( 2009) 03- 0067- 04 纵观整个交通领域,CCD 技术应用在许多方面,已经成为了交通系统中不可忽视的一大功 臣。如果按照交通类型来分,它可以应用在铁路系统,公路系统和桥梁系统。如果按照检测的内容 不同分,CCD 有以下重要应用: (1)CCD 技术可以在交通道路(包括铁路和公路)、桥梁投入使用前检测路面或桥面质量。 例如,铁轨对中性检测,铁轨不平性检测,智能路面破损采集系统,桥梁结构检测等。 (2)CCD 技术可以检测在有车辆通过时,道路或者桥梁表面形状或状态的改变,以得到安全 负载。例如,桥梁动态位移检测,桥梁变形三维实时监测,轨道振动的非接触测量等。 (3)CCD 可以用于采集来往车辆的信息,检测并管理车辆。例如,检测车辆及其速度,违 章逆行智能视频监控等。这其中,有一个新的概念值得关注,智能交通系统(intelligent transportation system,ITS)是近年来在通讯技术、网络技术、图像处理和计算机视觉技术的基础 上发展起来的新一代交通管理系统,它包括交通流量检测车辆识别、交通异常事件和违章监测以 及交通网络优化、交通诱导等方面,使得交通管理实现自动化和智能化 ,对减少交通事故发 生、保持道路畅通、维持正常的交通秩序起到重要作用并节约了大量的人力、物力资源,提高了 经济效益和社会效益。 根据以上分类,分别论述CCD 的具体应用。 CCD应用于轨道或者道路质量的检测 (1)优势:目前我国铁轨和道路路面检测均采用手工测量,每年要为此投入大量的人力物 力,而且由于一般在野外进行测量工作,条件恶劣,工作量大。测量结果不直观,数据处理缓慢, 精度不高。应用CCD 可以克服这些缺点。 (2)测量原理:要用到检测车。在铁轨对中性检测中,应用铁轨检测车,对铁轨铺设的多个 验收参数进行检测,利用CCD 器件,检测铁轨中心的偏移量。 石家庄铁路职业技术学院学报 2009 68而在智能路面破损采集系统中,通过装置在测量车尾的 CCD 相机采集实时路面破损影像; 通过车顶的GPS 接收器,对采集来的每一帧破损图像进行卫星定位。最后通过破损图像处理程序 对采集的路面影像进行分析处理,将裂缝、龟裂、泛油等病害图像鉴别出来,并将破损图像对应的 GPS 位置信息,提供给高速公路的养护部门,方便他们对破损路面进行维护。 (3)系统组成:分成软件、硬件两部分。硬件部分一般包括光源,光学成像系统,CCD 接受 装置,地面控制系统(包括二值化电路,同步控制器等)。软件设计需要根据实际应用列出程序流 程图,最后经实验验证可行性。 (4)得出结论:最终必须得到准确的实验数据来验证设计是否合理。在动态检测钢轨不平度 时,设计人员经过实际应用该轨检车,与先前规定的典型故障曲线做比较,以此衡量其质量。 (5)注意点: 由于检测车一般由人推,它的重量不宜太大,应想办法减少其重量。 CCD 属于在线检测,加上道路不平,在二值化电路中一般应该避免用固定阈值的二值 化电路。 灵活运用图像处理技术,可以简化检测步骤。 CCD应用在轨道或桥梁的振动曲线的测量 振动测量与实验一直是工程技术界重视的课题之一。桥梁受到载荷的激励会产生受迫振动,振 动的幅度(挠度)是桥梁安全状况评价的重要参数之一。同样,铁轨受到机车的激励而产生受迫振 动,振动量级过大会使铁轨产生裂纹、疲劳、断裂、接触面磨损,使铁轨提前报废,严重时甚至舍 造成 车毁人亡的惨痛事故。因此在机车通过时对铁轨振动的现场检测已经成为铁路部门的重要课 题。