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交通地感线圈的发展

发布时间:2021-10-22


赛文交通网近期从多角度出发,试图了解、剖析交通感知领域的发展与变化,在寻访期间,笔者不止一次听到大家提及地感线圈这一传统感知检测设备的发展及变化。

细看国内交通感知行业的发展,地感线圈车辆检测器已经失去了往日的荣光,受到以雷达、视频为主的新兴感知设备冲击,其市场空间和市场规模被不断压缩。

但放眼全球市场,地感线圈依旧是当前世界范围内应用最为广泛的车辆检测器。

地感线圈为何会逐渐失去国内市场,走到了被淘汰的边缘,又是否还有机会重振昔日荣光?

本篇内容便聚焦交通地感线圈的发展与应用。

01

地感线圈车辆检测器的“前世今生”

世界公认的第一台车辆检测器,是出现于1928年的鸣笛车辆检测器,通过安装在道路附近的麦克风,以司机鸣笛来触发设备来检测车辆经过,主要应用于十字路口的信号控制。同一时期还出现了通过压感检测的车辆检测器。

20世纪60年代,地感线圈正式被用作为车辆检测器,并随着地感线圈检测技术不断地发展,线圈车辆检测器成为了至今世界上最为广泛应用的车辆检测设备之一。

 

 

地感线圈车辆检测器,是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。当车辆通过或停止于该线圈之上时,将会改变线圈内的磁通,引起线圈回路电感量变化,检测器通过检测该电感量的变化来判断车辆存在状态。

作为目前最成熟的检测方式,地感线圈检测器可以精准检测车辆存在状态,并由此计算时间占有率、流量、车头时距等交通数据,通过双线圈或异形线圈设计还可以实现速度检测、单向车辆检测、基于车长的分型检测等。

地感线圈具有丰富的成功案例,且抗气象干扰能力强,定点检测精度高的特点。

但是在安装时需要路面切割施工,对路面破坏大,后期维护也比较困难,这是它最大的缺点。

02

地感线圈处境的冷与热

谈起地感线圈的发展,就不得不提及一下国内外对地感线圈应用的不同现状。

在欧美地区,地感线圈依旧作为交通流量检测和交通感知主要选择之一,在高速公路、城市交通、国省道等方面都有所应用并占有较大比重。

据赛文交通网了解,目前美国交通检测依旧以地感线圈的应用为主,依据交通流检测需求、信号控制需求设置不同形状、不同检测位置、不同检测区域;部分城市应用中虽有采用雷达或视频进行交通感知,但绝大多数雷达和视频检测器仍主要是模拟线圈的方式生成检测状态与监测数据。

在德国的城市交通建设当中,也是以地感线圈的应用建设为主,雷达则主要应用于高速公路的建设,且从上世纪的六七十年代开始,就一直保持着这样的建设模式,没有过多的变化,地磁、视频等交通检测设备在德国的应用相对较少。

地感线圈在欧美等地的广泛应用,或是因为欧美地区的交通信号控制系统应用较为成熟,加之线圈技术的成熟、优良性能和低廉的价格,以及运行维护水平较高,因此线圈更容易比视频、雷达等设备在这些地区得到更多应用。

亚太地区的新加坡、日本等国家和地区也是如此。

国内地感线圈的应用则与之相反,雷达、视频等新兴感知设备成为了近几年市场的绝对宠儿,线圈尽管依旧有所应用,但大都主要停留在早期建设的交通信号控制建设当中,且近年来也有被新兴感知设备所替代的趋势。

03

失势的原因

价格低廉,交通采集稳定性好,数据精准的线圈,为什么国内的发展会惨遭“滑铁卢”?原因有六:

一是低价市场竞争与监管制度的疏漏。

随着线圈技术的成熟和建设规模的不断扩大,不可避免地迎来了优胜劣汰的价格战。生产厂商开始压缩线圈售价,争夺市场份额,线圈成交价一味走低。

线圈市场价格的降低,使得部分厂商为应对价格战,从而压缩线圈产品生产成本,导致线圈质量开始下降。

市场缺乏严格的产品质量与施工质量监督,运维管理水平较低,线圈行业鱼龙混杂。

加之一直以来国内交通控制领域数据应用水平的限制,使得厂商和用户两方逐渐对线圈的应用效果和发展产生疑虑,自然而然地开始转向其他发展方向。

二是铺设施工相关标准的缺失。

地感线圈市场发展多年,铺设施工却没有统一标准规范,实际使用中有依靠企业施工标准情况,但更多则没有施工依据。

在施工工艺和布设规则上,无论是环形线圈还是菱形线圈,亦或是小型线圈(单车道)或大型线圈(跨车道),对道路路基需要切割多深,要绕几圈,接头部分如何处理,线圈的铺设是否适合检测这条道路的车流量,是否合适这条道路的载重,这些问题都会影响线圈的实际使用效果。

