交通中机动车超速检测系统有哪些？监测技术的基本原理有哪些？
前言：
近年来新建、重新修整的高速公路、国道和省际公路的增多，大大缓解了公路交通压力，随着我国高速公路网的不断完善，加快了流通速度，提高了运载能力，高速公路给人们带来了交通便利和能源的节省。然而公路路况的整体提升却带来了另一个问题—“车辆超速”，大量的事实证明，由于惯性因素，车速越快，那么制动距离越大，制动非安全区也越长，如果前方车辆遭遇情况采取制动，往往是紧随其他车辆因制动不及而追尾前车，造成事故。超速行驶是重大交通事故最主要的原因之一，由此而造成的人员伤亡和财产损失更是怵目惊心，“超速”是公路杀手。
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城市道路监控主要有两部分：一是传统意义上的安防监控，二是交通监控，车速监测系统可对限速路段车辆速度进行监测以限制超速行驶，同时配合电子录象系统还可实现无人监测，从而达到交通管制的目的，机动车超速检测系统给违章超速的驾驶员最大的震慑作用，用经济处罚加上罚分、吊销驾照等方式，强制驾驶员遵守交通规则，将因此发生的事故降到最低。
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交通中机动车超速检测系统有哪些？
国内外常用的车速检测技术有雷达、激光、红外、超声波、磁性测速等，其中，以形状感应为检测对象的激光检测技术，以电磁感应为检测对象的环型线圈式和地磁式检测技术，以及由多普勒雷达发展起来的微波检测技术应用最为广泛，但设备价格都较昂贵，近年来，由于视频处理技术的发展和成熟，其方法也开始广泛应用于车速检测，视频车辆检测技术将是未来实时交通信息采集和处理技术的发展方向。
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上图是测试雷达的两种工作模式，一种是在车道的侧面进行测速（上图）一种是在车道正前方进行测速（下图）。
侧面测试原理是：行驶中车辆、雷达和雷达与车道垂直点构成一个直角三角形，雷达发射雷达波，遇到车身反射回来，雷达即可计算出雷达与车辆之间直角三角形斜边的长度了，而雷达到车道之间的距离是预先知道的，根据勾股定理，就可以计算出车辆到垂直点的距离，即另一条直角边的长度了。雷达根据两次发射雷达波，就可以算出车辆两个时间点之间走了多长距离（两次测算出的直角边长度相减即可）。用该距离除以时间间隔，就得到车辆的速度了。
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正前方测试原理是：两次发射雷达波，根据回波定位两个时间点车辆位置，把两个位置坐标进行相减运算，即可得到车辆在两次雷达波发射时间内走了多长距离，用该距离除以雷达波发射时间间隔，即可得到车辆速度。
测速雷达发现有车辆超速，会立刻开启照相程序，对涉嫌超速车辆进行高精度拍摄，记录下该车辆的车牌已经驾驶员特征。交警会立即通报前方守候的稽查警员对嫌疑车辆进行拦截检查，同时往稽查点传送嫌疑车辆超速证据。
监测技术的基本原理有哪些？
1、雷达监测技术原理
雷达测速仪的主要原理是多普勒效应（Doppler Effect），即当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机频率。雷达测速仪发射电磁波，碰触到物体的时候会反射回来。当触碰到的物体有朝向或者背向的位移运动时，测速仪发射与反射回来的电磁波有个频率差，通过这个频率差从而求得物体运动的速度，实现速度测量的目的。
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2、激光监测技术原理
激光测速仪采用的是激光测距的原理。激光测距（即电磁波，其速度为30万公里/秒），是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速仪对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到该被测物体的移动速度。
3、超声波监测技术原理
超声波测速测距的基本原理是利用其反射特性。超声波发生器发射一定频率的超声波遇到障碍物后产生反射波，超声波接收器接收到反射波信号，并将其转换成电信号，测量发射波与回波之间的时间间隔? t，并根据公式R=(? t?v)∕2计算距离(v为超声波传播速度)，再根据距离变化量与两次测量时间间隔之比计算车辆运动速度。
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4、红外监测技术原理
红外测速仪是在路面上一定距离上设置两对红外对管，通过检测出物体经过两个区域的时间差，即可计算出物体运动的速度。红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接头配合在一起使用的时候的总称。
