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视频与雷达检测相结合提高十字路口安全性和交通通行效率

未知 2019-07-21 10:53

精确的车辆存在检测有利于交通管理局根据实际交通需求管理和控制十字路口处的交通灯。只有具备同时检测不同距离、不同车道、开往不同方向的车辆的能力,才能有效实现这一目标。尽管有各种技术可用于检测特定距离内的车辆,但它们都无法借助如此广的视场角高效地检测车辆。结合视频与雷达,FLIR研发的产品确能实现如此广的视场角,因此能够显著增强十字路口安全性和通行效率。

为满足当今交通管理局的需求,FLIR智能交通系统部门研发了具有成本效益、单一的集成装置,其中结合视频与基于雷达的车辆存在检测技术,能够同时检测不同距离、不同车道、开往不同方向的车辆。混合视频/雷达传感器可用于交通自适应系统和困惑区保护应用。 交通灯效率精确检测不同距离、不同车道、开往不同方向的车辆的存在,以及检测停止线处停驶车辆的存在:当需要前瞻性地控制交通灯时,所有这些信息都至关重要。通过结合所有的检测信息,交通控制系统就能够考虑到现有和即将出现的交通情况,从而更恰当地决定本次及下一次绿灯亮灯时长。交通控制系统不仅能管理其所位于的十字路口,还能管理相邻的多个十字路口,被称为“交通自适应”系统。

这里的交通(灯)效率指的是缩短等待和/或行车时间。最终可以降低成本:纯经济成本(怠速车辆耗费成本)、生态成本(CO2排放)和心理成本(失望、紧张的情绪)。

如今,美国只有不到1%的十字路口处的交通灯安装了交通自适应系统。然而,智能交通系统(ITS)业界普遍认为“自适应交通控制系统”是效费比最高、出类拔萃的解决方案。此外,希望车辆排放物得到有效控制的巨大社会和政治压力要求有更多能够考虑到实际交通需求的系统。

视频与雷达检测相结合提高十字路口安全性和交通通行效率

困惑区的安全

就交通安全而言,一旦困惑区存在车辆,结合不同距离的检测系统便可轻易地提醒交通灯控制员。在这个区域,如果交通灯由绿变黄,汽车驾驶员可能犹豫是继续行驶还是停车等候。前一种情况下,驾驶员可能选择冒着超速和在十字路口撞车的风险加速通过;后一种情况下,急停可能导致车辆追尾。

困惑区保护是当困惑区存在车辆时,最大限度降低黄灯被激活可能性的方法。为实现这一点,交通灯控制员必须预测困惑区是否有车辆存在。通过检测困惑区的车辆,交通控制系统可利用该信息决定延迟激活黄灯,直至问题车辆安全通过十字路口。控制员也可以决定延长冲突方向的红灯亮灯时长,以避免潜在的闯红灯者造成交通事故。高效实行困惑区保护的附加前提是具有区分小型和大型车辆的能力,因为二者的制动距离完全不同。 以 下统计数据说明困惑区保护的重要性。

˙在叙利亚大马士革处于困惑区的226辆车中,38%的车辆停下来等候红灯,56%闯了黄灯,还有6%闯了红灯。一共有约47%(96辆车)驶入了困惑区。从这个数字上来看,有51%的车辆在黄灯期间加速,43%以紧急而危险的方式刹车,6%闯了红灯。

˙马来西亚的类似研究显示 62%的汽车驾驶员受到了交通灯突然变黄的影响。在这些“受影响的驾驶员中”,有56%在黄灯期间加速,13%猛地刹车,31%不顾红灯而闯了过去。

以上数据可能因各地驾驶习惯、驾驶安全教育和各地交通法规的不同而出现较大差异。但是,困惑区问题在世界各地每一处的信号交叉口都切实存在着。

视频与雷达检测相结合提高十字路口安全性和交通通行效率

可用技术

现有交通自适应用和困惑区保护系统不仅价格十分昂贵,而且安装配置的工程量浩大。

电磁传感器

路电磁传感器使用无线通信传送到中继器,再通过接入点向交通控制员发送检测信息。电磁传感器只能在道路上的某一个点对车辆进行检测,使得其安装既累赘又昂贵。

地感线圈

地感线圈系统已存在了半个世纪,如今仍占有很大一部分市场份额,但是其安装成本高、道路施工量大。线圈检测器置于道路路面之下,可用于提供该道路点的实时交通信息。其安装过程往往意味着交通流的中断。线圈的另一个问题在于其失效率较高。

雷达检测

多普勒雷达发射带有恒定频率的连续波。当该频率撞击到某移动物体时就会被改变,所产生的新频率则会返回雷达,被用于确定该移动物体的速度。纯雷达系统需要安装多种装置,如在停止线和更高的位置处各需安装一台雷达检测器。

视频与雷达检测相结合提高十字路口安全性和交通通行效率

TrafiRadar结合式视频与雷达检测录像

视频检测

经验证,视频检测用于交通灯管理时具有非常高的精度和可靠性。数字数据与可见光图像控制的结合使视频检测有别于其它系统。从视频系统接收到的即时视觉反馈有助于讯速作出应急响应,这对于需要火速制定决策的经理而言十分有益。然而,当需要同时检测停止线处和100-150m远的车辆时,需要两个视频检测系统才能实现高效检测,安装成本随之提高。

视频与雷达检测相结合提高十字路口安全性和交通通行效率

FLIR解决方案:精确且具有成本效益,可提高十字路口安全性和效率FLIR智能交通系统部门(原名Traficon)研发了一款结合视频与雷达的TrafiRadar传感器,旨在精确检测信号交叉口的车辆。TrafiRadar是一款集成化小型传感器,易于安装配置,具有出色的价格竞争力。TrafiRadar将视频和雷达检测用于不同目的:

˙视频用于近距离检测、系统配置和操作人员可视化

˙雷达用于中距和远距检测

该方法有助于检测:

˙距十字路口150-200m远、正在接近的车辆(预检测)

˙距十字路口25-150m远、正在接近的车辆(困惑区检测)

˙距十字路口0-25m远、正在接近和停驶的车辆(停止线检测)

˙离开十字路口的车辆(离开十字路口)

˙TrafiRadar产品有几个方面在ITS业界独一无二,是适用于交通自适应系统的理想产品。TrafiRadar传感器:TN_1110_0008_CN˙在视频图像上显示雷达信息。

˙在距离停止线150-200m处视线依然清晰

˙区分中型和大型车辆˙区分不同车道。

˙以相互作用、相辅相成的两大技术为特色

˙是一个硬件装置中的集成化解决方案

˙价格远低于其它现有系统和技术。

˙可于30分钟内安装完毕。

结论

结合视频与基于雷达的车辆存在检测技术有助于从一个十字路口精确检测不同距离的车辆。凭借此项功能,它可部署所谓的交通自适应系统或者提供困惑区保护。 在一个单一产品中结合视频与基于雷达的车辆存在检测技术,使其能够检测到距离停止线0-200m车辆的速度和位置。将视频与雷达检测技术集成到单一的装置中,令该解决方案比单一技术解决方案具有更加出色的成本效益。

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