一种自行车群体流量的检测方法
专利汇可以提供一种自行车群体流量的检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 自行车 群体流量的检测方法，属于非电量电测信息技术领域。本 发明 用于自行车群体流量的测量，包括：在自行车分车道内通过某一观察断面的流量检测和在交叉口停车线前某一范围内滞留着的排队自行车数量的检测。运用数理统计方法识别随机、离散、模糊的自行车群体流，建立了新颖的识别模式，开发了专用的特定形状的电感式环形线圈作为 感知 元件，与微处理机相结合，便能实现对自行车群体流量实时动态的智能化检测。，下面是一种自行车群体流量的检测方法专利的具体信息内容。
1.一种自行车群体流量的检测方法，本发明的特征是分为通过型和静态型两种检测方式，分别建立通过型和静态型两种识别模式，分别采用两种特定形状的电感式环形线圈作为感知元件，将通过型方式传感器和静态型方式传感器组合起来，借助电子开关的高速切换，共用一组频率一时间脉冲转换装置，经过量化后送入微处理机进行计算识别，实现或数码显示，或打印输出，或输入PC机，或输入交通控制系统。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征为通过型感知元件的电感式环形线圈造型为平行四边形，为2～5匝，与道路延伸方向大致成45°角，一个端边应尽量靠近人行道，另一端边应靠近快车道分界线，端边净距约33～35cm，斜边长视路面宽度L而定，为
L。此线圈接到第一级振荡器的馈线允许长200米。
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征为静态型感知元件的电感式环形线圈造型为梳状矩形，单匝顺（或逆）时针方向环形绕制，线圈平面的前方与自行车停车线取齐（或稍出头），纵向长度大致10米，处于外层的长边应尽量靠近快车道和人行道，它与内层导线组成梳状条纹，梳孔间距取50～60cm，允许最内层的一个梳孔间距取30～60cm，此线圈接到第一级振荡器的馈线允许长200米。
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征为通过型识别模式如下：当车流密度在饱和程度内，检测到的特征波形与自行车车速无关，采用实时动态数据处理方法，先识别特征波，再处理随机-离散（可分段）群体波，按公式计算群体波内函车辆数N6=∫t1t2w(t)dtK×So]]>再识别新的特征波，再量度后来的可分段群体波。
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征为静态型识别模式如下：采用动态分时段识别的原则，建立识别基准Ks，建立某分时段内参考零点Po，在下一分段内选取Pi（max），按公式计算静态排队车辆数Ns＝Ks（Pi（max）-Po），按振荡器频率漂移趋势，建立新的参考零点Po，再量度下一时段的排队车辆数。
本发明属于非电量电测信息技术领域。
1988年我国自行车保有量已超过二亿辆，是城镇居民的通用出行工具。在大城市和特大城市的主干道上，交叉口的流量高峰每小时可达1～2.4万辆，形成潮水般的自行车群体流。国外，战后都经历了交通现代化的过程。为测量交通量，他们的重点是开发各种新颖的机动车检测器。例如，英国的Plessey公司的ST车辆检测器，Sarasota公司的VC系列交通流量分析仪，普遍采用电感式环形线圈来检测机动车流，它们不被用来检测自行车流。丹麦Ericsson集团DANSK信号公司的JCF系列智能检测器，标称能测自行车，但对密集行进的自行车流却是无能为力的。国内，1984年丹东电子研究所推出的JZJ型交通量自动记录分析仪，采用橡皮踏板内含固定压簧开关作传感器，它能记录检测孤立行进的自行车，而对自行车群体流同样无能为力。1986年交通部重庆公路研究所推出地磁式车辆检测器，经重庆市公安交通管理研究所等再开发，制成自行车检测器，因其传感器空间感知范围有限，需要多个测头并排成组才能检测并行的自行车流，但给出的是群体当量值而非实时流量。对于静态车辆数，它测不出来。
本发明的目的是提供一种自行车群体流量的检测方法。应用该方法已制得一种智能化检测仪器。本发明用于自行车群体流量的测量，包括：1、在自行车分隔道内，通过某一观察断面的流量检测;2、在交叉口停车线前某一范围内滞留着的排队自行车数量的检测。
