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巍泰技术毫米波雷达在智能交通执法、安全与管理领域的应用

2022-08-27 阅读 27065

一、什么是毫米波雷达?


毫米波雷达,就是工作在毫米波频段的雷达。通常毫米波是指30-300GHz频域(波长为1-10mm)的电磁波。毫米波位于微波与远红外波相交叠的波长范围,所以毫米波同时兼有这两种波谱的优点,也有其自己独有的性质。与微波相比,毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。与红外相比,毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。此外,毫米波雷达在其测量目标的距离、速度和角度上展现的性能也要优于激光雷达和摄像头等其他传感器。


毫米波雷达的独特优势使其成为了汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)的主力传感器,是自动驾驶稳定工作的重要保障。实际上,在智能交通领域,毫米波雷达有着极其重要的技术优势。


二、毫米波雷达的频段问题


目前很多智能交通毫米波雷达往往集中在24GHz和77GHz。然而,由于交通雷达的应用场景注定要对速度分辨率提出更高的要求,而与速度测量相关的多普勒频率与载波频率成正比,理论上77GHz毫米波雷达的速度分辨率是24GHz毫米波雷达的三倍,因此,车速的判断精度也可以提高到1kph甚至更高。


然而,关于频带的讨论仍取决于各国的监管。由于工业和信息化部在去年年底发布了《汽车雷达无线电管理暂行规定》,《规定》中将76GHz到79GHz的频段划给了汽车毫米波雷达,并明确表示“强调除国家无线电管理机构另有规定外,76-79GHz频段不能用于其他类型陆基雷达。”因此,77GHz的交通毫米波雷达能否在中国成功实施,制造商是继续使用24GHz,还是选择工业和物联网场景的60GHz,甚至气象毫米波雷达的94GHz频段,仍有待工业和信息化部无线电管理局的后续规划。


三、毫米波雷达在智能交通的应用


在实际交通中,特别是在十字路口和高速公路上,传感器用以追踪交通状况并保持道路畅通。这些传感器必须具备:精准性(用于测量车辆或行人的延伸范围、速度和位置);稳定性(不受光照、灰尘、雨雪等外界环境影响);整体性(优化实时评估和修正);便于使用性(带有参考代码和样本以加速部署)。


目前大数据、地磁、视频和雷达等检测手段可以提供多模式的数据,其中毫米波雷达具有的技术优势在智能交通领域有着极其重要的应用。毫米波雷达能够采集客观、有效的道路交通信息,获得交通流量、车速、车辆类型等基础数据,从而实现监测、控制、分析、决策、调度和疏导等智慧化手段,为交通智能化提供技术支持。


目前,巍泰技术毫米波雷达主要应用在智能交通领域的超速抓拍触发、多车道多目标测速执法,测速反馈、盲区危险预警、雾区行车诱导安全,交通流量检测、应急车道占用抓拍管理等方面。


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(一)执法方面


(1)超速抓拍触发雷达


巍泰技术专门为违法超速触发抓拍设计的定点式测速雷达TBR-100(正装)与移动式测速雷达TBR-310(侧装),可自动检测区域内的车辆,当车辆满足设定的触发条件时,雷达输出信号触发高清摄像机抓拍取证。雷达触发精准,抓拍车辆位置的一致性高,具有较好的环境适应性与稳定性。此外,TBR-100与TBR-310已通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心检验评定,并获得《计量器具型式批准证书》与国家测速仪型式评价实验室(公安)的《计量器具型式评价报告》,可作为交通管理部门在高速公路、城际公路、城市干线公路、城乡低等级公路等交通事故多发地段进行违法超速抓拍取证的依据。


(2)多车道多目标测速雷达


巍泰技术专门为多车道测速设计的多目标测速雷达TBR-220(正装)与TBR-321(侧装),在窄波单车道测速雷达的优势基础上,实现了多个车道的准确划分,有效避免了相邻车道干扰,实现了1~4车道上多个超速车辆的检测,具备优越的产品适用性与经济性。雷达可提供精确的车辆速度及定位信息,确保捕获检测路段的每一辆超速汽车。一台雷达加上一台高清摄像机,即可实现多车道多目标测速,准确可靠,捕获率高,降低成本,安装简便。


(二)安全方面


(1)测速反馈系统雷达


汽车速度越快,越容易引发交通事故。巍泰技术测速反馈仪雷达TBR-300、TBR-510与TBR-511融合LED显示技术构成测速反馈系统,可分别实现高速公路、普通国省干线与农村公路等各类型道路上200m、150m和80m范围内多个车道多个目标车辆的行车速度检测,并实时显示每个车辆的速度,提醒司机不要超速,并将车速降到安全的范围内,从而提高行车的安全性,也可以实现可变限速的检测和提示。


(2)盲区危险预警系统雷达


视距受限平交路口、急弯、陡坡等交通视觉盲区给道路交通极易带来巨大安全隐患,造成众多交通事故。巍泰技术弯道与路口预警雷达WTR-510与WTR-511可以实时对盲区行驶车辆的速度和距离进行检测,必要时还可进行行人检测预警。一台雷达即可覆盖多个车道150m或80m范围内的盲区空间,路侧安装,无需破坏路面、中断交通。同时融合LED显示技术,主动对危险进行警示;全天候自动检测和主动发布警示信息,不受天气、光线、气候变化的影响;以提高安全通行,减少交通事故,保护国家和人民的生命财产安全。


(3)雾区行车诱导系统雷达


秋冬季节昼夜温差大,是雾霾天气多发的季节,夜间和清晨容易发生能见度低的浓雾,特别是“流动杀手”——团雾天气,能见度低、突发性强、难以预测,极易在高速公路、山区、临水临崖等路段形成,严重影响行车安全。巍泰技术雾区车辆检测雷达WTR-562融合防撞警示灯、大气能见度仪、控制软件平台等单元组成的雾区行车诱导系统,利用红黄两种可控光语信号可帮助驾驶人员判断前方道路状况(路宽、线性、边界位置等)和前方车辆状况(车速、车距、数量等),警示诱导车辆安全行驶,有效避免危险路段车辆追尾事故、二次事故、特别是雾区的连环撞车等恶性事故的发生。


(三)管理方面


(1)交通流量检测雷达


巍泰技术交通流量计雷达WTR-422专门为智能路口、多车道卡口等设计的多车道多目标跟踪雷达,可提供精确的400m范围内8个车道128个目标车辆的车流量、平均速度、车辆流向、车道占有率、交通拥堵、车辆逆行等交通基本信息,提供实时路况照片或视频,用以掌握和验证现场情况,为智慧交通的自适应系统和管理提供准确、可靠、实时的路况信息,帮助改善交通系统的运行效率。


(2)应急车道占用抓拍系统雷达


巍泰技术侧装多车道多目标测速雷达TBR-321加上一台高清球形摄像机,即可实现应急车道的占用抓拍。一旦检测到占用应急车道,即可将坐标发给球机,由球机完成车牌识别与车辆抓拍。系统一般位于道路侧方,通过调整系统与路面角度,选择覆盖车道范围,进行测速抓拍或占道抓拍。


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