交通管理传感器创新:来听听荷兰人的心得体会

译龙 发表于 2018/05/08 17:48:03 来源: 汽车财经

【编者按】考虑到城市化、交通拥堵、复杂道路网络所带来的负面影响,荷兰正持续创新,旨在利用新方法来获取交通管理数据,其创新的核心点在于:采用最新的传感器技术(激光雷达、吸音纤维、虚拟线圈等)。

荷兰向来注重交通管理相关的技术创新,在该领域引领了全球新思潮。

荷兰拥有全球最先进的高速公路网络,且绝大多数道路网络均配置了可变信息标志(message signs)及电子信号设备(electronic signalisation)。截至2004年,荷兰为其总长980公里的高速公路安装了电子交通信号设备。

交通管理和传感器

交通管理可确保道路网络性能处于最佳状态,可高效处理交通事故。交通管理可对整个道路网的情况进行测量和监测、分析数据并采取行动,旨在缓解交通拥堵,尽可能缩短事故响应时间。

对于任何智能交通控制系统而言,有效且覆盖面广的交通监视和监控系统是其先决条件,旨在记录道路网络的主导条件(prevailing conditions)。

因此,荷兰在道路上安装了各类传感器,从而获得必要的地理及临界时间涵盖(critical time coverage)等信息。这类传感器设备包括:感应线圈、非侵入式交通探测设备、摄像机及视频图像处理。

传感器替换与数据融合

ARS T&TT可与多个交通传感器协作,各个传感器均有各自的独特功能,使我们能够确定何种类型的传感器或传感器组合最适于满足客户需要并取得最佳成果。

例如,蓝牙、GPS、环路与雷达等传感器适合分析速度、行驶时间和交通强度(traffic intensities)。目前,图1所示的蓝色交通传感器、图2所示的交通视频传感器(ANPR、ADR)、如图3所示的虚拟环回路探测器、GPS传感器、雷达探测器、浮动汽车数据(floating car data)及第三方数据都可被用作为交通数据来源。此外,还可将第三方天气预报、学校及公众假期的信息与交通传感器数据相结合,从而生成精准的路段行程时间预测(travel time predictions)。

传感器替换事实与数据

在过去十年中,为支持荷兰的交通管理创新,荷兰政府对全国范围内交通传感器进行了评估、校准、替换和/或升级。图4显示了传感器替换示意图,以下内容为部分交通传感器替换项目的示例,其中有涉及到位置和规模等详细信息:

司法部、交通局——ARS T&TT接管了400-450个自动交通流量计数器(循环计数器),对所有位置的设备进行了升级,使其成为独立设备(通过太阳能电池板供电,配置了空中下载通信技术)

ANPR鹿特丹牌照相机传感器——大约270新的ANPR相机取代现有的摄像机网络循环计数器

弗莱福兰省的循环计数器(Loop counters)——约有70LDS设备替代了早前的老式环路计数器

北荷兰省(Noord Holland province)内的循环计数器——约有230LDS设备替代了老式环路计数器

鹿特丹市内的循环计数器——约有近200LDS设备替代了老式环路计数器

北布拉班特省(Noord Brabant)、FLOW正在逐步淘汰环路计数器,并用雷达设备来代替。68个固定位置及110个定期位置的电磁感应圈(induction loops)存在缺陷。

荷兰国家数据仓库(NDW)用例

荷兰国家数据仓库每天要接收近1000万份来自全国各地的交通数据更新,这是全球首个全国性的交通数据实施用例。

荷兰国家数据仓库的在线数据服务包括:交通强度、车辆分类、车速、预估与实际的行程时间。NDW覆盖了荷兰的高速公路、国家公路和城市道路,全长近1万公里。

NDW的数据分布涵盖了荷兰所有的交通信息服务供应商及主要道路的运营商。数据仓库驻留在第4层数据中心(Tier 4 data centre),该数据中心的可用性和冗余性接近100%,可规避单点故障。

各类流量监控源所提供流量数据的时间序列将被输入到流量数据仓库中,其中包含了一个数据库,负责存放历史性及实时交通信息。可利用信息过滤及数据融合算法来获取该数据集、优质的交通信息及预测。其结果可被应用于交通信息、交通管理及交通工程领域。

最新的传感器技术

荷兰高效的运输管理团队始终呼吁探索并利用最新的传感器技术,光纤被认为是适用于道路使用的一项最新技术。

光纤传感器有两种用途:探查压力(载荷)及检测振动。在荷兰,车辆分类主要是基于车身长度与车辆轮廓(vehicle profiles),这意味着测量车轮通道的传感器对监测机动车的作用不大,临时性测量除外。

可利用光纤来测量振动,这是一项成熟的技术。然而,目前尚未应用到车辆检测中。目前,正在荷兰开展一项道路测试,部分光纤被用来估算公路沿线的纵波频率分布(longitudinal frequency distribution)。

该假设认为,低频率的较高频段(relative high fraction)表示驾驶交通流较缓。这类传感器的优点在于:该类设备可安装在路边,且对恶劣天气的耐受性较好,可降低维护成本。

结论

目前部署在荷兰的交通传感器拥有全球最先进的技术,道路网络运营的先决条件是采集精准的交通数据、定义道路网络的状况、通用的交通状况、有关道路状况以及即时环境的信息。

有关交通及天气情况、事故、其他道路及公路状况警示资料可被用于向网络营运活动、交通管制及资讯系统提供情报。

这类数据采集过程被称为网络监控,其依赖于精确有效的交通传感器,借助其抓取、传输及规划业务活动,进而实现一定的管理和控制。此外,网络监控最终决定了提供给出行人员及道路使用者的信息品质,该信息可被用于荷兰全国范围内的运输管理。


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