闖紅燈違章監控系統采用了某種復雜的技術,但在概念上卻很簡單。 該系統只包含三種基本元件:
一部或多部照相機
一個或多個觸發器
一臺計算機
在一個典型系統中,照相機安放在路口拐角處幾米高的桿子上。 照相機鏡頭向內,這樣便可以拍攝駛過路口的汽車。 通常,闖紅燈違章監控系統在十字路口的四個角處都安裝了照相機,以拍攝不同方向行駛的汽車,并從不同角度獲取照片。 某些系統使用膠卷照相機,但多數較新的系統使用數碼相機。
觸發器種類繁多,但它們的功用相同: 即當汽車駛過道路上的特定點時進行探測。 闖紅燈違章監控系統通常有兩個感應環路觸發器,位于道路下面靠近停止線的地方。
計算機是操作后方的大腦。 它與照相機、觸發器和交通信號燈電路本身相連。 計算機持續監控交通信號和觸發器。 如果信號燈為紅燈時汽車觸發了觸發器,計算機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。
在美國某些州,罰單將寄給車主,而不管實際是誰在駕車。 在這些州,闖紅燈照相機只需從汽車后面拍照,因為主管機關只需要一張清晰的尾部車牌照片。 在其他州,實際駕駛者負責支付罰單。 在這種情況下,監控系統需要在汽車前方安放另一部照相機,以便獲取駕駛員的面部照片。 如果存在爭議,罰單仍會寄給車主,而主管機關會提供相關信息。
闖紅燈違章監控系統中使用的主要觸發技術是感應環路。 感應環路觸發器是在瀝青路面下埋設的一段電線。 通常,這段電線鋪設為一上一下重疊在一起的兩個矩形環路(請參見下圖)。
該電線與電源和一個測量儀表相連。 如果您讀過電磁體工作原理一文,就會知道,當電流通過電線時會產生磁場。 電線形成同心環路時(就像在任何電磁體中那樣)將增強該磁場。
這種磁場不僅會影響環路周圍的對象,還會影響環路本身。 磁場會在電線內感應出一個與整個電路的電壓相反的電壓。 這會明顯改變電路中的電流。
這種感應的強度取決于環路的結構和組成。改變電線的布局或使用不同的導電材料都會改變環路的感應水平。 您還可以通過向環路的磁場中加入其他導電材料來改變感應水平。 當汽車在路口處停下來時就會發生這種情況。 汽車所含的大量金屬會改變環路周圍的磁場,從而改變其感應水平。
系統中的測量儀表持續監視電路的總體感應水平。 當感應水平出現明顯變化時,計算機會識別這一變化并知道有汽車通過環路。
這是最常見的觸發機制,但并不是實際應用唯一的。 美國某些地區還成功使用了雷達、激光雷達或內胎傳感器。
一種新興的觸發器機制是視頻環路。 在這種系統中,計算機將分析來自路口的視頻信息。 當計算機收到每個畫面幀時,它會檢查圖像中特定點處的變化。 通過編程,計算機可識別有汽車通過路口的特定變化。 如果信號燈為紅燈,而計算機識別到這種變化,就會激活照相機。 該系統的主要優點是不必挖開路面進行安裝,并且可以隨時調整觸發區域。 實質上,它是一種虛擬感應環路觸發器。
如果觸發器機制不與中心控制系統相連,那么它將毫無用處。 在下一節中,我們將介紹闖紅燈違章監控系統的計算機如何將所有信息整合在一起,形成針對交通違章者的處罰依據。
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