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交通采集设备如何突破通信环境的干扰 | 案例解析

信号控制发展历史悠久,信号系统的运行离不开各种采集方式,包括视频、线圈、地磁等,不同采集方式的采集数据各有优劣。

信号控制发展历史悠久,信号系统的运行离不开各种采集方式,包括视频、线圈、地磁等,不同采集方式的采集数据各有优劣。在信控中国(2017)城市峰会-广州站上,迈锐数据(北京)有限公司副总经理王冀川发表了《基于信控精细化的高质量交通数据需求与实践》主题演讲。

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以下为王冀川发言全文:

目前数据的价值已经取得了高度认同,不仅能够助力交通管理,还可以为信号控制提升更多的优化空间。优质的数据作为基础能为更多的传统服务商或互联网公司提供更多的解决方案。

迈锐数据

迈锐数据成立于2009年,2016年作为主要单位参加了地磁国标的起草工作。迈锐数据是以研发为主的企业,目前已经申请了发明专利39 67项、实用新型专利13项,获得授权专利19项。有21项专利获得授权。

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目前在全国埋设地磁近7000个路口,基本上项目遍及全国,大概有近80多余个城市埋设了迈锐数据的地磁。

精细化管理对数据的需求和应用

无论是传统制造商、信号商,还是互联网公司,其实解决方案是手段,最终的基础来源还是数据。只要数据是准确的、稳定的,就可以为集成商、互联网公司做更多各种方案的解决。

我认为目前行业内,特别信号控制方面的痛点还是在于数据精度不足和稳定性难保持,所以有些项目由于缺少稳定可靠的数据导致以前一些比较好的解决方案也流失了。

数据产业的目标是什么?数据作用发挥在哪里?数据应用水平如何去提高?数据的价值效果在哪里?

在信号控制方面,什么样的数据才是优质数据?我们认为一是数据的准确率要达到95%以上;二要稳定,要保证24*365小时不掉线、不失联;三要可靠,可以应用各种复杂的天气,雨、雪、雾、霾或者晚上都没有影响;四要给用户提供便宜的数据,只有数据便宜,大家才会更多地做一些应用。

精准数据可以为科研院所等提供基础数据后做算法或者是一些方案的探索。迈锐数据提供的数据类型主要有:流量、速度、占有率、排队长度等。随着用户的需求,我们接下来也会开发出适用于各种系统方案的数据,包括停车次数、延误时间等。

迈锐数据成立到现在已经8年,地磁产品目前为止经过三代的迭代地磁检测产品已经开发完成三代。

现阶段是我们推出的抗干扰系列产品,这个产品可以达到抗干扰的要求,也是低功耗产品,在整个产品结构设计上,是全密封一体化设计。这个产品可以达到超过5年的使用寿命,包括像目前复杂的无线干扰情况下,可以保证数据的准确率在92 95%以上。 

下图是迈锐数据近几年在国内的一些应用案例。

抗干扰对于地磁检测技术发展的影响

固定的设备安装好以后,要保证数据准确、工作状态非常稳定,其实这里面有一个门槛是抗干扰技术。我认为抗干扰技术已经成为了行业准入标准。

无线通信技术的发展,各种各样的干扰源越来越多,包括通信3G、4G,物联网、车联网,以及大家广泛使用的无线网等对地磁环境的一些干扰。干扰源特性主要是分成两类干扰:内部和外部。以频率在2.4G的频段是影响最大的无线网,包括现在4G信号对于地磁干扰非常强,会造成数据失真,造成车流量数据准确率严重下降。带外干扰包括2G、3G,也有5.8G无线网,包括GPS对于地磁都是有影响,会让数据失真,造成丢车现象。

很多城市已经开始建设无线公众WIFI,到今年可能有30多个城市要进行无线WIFI全覆盖,包括公交车上都是WIFI信号全覆盖,一些十字路口都装了WIFI发射基站,所以WIFI的实际铺盖面非常广。

东胜区2014年开始建设全城WiFi项目 — i-dongsheng,到今年为止已经建设了1130个WIFI站点。在相关的设备上装了WIFI无线发射器,WIFI发射功率基本上都超过了负50 -50db,对无线通讯有非常强烈的干扰。

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上图是迈锐数据做的测试图表,蓝色是老一代的产品应用情况,蓝色的丢包率大概90%,大多数丢包率都在百分之三四十,这样会造成数据质量急速下降,根本不可能为信号机或者是其他业务提供可靠的数据。红色部分是我们新的抗干扰产品,丢包率小于3%,目前在感应功能方面运行得特别好,并且得到了客户的高度认同。

迈锐数据从哪些技术手段做了抗干扰的一些行为?

一是采用了扩频技术,主要在传输的过程中。因为干扰主要发生在采集器或者接收器之间的传输,如果有很强的无线信号干扰会造成数据上涨。扩频技术可以通过扩频的传输,在接送过程当中把扩频信号输入以后,然后把干扰信号一起输入。

二是抑制能力提升。我们增加一些云技术、天线等,将在外的干扰进行百分百的抑制。

三是双通道通信技术。不可避免在个别路口或者是有些路口某一个特定时段会有很强的干扰,我们通过双通道技术,自动在主通道和群通道之间进行切换来保证数据高质量上传。

四是系统组网技术。我们在整个系统上面进行了组网,包括引进了时间槽概念,相当于把采集系统和接受器之间传输时间控制非常短,减少了发生干扰的几率。另外,我们也采用了其他的技术,比如在一个入口只能接受到这个接受器,避免相互之间的干扰,特别是相互入口之间距离比较短的时候可以很好地抑制干扰。还有一些产生双天线的中间器,包括我们用天线进行传输,这些方面都降低了干扰。

我们最终的目的还是上传准确可靠的数据,然后提供给经销商用户或者集成商是做一个出更好的方案。作为数据采集公司,我认为数据也是资源,如何将这些资源利用的更好,首先还是要让数据做得更加准确、可靠,最终提供不同品类的数据,能够让大家更好地用这些数据做出各种各样的信号控制解决方案。

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