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试验设备标定检定之区间测速系统

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-10-08 14:54????浏览量:
0 引言
区间测速系统由区间测速起点监控设备、终点监控设备、通信网络、中央服务器及App等组成,通过在道路卡点的监控抓拍系统,对道路卡点监测区域内所通行的车辆进行实时监控、抓拍、以获取车辆行驶速度、交通流量、车辆的牌照号码、颜色、物理大概尺寸以及驾驶员特征等信息,将信息通过传输网络传输到公安交通指挥中心和交通控制分中心的数据库中进行数据存储、查询、比对等处理。信息可用于对交通流量的自动分析、统计,同时能为公安部门有效打击违章超速、肇事逃逸、可疑车辆等各种违法行为提供有效依据。开展区间测速系统的试验设备标定检定工作,可有效保证区间测速系统量值的准确可靠,减少由于区间测速不准确引起的处罚纠纷。
 
1 区间测速原理
区间测速系统原理为在一条相对封闭的路段上布设两个或两个以上监控点,在任意两个监控点之间构成一个行驶路径唯一确定、限速值恒定的测速区间。区间起点及终点的监控设备受通过车辆的触发,自动记录该车辆的通过时刻、车辆特征、日期、时间、地点等信息,并通过通信网络传送到中央服务器,由App根据车辆通过测速区间的时间间隔及行驶距离计算其平均速度,作为判断超速违法行为的依据。区间测速系统检测机动车平均速度原理图见图 1 所示。机动车通过测速区间 L 的起点和终点监控设备时,传感器感应车辆给出信号,监控设备接收并计算起点与终点传感器信号间的时间间隔,根据预先设定的区间距离按式( 1) 计算车辆平均速度: 式中: v—机动车在区间内行驶的平均速度km /h; L—固定区间的路程,km; t1、t2—车辆进入、离开区间的时刻; ( t2 - t1 ) —被测车辆的区间行驶时间间隔。
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2 检定方法的探讨
由区间测速的原理可见,区间测速是一种“点到点”的测速方式,即在机动车辆进入道路起点的时刻点开始,行驶一段时间后离开的时刻点截止,记录该段时间( 区间) 内运行距离与时间,计算平均速度。[1]其中区间距离及时间是关键参数,其准确程度会直接影响区间测速平均速度的试验设备标定检定结果。也应是制定检定规程关注的核心内容。在开展区间测速系统的测量工作前,应选择晴朗的天气条件,避免在路面湿滑或大雾天气进行测量,应注意道路环境,尽量确保道路周边无行人或其他杂物。选择车辆特征清晰、车牌无遮挡、安全系数高且无故障的测试车辆。测量过程中,若测量条件产生不安全因素,应马上停止测量工作。
 
( 1) 区间距离目前对区间距离测量有多种方法,以下分别进行探讨。采用激光测距仪对区间进行分段测量,这种方法比较繁琐,耗时较长; [2]采用区间测速系统检定装置,其 GPS 天线接收卫星信号后,通过多普勒频移变换速率的方式测量车辆的自身运行速度和里程,实时处理并显示试验车辆运行的速度、里程及时间参数,当试验车通过道路交通区间测速监测系统的起点和终点时,区间测速系统自动拍摄试验车,并给出该车当前的时刻值,同时将放置于试验车辆的显示屏显示的速度值、区间距离值和时刻值一并拍摄。结束后,将检定装置的里程值和时间间隔值换算为平均速度,并与区间测速系统计算的平均速度进行比较。这种方法对不具有隧道的区间测速路段有较好的操作性,安装简单、方便和快捷,但对具有隧道的区间测速路段,存在着区间距离测量误差较大的因素; 采用一种非接触式光电传感器测距的方法,将非接触式测距仪安装在试验车上,驾驶试验车通过区间测速路段进行测距,该种方法测距较为准确,安装相对而言较为不便。实际工作中可根据现场测量路段灵活选择不同方法。检定工作前期,应与交通管理部门沟通,尽量对该区间采取封路措施,确保检定工作的安全。根据被检区间测速系统监控设备实际安装点确定测速区间起点和终点的位置。将非接触式测距设备按使用要求安装在试验车上,安装过程中应注意离地间隙的高度处于合适的位置,调整使其处于正常工作状态。试验车按同一车道行驶通过测速区间,测量其行驶距离,重复测量 3 次,选取最小值作为测量结果。在整个区间测速路段内,试验车辆尽可能保持在同一条车道行驶,避免变道导致测量距离增加。
 
