الاستشعار الصوتي الموزع لمراقبة حركة المرور: المبادئ، معالجة الإشارة، والتطبيقات الناشئة

مع تسارع التحضر والنمو المتزايد في عدد المركبات، أصبحت مراقبة حركة المرور عالية الدقة ضرورة لا غنى عنها لأنظمة النقل الذكية (ITSs). تعاني التقنيات التقليدية للاستشعار - بما في ذلك الحلقات التحريضية، والكاميرات، والرادار - من قيود ذاتية: تغطية مكانية محدودة، تكاليف تثبيت باهظة، وهشاشة تجاه الطقس السيء. يقدم الاستشعار الصوتي الموزع (DAS) ، والذي يستخدم تشتت رايلي لتحويل الألياف الضوئية القياسية إلى شبكات أجهزة استشعار اهتزازية على نطاق كيلومترات، بديلاً تحولياً. تقدم هذه الورقة مراجعة شاملة لمبادئ وبنية نظام DAS لمراقبة حركة المرور على الطرق، مع التركيز على تقنيات معالجة الإشارة، وأساليب استخراج الميزات، والتقدمات الحديثة في كشف وتصنيف المركبات، وتقدير السرعة/التدفق. يتم إيلاء اهتمام خاص لدمج أساليب التعلم العميق، والتي تعزز من كبح الضجيج والتعرف على الميزات في ظل ظروف حركة المرور المعقدة والمتعددة المسارات. يتم تحليل حالات النشر في العالم الحقيقي على الطرق السريعة، والطرق الحضرية، والجسور لتوضيح القيمة العملية لـ DAS. أخيرًا، تحدد هذه الورقة الاتجاهات البحثية الناشئة والتحديات التقنية، مما يوفر رؤى قابلة للتنفيذ لتنفيذ بنى تحتية لأنظمة النقل الذكية المحسنة بـ DAS على نطاق واسع.