本发明所述的检测方法是：按照检测车流的状态分为通过型和静态型两种检测方式。通过型检测方式是对在自行车分隔道内，通过某一观察断面的流量，即每分钟通过该断面的自行车数量的检测。静态型检测方式是对在交叉口停车线前某一范围内滞留着的排队自行车数量的检测。对于上述两种检测方式分别建立通过型和静态型两种识别模式，分别采用特定形状的电感环形线圈作为感知元件，将通过型方式传感器和静态型方式传感器组合起来，借助电子开关的高速切换，共用一组频率-时间脉冲转换装置，经过量化后送入微处理机进行计算识别，实现或数码显示，或打印输出，或输入PC机，或输入交通控制系统。就通过型检测方式而言，在固定断面处观察，具有随机、离散、模糊的性质。只要车流密度不超过饱和程度，在经历几个并行与参差衔接的集团混行序列后，总会有单一车辆的出现，通常在每分钟内，至少出现一次。基此，设计出一个随机动态检测系统：它能将群体中的单一车辆甄别出来，计算其时空存在量，求得单一车辆的实时当量;然后以此来量度可分段的混行序列，得出模糊解。为能甄别单一车辆，设计了特定形状的电感环形线圈作为感知元件，如图1所示，其造型为平行四边形，为2～5匝，与道路延伸方向大致成45°角，一个端边应尽量靠近人行道，另一端边应靠近快车道分界线，端边净距为33～35cm，斜边长视路面宽度L而定，为
L。此线圈由直径大于φ0.3mm的高强度漆包线，或有绝缘护套的导线绕成，线圈布设在自行车分隔道内，或直接胶在路面上，或埋在路面下，深度可达20～25mm，此线圈经过馈线（允许长200米）接到第一级振荡器，构成通过型检测方式传感器。自行车通过线圈时，传感器的振荡频率随自行车与线圈的相关位置变化而变化，其频率增量与前轮行进位置有关。感知量，即频率增量，对通过型方式，呈现4峰3谷的特征波形。如图3所示。D-前轮着地点距线圈进线的距离。对26英寸自行车或28英寸，24英寸自行车均呈相同的特征波形，且特征波形与车速无关，即检测值与自行车车速无关。此波形是反映自行车行进的根本特征。识别波形特征是识别单一车辆的契机。对于混行序列，通过电感环形线圈时，传感器得出杂乱的频率增量波形，但这是一种随机-离散（可分段的）群体波，可按段落来进行识别，识别模式为：△采用实时动态数据处理的原则;
△识别特征波，即识别在某一时段内出现单一车辆的次数和波形，求出特征波的幅值×时距的平均值，作为识别群体波形的动态相对基准;
△统计出下一计测时段内群体波的波形面积，峰的个数及其幅值;
△按下列公式计算群体波内涵车辆数N6
式中，W（t）为群体波波函数;SU为单一车辆感知波形面积的平均值，即动态相对基准;K为与群体车流波形面积和波峰个数、峰值平均值有关的比例系数;
△记下新的单一车辆波形。同样适时计算其波形面积的平均值，构成新的动态相对基准;并用来量度后来的可分段的群体波。这种实时动态识别模式，可有效地克服环形线圈振荡器严重的频率漂移带来的种种麻烦，使检测得以实现，而且能给出相当准确的实时车流量数据。就静态型检测方式而言，采用另一种特定形状的电感环形线圈作感知元件，如图2所示，其造型为梳状矩形，单匝顺（或逆）时针方向环形绕制，线圈平面的前方与自行车停车线取齐（或稍出头），纵向长度大致10米，处于外层的长边应尽量靠近快车道和人行道，它与内层导线组成梳状条纹，梳孔间距取50～60cm，允许最内层的一个梳孔间距取30～60cm，此线圈接到第一级振荡器的馈线允许长200米。此线圈由直径φ0.8mm左右的高强度漆包线（或有绝缘护层的导线）绕制，线圈的布设要求同前述相同。此线圈通过馈线接到第一级振荡器，构成静态型检测方式传感器。把单辆自行车滞留于线圈内，车身取向基本上与梳状条平行，随着自行车滞留位置的不同，即车身与梳条距离不同，则线圈感知量，即频率增量也不同。显然，经过多次不同位置的滞留，可以求出一个平均值，相当于统计性的单车当量。对于滞留在线圈内的车群，显然是乱排的，但从梳状条看过去，好象是有序的，可以用统计方法来量度，得出模糊解。静态型识别模式为：△采用动态分时段识别的原则;
△建立识别基准，即当线圈内只有一辆自行车时，测量其感知的频率增量，求出平均值，转化成比例系数，存入内存，记为Ks;
△在某个分时段内（含几个红绿灯信号周期），以线圈感知到的最低频率量作为参考零点，记为Po，并记录此零点的漂移量;
△在下一分时段内，按设定的取样时间，计测感知的频率量有P1，P2，P3，……，选出其中的的最大值，记为Pi（max）;
△按下列公式计算静态排队滞留车辆数NsNs＝Ks（Pi（max）-Po）△选出这一分时段内的最小频率感知量，判断是否合于振荡器的频率漂移趋势。如果符合，作为再下一个分时段的Po;否则，则仍取上一分时段的Po，加上修正值后，作为新的参考零点。这样，可有效地减除振荡器严重的频率漂移给计测带来的种种困难，而且得到一定准确度的静态滞留着的排队自行车数量。
本发明的优点是：用数理统计方法来识别随机、离散，模糊的自行车群体车流，建立了新颖的识别模式，开发了一种检测自行车群体流量专用的特定形状的电感式环形线圈作为感知元件，与微处理机相结合，便能实现实时动态的自行车群体流量的检测。电感式环形线圈具有检测运动车辆和静止车辆的双重功能，由于是有源传感器，它感知能力强，范围大，不管路面多宽，只要布设一个线圈，且施工方便，维护简单，是较理想的一种传感器件。应用本发明方法已制成一种智能化检测仪既可用于自行车交通流量调查，又可用于城市交通管理。本发明对于开发机动车-自行车综合交通信号控制系统提供了可行的前景，它将为建设具有中国特色的混合交通信号计算机控制系统作出贡献。
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