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压电交通轴传感器在ITS的应用

2020-12-02 14:33:51

  压电传感器运用规模

  压电传感器主要运用于行进中称重(WIM),车辆分类计算,计轴数,测轴距,车速监测,闯红灯摄影,泊车区域监控,收费站地磅,交通信息收集和计算(路途监控)以及机场滑行道。

  一. 行进中称重(WIM)

  在美国、巴西、德国、日本和韩国有大量运用,其主要用途是高速公路车辆超重超载监测的预选和桥梁超载正告体系,既判断正在高速行进中的车辆,尤其是驶过桥梁的车辆是否超载,由视频体系拍下车牌号记载在案,然后再由执法机构用精度较高的低速称重体系判断超载量并依据超载量罚款。

  功能符合ASTME1318-94动态称重规范,传感器长度方向上的输出一致性小于±7%,埋设在路面下长久性装置时,总重精度在±10%以内,适用于ASTM—E1318-94规范I类动态称重体系;暂时装置在路面时,总重精度在±15%以内,适用于ASTMEl318-94规范II类动态称重体系。

  二、 车辆分类计算

  压电传感器的主要用途是车型分类,车速数据可被转换为牢靠的分类数据。不同的国家运用不同的分类表对车辆分类。在美国,FHWA把车辆界说为从摩托车到多用途拖车的13种类型(见高速公路动态称重(WIM)体系的规范规范及用户要求与实验办法ASTMl318-94)。车辆的类型是依据轴数和轴距确认的。

  因为车流量的快速增长,ETC(电子不泊车收费体系)成为业内人士关注的焦点。我国一向采用的是按吨位和按客车座位数分类,现在国内行进的车辆种类复杂,按这种分类法在ETC体系中引进主动分类好不容易。按轴距和轴数分类,再考虑载重,应是比较合理的办法。树立合理的分类规范是处理ETC问题的要害。

  制定规范的基础是检测手法。应结合视频技能,压电轴传感器及网络技能针对车辆的轴数、轴距、轮数、长、宽、物理特性规划车型识别体系。这需求办理部门,体系集成商及器件供应商的有机组合才干完结。

压电交通轴传感器

  三、车速监测

  压电传感器能够区分差别很小的车辆,这一点使其可与速度相机触发器在固定地址一同运用。一般都装置2条传感器作为一组,有的国家也装置3条(添加了校验)。当轮胎经过传感器时,依据从A到B,再从B到C,终从A到C的时刻,计算出车速。然后对这几个车速进行对比,它们都应在规则的规模内,一般不逾越2%。假如车辆逾越了规则的时速,前轮经过一个传感器时,马上给车辆摄影,并计算出车速。在首张相片摄影后的固定时刻进行第2次摄影,这样观测仪能够校验车速。即便在车流量很高的情况下,也可得到各个车道的信息。传感器能够交错装置,以便照相机有稳定的焦点,从而使得相片清晰可读。

  经过车速监测既能够对超速车辆罚款,又能够依据车流量树立可变限速标志和可变情报板。在车流量较高时,设置较低的限速;流量较低时,设置较高的限速,树立动态的办理体系,从而完结路面办理智能化。

  四.收费站地磅

  压电轴传感器的一个运用便是收费站地磅。传感器能够记载高速行进中车辆的数据。车速较低时,轴传感器与电路的接口很要害,压电传感器对低频信号会衰减,低频衰减由传感器的电容和电路输入阻抗决定。压电轴传感器电路部分的另一个改进便是允许传感器在10米/分钟(0.6公里/小时)的速度时运用。

  压电轴传感器为收费站地磅提供了一个十分有效的优势,压电轴传感器的寿命比一般的电阻式地磅要长得多。因为传感器的固态结构,压电轴传感器没有可移动部分。传感器中可见的变形在微米(um)规模内,而电阻式地磅一般在橡胶套中有几毫米的变形,因此而引进了一个疲惫元件。电阻式传感器寿命为100-500万轴次,而压电传感器却逾越1亿轴次。

  五.闯红灯摄影

  压电轴传感器也可作为闯红灯照相机的触发器。在穿插路口的红灯线前装置两个传感器,传感器与红灯线的间隔一般为2米。两条传感器的距离为1米或小于1米,可装置在地感线圈的上方,一切数据由前轮收集,在车辆移动6’’(150mm)曾经完结信号收集,信号收集与速度无关,与车辆类型无关,可在高密度交通流量时运用,照相机控制器与红绿灯控制器相连,以便只在红灯时完结动作。

  六、触发器

  挑选压电传感器作闯红灯照相机触发器的原因与它们在速度照相机中的运用相同。在相片中能够看到车辆仍在传感器的上方。传感器以有线方法连接到照相机上,将信息详细到某一车道。即便在两条相邻车道上,两辆车紧挨着,传到照相机控制器的数据将是该传感器地点车道的数据。传感器不象固定的雷达装置那样很难区分相邻车辆,因此,压电传感器适用于多车道。收到罚单的人被再确认他们确实是闯了红灯或违反了车速规则,因为他们能够很清楚地看到展现在他们眼前的证据。

  七、 交通信息收集和计算(路途监控)

  压电轴传感器的运用已扩展成一门技能,并更牢靠,价格合理。这项技能起源于美国的联邦高速公路署(FHWA)长期路途功能工程(LTPP)。在这个项目下,部分路途的交通负载,类型和重量被监控,以确认路途的磨损、类型和等级。在这种方法下,一般采用的是周期信息收集,而几乎没有实时的数据收集。

  目前,因为我国的高速公路建设尚在起步阶段,有些路段因为超载严重,在规划运用年限之前就过早损坏,形成养护费用上升,大都办理部门将主要精力会集在收费(尤其是不泊车收费)规范的制定和体系的技能问题方面。这在目前是需要的,但是随着车流量的添加,路途负荷的加重,交通事故将添加,路途的塞车时刻将加长,对路途的破损修复期将缩短,次数将添加,对路途状态的监测将变得越来越重要。

  文章源自:压电交通轴传感器 http://www.tdxck.com


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