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智能交通建設(shè)勢在必行 傳感器打造產(chǎn)業(yè)“利器”
從我們?nèi)耸忠徊康闹悄苁謾C(jī)，到宇宙太空里的雷達(dá)探測，傳感器智能應(yīng)用無處不在，為人類的生產(chǎn)生活提供諸多便利。在智能交通領(lǐng)域，傳感器更是不可或缺。
智能交通的建設(shè)是一項(xiàng)社會化的系統(tǒng)工程，涉及到各個(gè)方面。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、控制技術(shù)、電子傳感技術(shù)等有效地集成運(yùn)用為智能交通的變革發(fā)展提供了銳利“武器”。
智能交通建設(shè)是大方向
日前香港鐵路有限公司南港島線正式開通，它是全國首條運(yùn)營全自動(dòng)駕駛地鐵車輛的線路，預(yù)計(jì)南港島線東段將于12月28日正式啟用。
據(jù)了解，該線路地鐵車輛由中車長客股份公司自主研發(fā)制造，打造的是一款GOA4(GradesofAutomation4)等級的全自動(dòng)無人駕駛地鐵車輛，這也是是中車長客股份公司在軌道交通設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域研制出無人駕駛地鐵車。
不到30年的時(shí)間，我國的高速公路里程從零發(fā)展到世界，高速鐵路更是被喻為中國的閃亮名片，成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展奇跡的縮影。中國交通的跨越式發(fā)展成就著一個(gè)個(gè)令世界矚目的奇跡。
中國工程院院士錢清泉在接受采訪時(shí)表示，對軌道交通而言，“安全仍是擺在位的需求”。他說，“以前我們對列車的控制主要是靠信號燈，比較原始”，隨著新一代列車控制系統(tǒng)CTCS3的研發(fā)和部署，“情況已大大改觀”。相信隨著智能傳感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，列車在變得“更聰明”的同時(shí)，也會變得“更安全”。
2015年5月，由總理簽署的《中國制造2025》路線圖正式印發(fā)，提出實(shí)施國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、裝備創(chuàng)新等五項(xiàng)重大工程。以高鐵列車為代表的先進(jìn)軌道交通裝備及其基礎(chǔ)零部件和智能制造，因橫跨幾大工程而備受矚目。
此外，《中國制造2025》更進(jìn)一步細(xì)分確立的航空航天裝備、海洋工程裝備、先進(jìn)軌道交通裝備、機(jī)器人、電力裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域，則都與傳感器技術(shù)息息相關(guān)。
事實(shí)上，中國智能列車的工程化研發(fā)已經(jīng)上路。
地磁傳感技術(shù)捕捉城市交通信息
自9月29日起，湖北武漢新建的道路智慧停車系統(tǒng)，開始試運(yùn)行收費(fèi)。這一街頭智慧停車系統(tǒng)，可利用停車位地面的地磁傳感器裝置，即地磁車檢器，來實(shí)現(xiàn)感應(yīng)智能計(jì)時(shí)功能。
在江漢區(qū)江旺路一側(cè)，有一排泊位，每個(gè)泊位的頭、尾和外側(cè)，都標(biāo)有一組6位的數(shù)字編號，這是泊位“身份證號”。泊位正中間有一個(gè)比拳頭略大、嵌入地面的圓片，這便是地磁車檢器。依靠這兩個(gè)裝置，就能準(zhǔn)確記錄泊位停車時(shí)間。
在泊位閑置時(shí)，泊位內(nèi)的地磁車檢器會形成一個(gè)穩(wěn)定磁場，一旦有車輛駛?cè)氩次唬艌霰惆l(fā)生改變，地磁檢測裝置將信息發(fā)送到停車收費(fèi)后臺系統(tǒng)，開始計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)。待車輛駛離后，磁場迅速恢復(fù)。依據(jù)磁場改變時(shí)長，即可準(zhǔn)確判斷停車時(shí)間。而磁場改變情況與泊位“身份證號”一一對應(yīng)，數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳回系統(tǒng)后臺。
