随着经济的蓬勃增长和生平水平的提高，人们的出行方式也在发生着改变，道路上的机动车数量越来越多，拥堵及交通安全问题日益严重。交通管理该如何跟上步伐？
为了提升高速公路的交通管理效能，特别是在收费站，实现有序、安全、高效的通行，各国纷纷引入了先进的技术和解决方案，如自动车型分类系统（AVC）和动态称重系统（WIM）。
什么是收费站“自动车型分类”(AVC)系统？
自动车型分类（AVC）是智能交通系统（ITS）中的关键技术，旨在优化交通流量控制交通管理水平。从轻型车辆到重型货车，AVC通过识别车辆轮廓尺寸及车轴数量，准确地分类并统计各种车型，不仅可以有效地避免“大车小卡”，确保收费的合理性，还可提升道路安全，极大地缓解收费站的排队拥堵现象。
收费站部署“自动车型分类系统”的挑战有哪些？
自动车型分类的挑战在于车辆轴型分类及车辆轮廓检测的精确度是否足够高，系统需要收集足够准确且实时的数据，以识别各种车辆类型和车辆的长宽高尺寸。此外，由于户外环境的多变，自动化车型分类系统还需适应各种天气条件并稳定地运行。因此，在系统中采用高精度的检测传感器至关重要。
自动车型分类系统中涉及的技术及其优缺点
摄像头和红外技术
传统的传感器技术，如摄像头和红外传感器，依赖于车辆的物理属性（包括尺寸和形状）进行检测。虽然这些传感器成本相对低廉，有的还可覆盖较广的区域，有的安装简单，但它们在检测精度和准确性上存在着明显的局限。诸多环境因素，如光线、雨水和雪等，都会影响它们的检测性能以及检测的准确性，从而导致无法准确识别车辆的车型以及轮廓数据。此外，这些技术还需要频繁地更新AI算法以重新校准，致使人力成本居高不下。
激光技术
激光扫描仪基于飞行时间（ToF）原理发送强光脉冲并计算反射光返回所需的时间，具有精度高、抗干扰等优异的性能。即使对于移动的车辆，激光技术也能准确地检测出车辆的轮廓，尺寸和速度等信息。同时，激光传感器对各种环境（包括高温、潮湿、雨、雪和大雾）都有较强的适应性，有效地避免了因为室外环境的变化而造成的误检测，非常适用于环境复杂的收费站场景。
自动车型分类系统激光扫描仪解决方案
激光扫描仪以其卓越的检测性能被广泛应用于各类自动车型分类系统中。BEA 的LZR-Raw® U系列激光产品便是其中的佼佼者。LZR-Raw® U原始数据输出扫描仪可以无缝集成到交通管理系统中，精准识别车辆车型、轴型等信息，全面提高收费效率，减缓排队拥堵，赋能高速公路路网管理。
自动车型分类系统选择LZR-Raw® U的原因有哪些？
- 4层光幕或单层光幕可供选择，每层光幕的可选频率为15 Hz和60 Hz，可以准确测量车辆的宽度、长度、高度和轴数，准确率高达99%。
- 激光光束的高振幅有助于精确捕捉车辆轮廓的精确数据。
- 、坚固的外壳（IP65）使得扫描仪不易受阳光、雨、雪和积水等环境因素的影响。
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BEA LZR-Raw® U激光扫描仪在收费站自动车型分类系统中的应用
什么是收费站动态称重（WIM）系统？
动态称重系统（WIM）旨在准确高效地在高速公路收费站测量动态车辆的重量，通过的车辆无需停车即可实时称重，提高称重、收费及通行的效率并缓解因停车支付而造成的交通拥堵。
该系统通过传感器收集动态轮胎力，车辆通过时间等数据，进而处理并计算车辆总重，轴重和轮重等重量信息。
动态称重系统在应用中的挑战
在动态称重车道上安装有效的车辆分离系统是保证称重准确性的重要条件之一。该系统通过区分并分离通行的车辆，防止错误称重。当车辆完全在称重平台上时，系统才开始收集总重量信息，有效地提高收费站收费的准确性，防止错误计费，提高操作效率大大缓解高峰时段的拥堵问题。
不难发现，为动态称重系统选择合适的车辆分离解决方案至关重要。市场上主流的车辆分离解决方案包括激光扫描仪、光栅传感器和地感线圈。
动态称重系统中的车辆分离技术及其优缺点
地感线圈
地感线圈基于电磁感应原理，它通过感应车辆（含有金属零部件）通过线圈时磁通量的变化来识别车辆。虽然成本较低，但安装需要破环路面，维护过程也极为复杂。此外，动态称重系统系统中的金属部件可能会干扰检测，导致漏检。因此地感线圈技术正逐渐被市场上的其他技术取代。
光栅传感器
光栅传感器通过发射和接收线性排列的红外光来检测车辆，它将光信号转换为电信号进行车辆数据检测。然而，由于必须垂直安装，光栅的环境适应性较低，对光照、天气和温度条件要求较为苛刻。此外，光栅传感器的安装过程也十分复杂，需要在道路两侧安装两个传感器，并需挖掘地面连接发射器和接收器之间的通信电缆，导致安装成本较高、工程量大且维护较为困难。
激光技术
激光传感器基于飞行时间（ToF）原理，能够准确快速地分离车辆。与光栅解决方案相比，激光技术受环境因素影响较小，在强光条件下，能有效地减少误检。此外，仅需单侧布线安装一个激光传感器，，安装及维护成本较低。
动态称重系统激光车辆分离解决方案
得益于稳定的检测性能及便捷的安装与维护，激光技术在动态称重系统中的应用日趋成熟。例如BEA的 LZR-FLATSCAN VS305，它是一款基于ToF的激光扫描仪，除继承激光技术的所有优势之外，它还有着扁平、紧凑的结构，自收发一体的设计，非常适用于收费站的车辆分离及防尾随应用。
为什么在动态称重系统中选择LZR-FLATSCAN VS305？
- 角度分辨率高达23°，可以准确快速地检测和分离间隙小于5cm的车辆。
- 坚固的外壳（IP66）和安装后倾斜的激光窗口有效地减少了阳光、雨、雪和积水等户外环境因素的干扰。
- 只需单侧安装1个传感器，安装、布线和维护简单方便且成本较低。
- 扁平化、紧凑型的设计，小巧美观，即使在狭小空间内也能轻松安装。
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BEA FLATSCAN VS 305激光扫描仪在收费站动态称重系统中的应用
在收费站智能化建设或升级项目中，诸如LZR-Raw U与LZR-FLATSCAN等激光扫描仪发挥着重要的作用，它们为高效的车型分类及动态称重系统注入了无限可能。