三是道路建设质量问题。

过去的二三十年,是我国交通行业各领域快速发展的时期。仅看2010-2020年期间,我国公路里程每年平均以10万/公里的增量迅速增加,从2010年400.82万公里增长至2020年510万公里。

道路里程快速增长的同时,道路的质量问题也成为急需解决的关键问题。

软地基沉陷

引以上述的报道,仅仅通车1年的快速道路,道路便出现了不同程度的凹陷,建设方解释是因为道路本是软地基,对道路的承载力不够,后续将进行软基处理(主要是针对地基下沉、拉裂而采取的预防措施)。

本因在建设中进行软基处理,却因为“当时工期抓的紧,工程进度太快了点”的理由直接被忽略了过去。

线圈检测依赖的道路出现了质量问题,即便是质量再好的线圈,道路质量不行,线圈的寿命和应用效果也将无法得到真正的保障。

除此之外,基础设施快速发展时期,不断推陈出新的市政规划,道路翻新、道路扩建、管道埋设等建设工作,路面被主动的人为破损,也阻碍的了线圈的稳定使用。

四是车辆超载问题与地域环境问题。

 

在超载和高温情况下破损的路面

车辆的超载问题,是屡禁不止的交通顽疾问题之一。

因超载问题造成的交通道路断裂、破损等现象随处可见,线圈的布设推广自然受到严重的阻碍。

此外,地区环境也是常见的被忽略的问题之一。

 

沥青路标线晒变形

五是行业发展的需求。

交通环境日益复杂,交通科技不断发展,交通算法模型也在不断得到创新应用,交通行业对交通信息感知的需求显著增长,交通参数类型需求更加丰富,全息感知被提出。

雷达、视频等交通感知检测设备相对于地感线圈等传统设备而言,可以采集到区域更广、信息更加全面的交通数据信息,并且在后续对信息的数字化处理和体系化建设方面,相关的算力、算法技术发展迅速,系统建设更加整体全面,因此雷达等设备成为了交通感知检测的主流选择。

六是过度的追求经济利益和项目智慧化。

智慧交通在近几年迎来了新一轮的发展高峰,新产品和新技术不断涌现,多样的智慧化交通项目也在全国遍地开花。

尽管地感线圈在交通信息检测能力上依旧占有一定优势,但相对视频、雷达、雷视一体、激光等感知产品,几百块钱的地感线圈市场定价,利润空间并不具有吸引力,这也让行业企业更加倾向于推进和推广新兴感知设备的生产和应用。

除此之外,也有部分业主用户在项目建设的过程中,过于看重“创新应用”,反而忽略了项目建设需求,忽略日常工作基本需求,出现了一些所谓的“面子工程”,在项目的规划设计和建设过程中,一味的追求智慧化,得不偿失。

04

地感线圈能否重铸往日荣光

地感线圈还有多少机会可以回到以前的发展状况?微乎其微,或许这是这个问题最贴近的答案。虽几乎没有可能,但也并非彻底否定线圈在国内的未来发展。

如果有据可依,如果可以确保线圈从材料,到施工工艺相应的标准到检测,施工人员的道路切割到线圈铺设,都有可以依据的严格的技术标准、实施标准和施工标准,那线圈还有一定的几率新生焕发。

但现实中,我们却发现没有人正在去做这种“如果”的假设改变,地感线圈作为主流检测设备的回归已被断绝了最后的希望。

即便如此,行业和市场还是需要明白,交通检测不是一场检测参数、检测数据多少的PK秀,更加重要的是交通信息检测的稳定性,365天每天24小时不间断的持续性,这些比选择哪些检测设备更有意义,而不是一味的推广和吹捧部分只能在试验场中,标准的环境下才能工作的“智慧”交通检测感知设备。

最终,无论哪种交通检测方式,能够提供准确、实时、可靠的检测数据,满足核心数据需求才是根本。

如果做不到、做不好、解决不了这些的问题,那么不仅是地感线圈的发展无法回归,新的技术也会走上线圈发展的老路。

 

 

 

本文转自网络

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