泊位編號與地磁裝置相結(jié)合實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)收費(fèi)
與此同時(shí)，地磁傳感器技術(shù)還被用于交通數(shù)據(jù)采集方面。如在武漢長江大橋上橋處，地面便安裝有7個(gè)地磁傳感器，可準(zhǔn)確測量經(jīng)過大橋的車輛數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了由以往的人工計(jì)數(shù)改為地磁傳感計(jì)數(shù)。
武漢長江大橋采用地磁傳感器技術(shù)，可測量過江車流量
除此之外，通過大橋上地磁傳感器上傳的交通數(shù)據(jù)，還可判斷道路的實(shí)時(shí)通信情況，計(jì)算出道路占用情況，并將數(shù)據(jù)結(jié)果通過誘導(dǎo)屏發(fā)布，實(shí)現(xiàn)與紅綠燈控制機(jī)協(xié)同，真正實(shí)現(xiàn)紅綠燈智能化。
汽車融合傳感器是未來發(fā)展主流
傳感器應(yīng)用在現(xiàn)代智能汽車系統(tǒng)中再普遍不過，有了傳感器，道路交通安全提升有了保障。基于車上感知系統(tǒng)的啟用，如雷達(dá)，激光或視頻技術(shù)等，這些車都具備了檢測道路上是否有威脅的能力，預(yù)計(jì)會出現(xiàn)的危險(xiǎn)駕駛情況，并積極采取行動(dòng)，碰撞避撞。
除了在汽車上應(yīng)用多種傳感器形成組合系統(tǒng)外，復(fù)雜的信號處理和傳感器數(shù)據(jù)是否能融合也是整個(gè)系統(tǒng)能否穩(wěn)健和可用的重要因素。
毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器、攝像頭、以及激光雷達(dá)結(jié)合的解決方案是未來的發(fā)展方向；汽車傳感器對安全性和穩(wěn)定性要求極高，早介入和發(fā)展路徑穩(wěn)定的依舊是整車廠和tier1廠商，是行業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力；初創(chuàng)型企業(yè)當(dāng)前大多與主機(jī)廠合作，由主機(jī)廠派發(fā)到tier1中去，近2年并沒有大的話語權(quán)，但總體方向正確，后續(xù)有機(jī)會。
目前毫米波雷達(dá)的主流方向是24GHz和77GHz，24GHz應(yīng)用于汽車后方，77GHz應(yīng)用于前方和側(cè)向；從成本來看，中長距離的雷達(dá)模塊60-120美金，中短距離30-40美金，天線&板材、射頻前端芯片和后臺DSP信號處理環(huán)節(jié)成本各占1/3；從商業(yè)模式來看，部分國外巨頭的軟件授權(quán)費(fèi)達(dá)上千萬美金；中國中汽車裝配的毫米波雷達(dá)傳感器全部依賴進(jìn)口，國內(nèi)研發(fā)階段已經(jīng)基本完成。
據(jù)了解，在路虎汽車的新車型中就用到了一種新型傳感技術(shù)，讓汽車的防撞反應(yīng)時(shí)間提前了。這項(xiàng)技術(shù)通過在前保險(xiǎn)杠中配置傳感器管，用來監(jiān)測路邊行人是否被汽車碰撞到。一旦監(jiān)測到碰撞，汽車前擋風(fēng)玻璃前的安全氣囊就會迅速張開，以緩沖汽車對行人的碰撞傷害。
而就國內(nèi)目前的傳感器應(yīng)用狀況來看，離真正的國產(chǎn)化目標(biāo)還有很長一段路要走。軌道交通融合傳感器的智能化應(yīng)用，意味著智能交通向前邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，而隨著物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能交通定將越來越“智能”。
(原標(biāo)題：在智能交通建設(shè)大勢中 傳感器不可或缺)
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