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路況偵測技術研究－車輛偵測器技術之研發 與 探偵車隊運用之可行

性 研究人員：吳玉珍、李霞、周家慶合作團隊：交通大學卓訓榮教授等

簡報者：李　霞

中華民國 11 月 25 日

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簡報大要

願景與策略

影像式車輛偵測器研發

微波式車輛偵測器研發

探偵車隊運用可行性分析

結語

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願景與策略 研發適用於臺灣交通環境特性並具合理成本之

車輛偵測器– 以利國內道路車輛偵測器普設，及光電、通訊、資

訊加值服務等相關產業的發展。

與公私部門車隊業者協調合作，擴充路況速率資訊來源– 有效利用原裝設有 GPS 車載機車隊的行車資料，擴

大路況資訊來源。

藉由固定式偵測器及移動式探偵車隊的相互配合，健全國內道路速率資訊。

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車輛偵測器研發動機

– 國內現有的車輛偵測器系統，多半引進自國外，不僅單價很高，且維護不易。

– 交通部運輸研究所與交通大學合作，研發一套能夠符合臺灣交通環境特性、合理成本，並具智慧型自動偵測環境參數能力的車輛偵測器。

– 偵測目標 :• 可同時偵測汽、機車• 可同時偵測多車道• 可偵測移動及靜止車輛• sidefire 或 forward looking 皆可偵測• 準確率較同一技術同等級產品為高• 可偵測交通量、車種、速率、佔有率等參數

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影像式車輛偵測器影像處理軟體架構

– 分為即時彩色背景擷取、即時移動物體偵測、即時多車輛追蹤及交通參數計算等四個主要步驟。

即時移動物體偵測[1]

即時多車輛追蹤

延遲

延遲

前一時刻的追蹤軌跡

連續影像

前一時刻的移動物體

移動物體 追蹤軌跡

即時彩色背景擷取

背景

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影像式車輛偵測器研發特點

– 系統於啟動之初，會自動偵測車道線，因此，車道數目以及偵測的區域可以自動標示出來，因此可同時安裝於直線、彎道，或市區道路以及高快速公路，不需操作人員手動設定。

– 可同時偵測雙向、多車道。– 在偵測區域內可對各車輛全程追蹤其軌跡，可偵測車輛跨越分向限制線 (雙白線 )等違規行為。未來可與交通執法系統結合。

– 考量臺灣交通環境特性，具機車偵測功能。

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自動標示車道數目以及偵測區域

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同時偵測雙向、多車道

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車輛違規跨越雙白線偵測

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機車偵測

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微波式車輛偵測器影像處理軟體架構

– 主要分為天線模組、射頻模組、放大器模組、數位訊號處理模組以及運算分析模組五大部分

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微波式車輛偵測器研發特點

– 本研究所研發的偵測器其主要功能定位於多車道的資訊蒐集，且必須在 sidefire 的模式下工作，故在功能的設計上以 FMCW 的微波系統為主要考量。

• 在微波檢測器的設計上，採 FMCW 技術，該技術所傳送之微波頻率正相關於調變頻率，依據 FMCW 的原則可以同時計算出車輛與偵測器的相對距離及速率，故而單一的檢測器即可同時識別出數個車輛，這些車輛包含移動及靜止。

– 目前所研發之微波式車輛偵測器已成功偵測出單車道車輛的計數、速率及佔有率等參數，在兩車間距相當近及機車的辨識上皆可成功偵測。

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微波式車輛偵測器偵測車輛駛入訊息

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微波式偵測器偵測車輛駛離訊息

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相鄰車道間同時有車經過時之偵測波

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探偵車隊運用探討背景與動機

– 車輛偵測器價格仍居高不下，政府經費有限，短期內最可行且具經濟效益的速率路況資訊來源管道即為透過探偵車隊取得相關資訊。

– 設立一個專職的探偵車隊，並安排其在特定的國道替代道路上行駛，實為不易。

– 以既有裝置 GPS 車隊作為探偵車是較可行的方式。 特性分析

– 車內需配有 GPS 系統設備。– 行駛路線需廣泛分佈於省道、相關國道替代道路。– 車隊規模越密集，所得到的道路資訊就越準確。

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探偵車隊運用探討國內具規模車隊之分類與整理

– 計程車車隊：金立計程車、紅帥計程車、北航衛星定位派遣車隊、台中衛星車隊、遠東華衛衛星車隊、捷利安衛星派遣中心、福利財納衛星服務車隊。

– 貨運業者：聯倉交通、新竹貨運、五崧捷運、大榮貨運、禾頡物流、聯盛物流、協成通運、台灣宅配通、統一速達、宅即便、盛達國際、群邦物流、東源物流、中保物流、中連貨運、台塑油罐車。

– 客運業者：和欣客運、阿羅哈客運、亞通客運、豪泰客運、台北市公車 (首都客運 ) 、台南市公車、高雄市公車。

– 特殊車隊：裕隆 Tobe 車隊、 MOBITS 車隊 (Honda) 、新光保全車隊、桃園縣消防車、環保署納管廢棄物運送車輛。

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探偵車隊運用探討

可行性綜合分析– 若以單一車隊做為探偵車輛，某些路段或時段會因資料分佈不均或數量不足，而無法提供國道替代道路資訊，但若能整合上述探偵車隊，則可望互相彌補其資料不足的路段及時段，進而提供資訊給用路人。

– 雖然國內目前之計程車、客貨運車或其它車隊裝設有 GPS 的車輛並不多，但若未來車隊裝設 GPS 的情形普遍化，再將不同營運範圍之車隊行駛資料納入，則可望提供全國國道替代道路資訊，進而減緩國道上交通壅塞的情況。

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結語持續改善並擴充本年度所研發之車輛偵測器雛型

– 明後年本所將持續擴充偵測器的相關模組，並將在軟體分析程式及硬體設備上持續進行改善，而對於此項計畫的研發成果的技術轉移方式亦將進行探討，並建立制度。

與車隊業者建立長期取得其 GPS 行車資料的合作機制– 首要克服的問題在於車隊管理者往往要考量車輛持有者的隱私。

– 本年度從公部門所建置的 GPS 車隊著手，未來將持續與各客貨運車隊或私有車隊洽談合作機制。

與全國路況資訊中心加以整合– 維持路況資訊提供的單一窗口– 短期以異常路況事件資料格式傳送至全國路況資訊中心，供用路人參考。

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簡 報 完 畢

敬 請 指 教