( 2) 区间测速速度及速度范围区间测速速度及速度范围的检定,应结合实际道路路况,若存在弯道多、坡道陡等复杂路况,区间测速误差的检定点可作适当调整或选择性测量,若已对测量区间采取封路措施,120km /h 速度点以下的速度,可由试验车辆在测速区间内行驶的方式进行测量,而对于 120km /h 速度点以上的速度,从安全角度考虑,可在区间测速起点和终点放置标准数字时钟的方式进行,避免严重超速带来的重大安全隐患。
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( 3) 时间时间准确与否直接关系到区间测速系统平均速度的准确度,主要有当前时刻误差、时间同步误差等方面。检定通过配有标准数字时钟的试验车辆在经过起始和终止监控点时进行抓拍。标准数字时钟是用数字显示时、分、秒的计时装置,[3]主振器为石英晶体振荡器或原子频标,运行方式分为主振器自主运行模式和 GNSS 授时同步模式,其中 GNSS 授时同步模式通过接收 GNSS 卫星信号,解码时间信息并对主振器进行锁定和驯服; 标准数字时钟由主振器、同步装置、时钟芯片、聚光型高亮度 LED 屏幕驱动电路、显示单元等部分构成。为适应白天高光照度的环境保证抓拍图像的清晰,可采用聚光型高亮度 LED 屏幕。开展检定工作采用的标准数字时钟应有效溯源。区间测速系统中监控设备、服务器、数据处理各个单元通过以太网进行数据交互,在检定前可采用GNSS( Global Navigation Satellite System) 全球导航卫星系统、PTP 精密时钟协议、NTP 网络时间协议等方式对区间测速系统进行时间同步,其授时精度分别为纳秒级、微秒级及毫秒级,时间同步方式可根据现场环境灵活选取。针对当前时刻误差及时间同步误差检定,对系统中各用时单元每间隔 24 小时进行一次时间同步,通过时间综合测量仪对区间测速系统时间服务器网络接口单元进行当前时刻误差的检定,测量时间段为 MJD58270 ~ 58277,时间综合测量仪的 NTP 测量精度为 10μs,分辨力为 5μs,采样间隔为 1min,其测得值如图 2 所示。由此可以看出,在 MJD58270 ~ 58277 期间内连续测量,其当前时刻误差保持在 ± 5ms 内; 对监控设备进行时间同步误差的检定,可由起点监控及终点监控的当前时刻误差计算得到。在实际检定工作中,车辆在区间行驶的时间间隔是关键参数,试验车辆通过区间路段存在一定的不安全因素,故对时间间隔的在线测量方法进行探讨。该方法设计时间溯源管理平台,平台向区间测速监控设备起点端发出启动命令信息包,模拟车辆通过起点; 区间测速监控设备起点端收到后,返回应答消息,在应答消息中包含监控设备起点端当前时间信息; 经过设定检定的时间间隔后,平台向区间测速监控设备终点端发出停止命令信息包,模拟车辆通过终点,监控设备终点端收到后,返回应答消息,在应答消息中包含监控设备终点端当前时间信息;平台根据监控设备起点及终点端的时间间隔与标准时间间隔进行计算区间测速误差。平台至监控设备端的网络延迟应进行补偿处理。
 
3 结束语
为保证区间测速系统的准确可靠,本文对区间测速系统的关键参数的检定方法进行了分析和探讨。随着互联网技术的快速发展,“互联网 + 计量”已成为未来发展趋势,考虑到区间测速试验设备标定检定工作中的安全因素,提出了一种在线试验设备标定检定的方法和思路。

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