国内汽车工业的迅猛发展,在国家鼓励居民汽车消费的前提下,城市居民的汽车拥有量逐年提高,这极大地提高了城市居民的生活质量。但是,城市的道路交通等基础设施的建设,由于受财力和土地资源的限制,其发展速度远远赶不上汽车拥有量的增加,这导致了城市的道路交通越来越拥挤。为了改变这种状况,必须加强对城市的重要道路交通流量的监管。比如:分时间段通过重要道路、有条件地限制某些车辆通过重要道路、采取公共交通车辆优先通过的策略等。本文介绍的就是一种公共交通车辆优先通过策略的实施方法,这种方法在现有交通路面的情形下,根据车流量的大小,合理地控制交叉路口的交通信号灯,提高通行效率。
智能电子车牌
1、智能电子车牌的种类
目前国内外使用的智能电子车牌产品主要有以下几种:(1)微波无源卡:通讯距离小于5米,从基站的微波获取能量供电,通讯速率高,但基站的成本高,基站的微波能量对环境有污染;(2)微波有源卡:通讯距离5米到10米,通讯速率高,抗干扰能力强,但基站的成本高;(3)高频无源卡:从基站的射频获取能量供电,成本低,但有效通讯距离很小(小于0.3米);(4)高频有源卡:通讯距离可大于50米,成本低,但功耗较大,不宜长时间用电池供电;(5)电子标签:通讯距离5米左右,是有源装置,只存储ID识别号,功能和可靠性太差。
2、公交智能电子车牌的原理
应用于公共交通车流量控制的智能电子车牌,必须具备以下特点:
(1)成本低
(2)距离较远(50米以上)
(3)对环境不造成电磁污染
根据这些特点,我们选用高频有源卡,因为可以采用公交车的电源,功耗不成其为问题。我们设计的智能电子车牌有如下特点:
(1)通讯距离50米左右,可根据实际情况延长或缩短
(2)使用业余数传频段:上行433MHz/下行434MHz不受无委限制
(3)发射功率小于10毫瓦,不需要申报
(4)FSK调制/PLL稳频提高抗干扰能力
(5)数据加密传输,位率为2048——9600BPS
(6)具有防信息碰撞功能,能可靠识别信号覆盖区内所有的车载卡其基本原理如下图所示:
印刷电路板天线为收发共用;高频通道、分倍频器、VCO/PLL等电路实际上只有一套,工作于半双功状态,由控制电路决定其工作于发送或接收状态:EEPROM用于存储车辆的信息和其他发行信息。电路板很小巧,大约35平方厘米。卡内还有稳压电路和后备电池,由公交车的12V工作电源供电。
智能电子车牌在城市公交车流量监控系统中的应用
城市交通管理的一项主要任务是交叉路口通行秩序的管理。目前,无人指挥的主要交叉路口都采用交通指挥信号灯(红绿黄灯),而信号灯颜色的转换多采用定时转换,以便东西 南北的车辆分时通过。因为每个方向的通行时间是预先固定的,而路面的车流量却是变化的,因此常常会出现一个方向的车辆排队等候而另一个方向车流却很稀少的现象。再者,公共交通工具是城市交通最基本也是最重要的,只有发展公共交通、提高公交工具的通行效率、有条件地限制其他车辆在拥挤路面的通行权,才能减少交通堵塞,使城市的交通更顺畅。公交车智能电子车牌的使用,实现了城市拥挤路段交叉路口公交车的优先通行权。下面介绍公交优先方案在十叉路口的具体应用情况:
整个系统由三个部分组成:
(1)车载卡:安装在每台公交车上
(2)基站:安装在交叉路口,用于探测车载卡
(3)中控机:安装在路口中央控制台,用于采集、处理路口的基站送来的测量信息和控制交通信号灯的运行我国的交通体制是右边通行原则,因此:由西往东南北的车辆遇红灯时将滞留于路口的AB段;同理,由南往东西北的车辆遇红灯时将滞留于路口的CD段;由东往南西北的车辆遇红灯时将滞留于路口的EF段:由北往东南西的车辆遇红灯时将滞留于路口的GH段。为了统计某一时刻路口各个方向的公交车辆,我们需在A、B、C、D、E、F、G、H八个地方安装八台公交车智能电子车牌的探测基站,分别用于测量由西往东南北、由南往东西北、由东往南西北、由北往东南西的公交车辆。以测量由西往东南北的公交车辆数为例:当车辆由西方向进入路口的时候,首先经过A基站,A基站探测到该车辆后认为本路段的车辆数加一:当由A往B的车辆经过B基站时,B基站将探测到该车辆,当该车辆继续运动脱离B基站的探测时认为本路段的车辆数减一。连续地对A站和B站探测到的所有公交车辆进行加一和减一,得到的统计结果,就是本路段的公交车流量。同理,可以测得每一时刻由南往东西北、由东往南西北、由北往东南西的公交车辆数。路口的中央控制计算机将这四个路段的公交车辆数进行统计,就可以根据实际的车流量情况,合理地控制各个方向交通信号灯的运行,达到提高车辆通行效率的目的。
总之,在现有的路面资源的情况下,充分提高城市交通车辆的通行效率,是利国利民的好事,其经济效益和社会效益是巨大的。