闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)采用了某種復(fù)雜的技術(shù),但在概念上卻很簡(jiǎn)單。 該系統(tǒng)只包含三種基本元件:
一部或多部照相機(jī)
一個(gè)或多個(gè)觸發(fā)器
一臺(tái)計(jì)算機(jī)
在一個(gè)典型系統(tǒng)中,照相機(jī)安放在路口拐角處幾米高的桿子上。 照相機(jī)鏡頭向內(nèi),這樣便可以拍攝駛過(guò)路口的汽車。 通常,闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)在十字路口的四個(gè)角處都安裝了照相機(jī),以拍攝不同方向行駛的汽車,并從不同角度獲取照片。 某些系統(tǒng)使用膠卷照相機(jī),但多數(shù)較新的系統(tǒng)使用數(shù)碼相機(jī)。
觸發(fā)器種類繁多,但它們的功用相同: 即當(dāng)汽車駛過(guò)道路上的特定點(diǎn)時(shí)進(jìn)行探測(cè)。 闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)通常有兩個(gè)感應(yīng)環(huán)路觸發(fā)器,位于道路下面靠近停止線的地方。
計(jì)算機(jī)是操作后方的大腦。 它與照相機(jī)、觸發(fā)器和交通信號(hào)燈電路本身相連。 計(jì)算機(jī)持續(xù)監(jiān)控交通信號(hào)和觸發(fā)器。 如果信號(hào)燈為紅燈時(shí)汽車觸發(fā)了觸發(fā)器,計(jì)算機(jī)將拍攝兩張照片以記錄違章行為。 第一張照片顯示汽車剛好位于路口邊緣的情況,第二張照片顯示汽車位于路口中間的情況。
在美國(guó)某些州,罰單將寄給車主,而不管實(shí)際是誰(shuí)在駕車。 在這些州,闖紅燈照相機(jī)只需從汽車后面拍照,因?yàn)橹鞴軝C(jī)關(guān)只需要一張清晰的尾部車牌照片。 在其他州,實(shí)際駕駛者負(fù)責(zé)支付罰單。 在這種情況下,監(jiān)控系統(tǒng)需要在汽車前方安放另一部照相機(jī),以便獲取駕駛員的面部照片。 如果存在爭(zhēng)議,罰單仍會(huì)寄給車主,而主管機(jī)關(guān)會(huì)提供相關(guān)信息。
闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)中使用的主要觸發(fā)技術(shù)是感應(yīng)環(huán)路。 感應(yīng)環(huán)路觸發(fā)器是在瀝青路面下埋設(shè)的一段電線。 通常,這段電線鋪設(shè)為一上一下重疊在一起的兩個(gè)矩形環(huán)路(請(qǐng)參見(jiàn)下圖)。
該電線與電源和一個(gè)測(cè)量?jī)x表相連。 如果您讀過(guò)電磁體工作原理一文,就會(huì)知道,當(dāng)電流通過(guò)電線時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 電線形成同心環(huán)路時(shí)(就像在任何電磁體中那樣)將增強(qiáng)該磁場(chǎng)。
這種磁場(chǎng)不僅會(huì)影響環(huán)路周圍的對(duì)象,還會(huì)影響環(huán)路本身。 磁場(chǎng)會(huì)在電線內(nèi)感應(yīng)出一個(gè)與整個(gè)電路的電壓相反的電壓。 這會(huì)明顯改變電路中的電流。
這種感應(yīng)的強(qiáng)度取決于環(huán)路的結(jié)構(gòu)和組成。改變電線的布局或使用不同的導(dǎo)電材料都會(huì)改變環(huán)路的感應(yīng)水平。 您還可以通過(guò)向環(huán)路的磁場(chǎng)中加入其他導(dǎo)電材料來(lái)改變感應(yīng)水平。 當(dāng)汽車在路口處停下來(lái)時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況。 汽車所含的大量金屬會(huì)改變環(huán)路周圍的磁場(chǎng),從而改變其感應(yīng)水平。
系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x表持續(xù)監(jiān)視電路的總體感應(yīng)水平。 當(dāng)感應(yīng)水平出現(xiàn)明顯變化時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)識(shí)別這一變化并知道有汽車通過(guò)環(huán)路。
這是最常見(jiàn)的觸發(fā)機(jī)制,但并不是實(shí)際應(yīng)用唯一的。 美國(guó)某些地區(qū)還成功使用了雷達(dá)、激光雷達(dá)或內(nèi)胎傳感器。
一種新興的觸發(fā)器機(jī)制是視頻環(huán)路。 在這種系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)將分析來(lái)自路口的視頻信息。 當(dāng)計(jì)算機(jī)收到每個(gè)畫面幀時(shí),它會(huì)檢查圖像中特定點(diǎn)處的變化。 通過(guò)編程,計(jì)算機(jī)可識(shí)別有汽車通過(guò)路口的特定變化。 如果信號(hào)燈為紅燈,而計(jì)算機(jī)識(shí)別到這種變化,就會(huì)激活照相機(jī)。 該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是不必挖開(kāi)路面進(jìn)行安裝,并且可以隨時(shí)調(diào)整觸發(fā)區(qū)域。 實(shí)質(zhì)上,它是一種虛擬感應(yīng)環(huán)路觸發(fā)器。
如果觸發(fā)器機(jī)制不與中心控制系統(tǒng)相連,那么它將毫無(wú)用處。 在下一節(jié)中,我們將介紹闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)如何將所有信息整合在一起,形成針對(duì)交通違章者的處罰依據(jù)。