的量多4、全天候工作缺點(diǎn)：1、只能進(jìn)行單車道檢測(cè)，多車道需多個(gè)檢測(cè)器2、無(wú)大局觀，不能實(shí)時(shí)測(cè)量排隊(duì)長(zhǎng)度、大區(qū)域內(nèi)車流密度及車輛拐彎等3、安裝郭晨對(duì)檢測(cè)器可靠性和壽命影響很大4、線圈容易被重型車輛、路面修理等損壞5、感應(yīng)線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等自然環(huán)境影響六、環(huán)形線圈的安裝調(diào)節(jié)1、環(huán)形線圈的測(cè)試500V電壓下，線圈對(duì)地的絕緣電阻>=10M車輛通過(guò)線圈末端的瞬間，線圈交流阻抗<=500，正常絕緣電阻<10M,檢測(cè)器需重新調(diào)整絕緣電阻<2M，線圈或饋線需立即更換2、檢測(cè)器靈敏度的調(diào)節(jié)理論上，環(huán)形線圈檢測(cè)器的線圈和饋線電纜的電感系數(shù)范圍為20~750uH。在較理想情況下，環(huán)形線圈檢測(cè)器的檢測(cè)精度能夠達(dá)到大于0.02%小于0.1%的精度。實(shí)際情況下，檢測(cè)器的靈敏度會(huì)因環(huán)境因素（溫度、濕度、噪聲等）引起線圈阻抗的變化而使檢測(cè)器產(chǎn)生誤差。5.2地磁與電磁車輛檢測(cè)器一、地磁式車輛檢測(cè)器被動(dòng)式檢測(cè)器，本身不發(fā)射任何信號(hào)，主要由地磁探頭和檢測(cè)電路組成。地球磁場(chǎng)如何與偶極磁場(chǎng)疊加引起磁場(chǎng)波動(dòng)偶極對(duì)羅盤指示數(shù)和傳感器輸出的影響檢測(cè)車輛存在和車型識(shí)別車鏈通過(guò)時(shí)對(duì)地磁的影響達(dá)到地磁強(qiáng)度的幾分之一，地磁傳感器可分辨出地磁1/6000的變化。探測(cè)車輛通過(guò)時(shí)對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的擾動(dòng)來(lái)探測(cè)車輛的。靈敏度高，國(guó)外應(yīng)用廣泛1、檢測(cè)原理及技術(shù)性能車輛通過(guò)時(shí)，改變探頭上磁力線的分布，即穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化。在探頭兩端感應(yīng)出30~100mv電動(dòng)勢(shì)。對(duì)汽車速度有一定要求，不能檢測(cè)靜止車輛?？蓽y(cè)車速：大于8km/h檢測(cè)精度：約95%有線：路面開(kāi)一條5mm寬的縫無(wú)線：在路面打一個(gè)直徑55mm，深150mm的洞二、電磁式車輛檢測(cè)器電磁探頭和檢測(cè)電路兩部分組成兩軸式磁通門磁力計(jì)，一個(gè)初級(jí)線圈，兩個(gè)次級(jí)線圈，通過(guò)線圈兩端電壓反應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度。1khz勵(lì)磁信號(hào)，車輛通過(guò)，擾動(dòng)原磁場(chǎng)，線圈磁場(chǎng)發(fā)生畸變，幅度變化整形輸出800ms的脈沖方波優(yōu)點(diǎn):靈敏度高檢測(cè)率95%，安裝容易缺點(diǎn)：工作穩(wěn)定性差

車輛磁映像（VehicleMagneticImaging-VMI）技術(shù)是美國(guó)Nu-metrics公司的專利，屬于便攜式綜合數(shù)據(jù)調(diào)查檢測(cè)技術(shù)，是固定式的被動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)設(shè)備，本身不產(chǎn)生磁場(chǎng)，放在道路上截取磁性的擾動(dòng)。利用車輛對(duì)通過(guò)地磁場(chǎng)的影響，檢測(cè)車輛交通參數(shù)。1、基本原理采用低功耗、高靈敏度的強(qiáng)導(dǎo)磁材料，將地磁磁通線集中約束在比較小的空間，當(dāng)車輛接近磁力檢測(cè)傳感器的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，檢測(cè)區(qū)域的磁力線受擠壓；當(dāng)車輛將要通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)，磁力線沿中心聚合；當(dāng)車輛正在通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)，磁力線沿中心發(fā)散。這樣利用車輛接近、將要通過(guò)及正在通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)磁力線的變化對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)。