[发明专利]包括作为击球面一部分的聚合材料的轻击杆头和轻击杆

说明书

技术领域

本发明涉及电子自动检测装置与方法，具体涉及一种基于定向天线的十字路口车流检测方法与装置。

背景技术

车流检测历来是获取交通信息的一个重要手段，人们通过对车流信息进行分析，判定道路的设计是否合理，道路的调度手段是否可行。特别是对于交通状况复杂，事故频发的十字路口而言，进行更简单易行，高效精准的车流检测，为减少十字路口交通事故，设置合理红绿灯间隔时间提供了更可靠的依据。

在现有的研究成果中，车流检测的方法主要有两类：一类是接触式测量，包括压电，压力管检测，环形线圈检测和磁力式检测。这种测量方法是将检测设备埋藏在路面之下，采集汽车经过采集装置上方时引起的相应的压力，电场或磁场的变化，再将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息。据此计算出的车流量，速度等交通参数则可上传给中央控制系统。这类方法在技术领域已经非常成熟，便于实际操作。然而，由于检测器处于地下，不仅会受到诸如路基下沉，水冻等地质问题的影响，维护时也面临极大的困难，维护费用昂贵且对交通的正常运行影响时间长；第二类是非接触式测量，主要包括波频检测和视频检测两大类。其中，波频检测可分为微波，超声波和红外三种；视频检测则主要依靠于视频图像处理技术。尽管这类检测方法在使用中更为方便，然而，其成本和日常的维护费用却远远高出其他检测方法。另外，各类辐射，电磁场对波频检测影响，不同气候，光照，阴影对视频检测的影响，都亟待人们为之提供有效的解决办法。

为此，本发明借助车联网信标机制的特征，结合定向天线的固有物理性质，根据不同的道路环境及检测要求，通过选择特定规格的定向天线，设计了基于定向天线的车流检测方法。考虑到定向天线可以更加充分的利用空间资源，提高网络的频率利用率，增大无线通信网络的容量，同时还可以进行远距离通信，被探测概率低，建设成本和日常维护费用低廉，相信会在未来车流检测的应用中发挥更重要的作用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种基于定向天线的十字路口车流检测方法与装置。

为实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于定向天线的十字路口车流检测方法，具体包括如下步骤：

步骤一，车流检测区域设置：信标接收装置A、B、C和D分别安装在十字路口的四个红绿灯上，每个信标接收装置都配备一定规格的定向天线，在十字路口的四个不同的方向上，分别形成四个矩形区域，每个矩形区域的形成方式如下：定向天线的主瓣在垂直方向上的覆盖下界切面与道路路面的交线设为BC，定向天线的主瓣在垂直方向上的覆盖上界切面与道路路面的交线设为DE，与道路路沿CE和BD所形成的矩形区域为BDEC；这四个矩形区域即构成十字路口整体的车流检测区域；

步骤二，信标消息采集：信标接收装置A、B、C和D完成车辆信标消息采集工作，并传送到数据处理模块；

步骤三，信标消息处理：利用数据处理模块将步骤二采集到的车辆信标消息进行分析处理，完成车流统计、车辆行驶方向的识别；

步骤四，无线数据传输：将步骤三中得到的交通检测信息通过无线传输模块传送至远程监控系统；

步骤五，远程监控系统利用步骤四中上传的交通检测信息完成交通流统计以及远程监控；监控系统中的信息由数据存储模块进行存储，车辆检测过程结束。

进一步地，所述步骤一的具体实现方法如下：

步骤101，信标接收装置A、B、C和D分别安装在十字路口的四个红绿灯上；设十字路口某一方向道路处定向天线的下倾角为α，水平波瓣宽度为β，定向天线的挂高高度为H，道路宽度为Width，四者之间的关系满足：

Width＝2*H*sin(β/2)/sinα

步骤102，每个信标接收装置都配备一定规格的定向天线，所述一定规格的定向天线的确定过程如下：

首先，选择满足条件1)-2)的定向天线：

1)天线覆盖范围D大于十字路口处天线的最小覆盖范围D_min：

D_min＝10*T*v_max

其中，T为信标消息的发送周期，v_max为十字路口最高车速，D_min为十字路口处定向天线的最小覆盖范围；

D＝H/tan(α-θ/2)-H/tan(α+θ/2)≥H/tanα-H/tan(α+θ/2)

其中，α为天线下倾角，θ为垂直波瓣宽度，H为天线的挂高高度，D为天线覆盖范围；