?。ü饫w光柵智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）交通路況與人們的日常生活息息相關(guān)。由于城市人口密度大、新車增長(zhǎng)速度過(guò)快、施工項(xiàng)目多、市民的交通觀念差等原因，目前交通擁擠情況十分嚴(yán)重。以北京為例，隨著中國(guó)發(fā)展的化，北京作為與世界交流的窗口，要以嶄新、健康、良好的形象迎接各國(guó)友人的來(lái)訪。特別是2008年即將在北京舉辦的奧運(yùn)會(huì)，它作為目前世界上zui盛大的活動(dòng)，給北京帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益是無(wú)法估量的。然而，在短短十幾天內(nèi)，數(shù)量驚人的現(xiàn)場(chǎng)觀眾和旅游觀光者，還有眾多運(yùn)動(dòng)員、新聞?dòng)浾呒跋嚓P(guān)工作人員聚集于北京。每天60萬(wàn)名持票觀眾和20萬(wàn)名工作人員、志愿者往返于比賽場(chǎng)館和駐地，如此大的通勤量，無(wú)疑是對(duì)北京交通系統(tǒng)的巨大考驗(yàn)。掌握全市各路段的車流量，從而合理建設(shè)、規(guī)劃交通，從根本上解決、緩解交通擁擠問(wèn)題具有十分重要的意義。
　　光纖光柵智能交通檢測(cè)系統(tǒng)能為交通出行提供堅(jiān)實(shí)、完善、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)能夠完成路面立交橋的健康檢測(cè)，可以說(shuō)是一位城市交通的家庭醫(yī)生。
　　光纖傳感器的智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由三部分組成：路邊系統(tǒng)、中心系統(tǒng)、公眾系統(tǒng)。路邊系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)視、信息提供等任務(wù)，可同多個(gè)中心之間。中心系統(tǒng)：交通管理中心，提供具交通系統(tǒng)的運(yùn)行、管理及支持功能。公眾系統(tǒng)：公眾可通過(guò)它獲取檢測(cè)范圍內(nèi)的出行信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示：
　　負(fù)責(zé)對(duì)下位機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，主要以兩臺(tái)上位控制機(jī)為核心，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，上位控制計(jì)算機(jī)1和上位控制計(jì)算機(jī)2，是互為熱備份的，將先啟動(dòng)的計(jì)算機(jī)設(shè)置為主機(jī)，后啟動(dòng)的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)為備份機(jī)，通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)與FBG3000的雙向通訊。每隔設(shè)定時(shí)間，主機(jī)將采集數(shù)據(jù)保存，并將數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)備份到備份機(jī)和交通中心的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，將數(shù)據(jù)*保存。主機(jī)和備份機(jī)只動(dòng)態(tài)保存一個(gè)月的交通數(shù)據(jù)。
　　0anJ G&h+z’E-m 主機(jī)工作時(shí)，備份機(jī)也處于工作狀態(tài)，不斷查詢主機(jī)是否正常將備份數(shù)據(jù)送至從機(jī)，當(dāng)超過(guò)3個(gè)設(shè)定時(shí)間間隔，主機(jī)還未開(kāi)始備份數(shù)據(jù)，則認(rèn)定主機(jī)故障，報(bào)警并記錄該事件，同時(shí)轉(zhuǎn)換成主機(jī)，等原主機(jī)恢復(fù)后，再啟動(dòng)成為備份機(jī)。以此防治主機(jī)故障，保障檢測(cè)順利進(jìn)行。
　　數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)存放路邊系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)，和標(biāo)定數(shù)據(jù)庫(kù)。采集數(shù)據(jù)的保存為今后的相關(guān)事件提供數(shù)據(jù)支持;標(biāo)定數(shù)據(jù)庫(kù)中存放各種車型的前后輪間距、載重標(biāo)準(zhǔn)等，為控制機(jī)分析采集到的原始數(shù)據(jù)提供常用的參數(shù)。
　　光纖光柵FBG傳感器路邊數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
　　路邊系統(tǒng)的信息收集原理：通過(guò)鋪設(shè)在路基中的光纖光柵傳感器收集車流量、車速、車輛載重的相關(guān)數(shù)據(jù)。光纖光柵埋設(shè)在距地面0.5米處，每車道設(shè)兩個(gè)傳感器，如圖3所示，由于不同車型均有標(biāo)定的前后輪間距，且前后輪載重不同，當(dāng)目標(biāo)車輛通過(guò)時(shí)，利用光纖光柵應(yīng)變傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量路基的應(yīng)變情況，從波長(zhǎng)測(cè)量系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到成對(duì)出現(xiàn)的信號(hào)，信號(hào)每出現(xiàn)兩次即可判定有一輛車經(jīng)過(guò)，圖4為我公司在杭州-千島湖高速公路上測(cè)得的路基應(yīng)變圖，由圖中可知，兩個(gè)傳感器同步反映兩輛車先后通過(guò)時(shí)路基的應(yīng)變情況。
　　兩個(gè)應(yīng)變傳感器經(jīng)過(guò)4次碾壓（兩輛車通過(guò)）的應(yīng)變圖之后，測(cè)量這兩次信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間間隔，再加上標(biāo)定數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的應(yīng)變-載重參數(shù)，可以判斷出車輛的型號(hào)、載重及前后輪間距，由公式1可得出該車輛的速度：
　　車速=車輛前后輪間距/車輛前后輪經(jīng)過(guò)傳感器的時(shí)間間隔 公式
　　通信原理：路邊系統(tǒng)和中心系統(tǒng)之間為實(shí)時(shí)通訊，采用環(huán)狀星型通訊方式。路邊系統(tǒng)將采集到的路況信息、車輛信息、交通控制狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送到中心系統(tǒng);中心系統(tǒng)將控制命令、查詢命令等實(shí)時(shí)傳送到路邊系統(tǒng)。中心與公眾用戶間的通訊主要是交通信息查詢，隨機(jī)性很大，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，利用萬(wàn)維網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這一智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：
　　首先，對(duì)各交通要道的車流量進(jìn)行分析，確定交通需求和相應(yīng)的出行特征，為解決交通堵塞、提高市民交通出行效率、優(yōu)化城區(qū)規(guī)劃提供堅(jiān)實(shí)、完善、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，為評(píng)價(jià)解決交通擁堵措施的可行性提供定量的指標(biāo)。
　　其次，對(duì)城市道路、立交橋進(jìn)行長(zhǎng)期應(yīng)變、振動(dòng)等健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，分析道路、橋梁的損壞情況和險(xiǎn)情評(píng)估，對(duì)各種越限行為進(jìn)行警告，及時(shí)采取應(yīng)急措施，為市民出行提供安全保障。
　　zui后，對(duì)城市道路、立交橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便在今后的建設(shè)過(guò)程中提高路面承載能力。提高路面承載能力一般的做法是增加瀝青層的厚度，據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，瀝青的厚度增加1.3cm，每車道/公里的鋪設(shè)成本將會(huì)增加1萬(wàn)美金，如何在鋪設(shè)成本與承載能力間尋求平衡，也是本系統(tǒng)可以解決的問(wèn)題之一。