红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光），并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。
红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，和普通二极管相比，在结构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接收入射光线，PN结面积尽量做得比较大，电极面积尽量减小，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。红外线接收管是在反向电压作用之下工作的。
当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子空穴对。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。
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5、磁性监测技术原理
磁性检测技术包括地磁线圈式检测技术和磁传感器式检测技术。
（1）地磁式检测技术
地磁式检测技术是在地面埋设感应线圈(或感应棒)，通过感应车辆的电磁信号来换算出其速度。这种方法比较经典，检测效果也不错。如台湾省、北欧的一些国家多采用此法。该检测方法的缺点是在于地面埋设感应线圈的施工量大，路面变更后亦需重埋线圈，另外高纬度开冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作都是巨大的。以电磁感应为检测对象的方法还有环型线圈式车辆检测技术。采用地感线圈作为车速检测的计算公式为v=S/? t，其中S为两个线圈之间的距离，? t为车辆通过两个线圈的时间差。由于两个线圈之间的距离S在埋设线圈时已经确定，所以通过测量车辆离开两个线圈的时间差?t，即可测得车速。
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（2）磁通门式测速系统
磁通门传感器的特点磁通门传感器测量范围可以从几十纳特至几十万纳特，分辨力可达0。2nT，灵敏度可从几十微伏每纳特至几百微伏每纳特。因此，是应用最广泛的微弱磁场测量仪器。由于磁通门如上所述的技术特点，而且交通工具绝大部分采用钢铁结构，比较庞大，具有较强的剩磁场。所以，可将其应用于车速测量系统，根据车辆通过时的磁强峰值大小，还可区分其类型。目前国内外在此方面的研究还很少，所以磁通门测速系统将有很大的发展潜力。测速原理车辆是含铁磁物质的物体，它被地磁场磁化后会在周围产生一定的弱磁场，因此车辆通过时，这种弱磁场就可以被磁通门传感器检测到。磁通门传感器采用单轴传感器，其测速基本原理如图2所示，即在相距为S(m)的两点分别放置两套磁通门传感器A和B，利用车辆通过传感器A，B时先后产生的电压信号作为计时的起止脉冲信号。当汽车通过传感器A时开始计时，汽车通过传感器B时停止计时，也可从反方向来进行，即汽车通过传感器B时开始计时，通过传感器A时停止计时。这样，就可获得车辆通过S(m)距离的时间，然后经单片机计算出车速数据输出给后续信号处理设备。测量时，无须判断车辆先通过哪个传感器，也即不用判断车从公路的哪个方向来，只要某一个传感器信号到来就开始计时，另一个传感器信号到来就终止计时，所以应用很方便。
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6、视频测速
高速公路视频超速监控系统利用视频图像处理技术，对高速公路车道上的汽车进行非接触式监控，获得超速车辆车速。通过在一定时间内连续两次对车辆进行图像的抓捕，利用图像上特征点的相对位移来计算车速。
7、IC卡测速
IC卡测速是一种最简单、最有效的新的测速方法，根据IC卡计算出每辆车在高速公路行驶期间的平均速度，它的主要原理是：通过司机所持的IC卡，利用车辆进出高速公路的准确时刻和运行里程，来测算车辆平均行驶速度。这是一种全天候全过程的测速方法，让司机明白车辆一旦上了高速公路后就被测速的道理，从而达到威慑的作用，可以减少高速公路因超速而造成的交通事故。
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小结：
车速的监测技术也日趋于完善，但存在的缺陷也不容忽视，每年死于交通事故的人数一直居高不下，其中由超速引起的交通事故占了很大比例，因此我们需要加快对现有监测技术的改善，并且对现有技术进行融合，以一项技术的长处去弥补另一项技术的短处，从而产生趋近于完美的监测技术，并广泛地普及开来。另外，也要加强对超速的管制，才能发挥这些技术的最大的作用。