電壓—時(shí)間曲線地磁通線2、安裝常用的磁映像檢測(cè)器是HiStarNC200袖珍交通流量計(jì)，相對(duì)于視頻檢測(cè)器而言，NC-200對(duì)安裝環(huán)境要求較低，可以安裝到快速路系統(tǒng)的任何位置。2、安裝安裝時(shí)，將NC200置于車道中間，然后將保護(hù)殼蓋在流量計(jì)上面，在保護(hù)殼上的8個(gè)凹下的圓孔處各放入一個(gè)墊圈，用鐵錘將水泥鋼釘從墊圈釘入路面，對(duì)水泥混凝土路面應(yīng)釘入1/2英寸深；而瀝青路面則應(yīng)釘入2英寸深。在安裝時(shí)要特別注意，NC200外殼上部鑄有一個(gè)大箭頭，這個(gè)箭頭應(yīng)指向車輛流動(dòng)方向，應(yīng)正確安裝。假如安裝方向相反，它仍舊能統(tǒng)計(jì)車輛數(shù)量但卻不能對(duì)車輛進(jìn)行分類。優(yōu)點(diǎn)是可檢測(cè)小型車輛，包括自行車；缺點(diǎn)是很難分辨縱向過(guò)于靠近的車輛，無(wú)法測(cè)量靜止的單位；適合裝在不便安裝線圈場(chǎng)合，比如橋面。3、優(yōu)缺點(diǎn)及適用性總結(jié)：磁頻車輛檢測(cè)器的應(yīng)用范圍主要用于交通流信息采集系統(tǒng)、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)以及停車管理系統(tǒng)。1、交通流信息 交通量、流向、車速、車道占有率、排隊(duì)長(zhǎng)度等。2、交通事件信息 車輛超速、違規(guī)停車、車輛存在3、實(shí)現(xiàn)闖紅燈電子警察觸發(fā)、車輛違規(guī)抓拍、 交通信號(hào)自適應(yīng)控制等3)壓電檢測(cè)器壓電材料：將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的材料，產(chǎn)生的模擬信號(hào)與作用在檢測(cè)器上的壓力成比例。應(yīng)用：動(dòng)態(tài)稱重，車型分類（軸數(shù)，軸距），車速檢測(cè)（多個(gè)聯(lián)合應(yīng)用）。4)道路管檢測(cè)器原理：車輛經(jīng)過(guò)橡皮管時(shí)，發(fā)出氣壓脈沖信號(hào)，使壓力起動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，向計(jì)數(shù)器發(fā)出電信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，實(shí)用，靈活性強(qiáng)。缺點(diǎn)：車流量大時(shí)，準(zhǔn)確度下降。1、基本原理當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)氣壓管傳感器時(shí)，氣壓管內(nèi)部便產(chǎn)生一股微弱的氣流并傳到檢測(cè)設(shè)備上的空氣開(kāi)關(guān)，從而便形成了一個(gè)車軸電信號(hào)。橡膠氣壓管傳感器技術(shù)采用2個(gè)氣壓管傳感器提供信號(hào)，精確記錄每個(gè)車軸的時(shí)間標(biāo)，然后利用交通管理軟件對(duì)車軸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可獲得交通量、車速、車輛類型、車流密度等交通流參數(shù)。典型—MetroCount5600，由MC5600路旁單元及安裝套件、MTE3.18交通數(shù)據(jù)分析管理軟件組成。2、安裝安裝位置的選擇要注意以下幾點(diǎn)：（1）所選擇的位置一定使車輛能夠勻速的通過(guò)氣壓管，如果可能，要避免選擇那些會(huì)讓車輛加速或減速的位置，如轉(zhuǎn)彎，陡坡，交通燈或十字路口處；（2）一定要避免選擇車輛會(huì)停在氣壓管傳感器上的位置；（3）一定要使車輛垂直通過(guò)氣壓管，避免選擇那些會(huì)斜向通過(guò)氣壓管的位置；（4）避免由于突然轉(zhuǎn)向或換道而只通過(guò)一個(gè)氣壓管的位置；（5）要為路旁單元選擇一個(gè)安全合適的位置，避免線桿或樹(shù)木之類的障礙物。雙車道-單臺(tái)設(shè)備安裝示意圖現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖圖1-11c雙車道-路釘固定方式圖1-11d雙車道-膠布固定方式多車道-兩臺(tái)設(shè)備安裝示意圖（1）優(yōu)點(diǎn)①快速安裝，電源用量少，費(fèi)用低，維修簡(jiǎn)單；②一次檢測(cè)可獲得多種交通數(shù)據(jù)，對(duì)同一數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多種交通流特性