隨著交通行業(yè)的迅猛發(fā)展,車輛越來越多,逐漸復雜的道路交通環(huán)境促使我國對于智能交通管理系統(tǒng)的要求向智能化、全面化、準確化、實時化發(fā)展,而達到這個要求必須要依賴可靠的實時的和準確的檢測數(shù)據(jù),包括大數(shù)據(jù)、地磁、視頻和雷達等檢測手段提供了多模式的數(shù)據(jù)。那么,雷達技術在交通系統(tǒng)的應用有哪些?發(fā)展如何呢?
用于交通系統(tǒng)的雷達技術
隨著雷達技術的不斷發(fā)展,雷達的探測手段已經(jīng)由從前的只有雷達一種探測器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學探測手段融合協(xié)作。雷達具有多種分類方法,雷達按照頻段,可分為超視距雷達、微波雷達、毫米波雷達以及激光雷達等。早在幾年前,微波雷達就被安防廠家用于檢測人、車出入的道閘,用微波區(qū)分人車,同時道閘雷達在安裝時也無需像傳統(tǒng)的線圈一樣切割路面,施工簡單,有效縮短項目工期,在道閘運行階段,雷達對人、車的檢測精準,誤觸發(fā)率低,有效過濾誤觸發(fā)目標,有效防止砸人事件的發(fā)生。
除了已經(jīng)用于道閘設備的微波雷達技術,毫米波雷達技術也在交通系統(tǒng)得到了廣泛的應用。目前,毫米波雷達可用于車輛檢測、交通量調查、交通事件檢測、交通誘導、超速監(jiān)測、電子卡口、電子警察和紅綠燈控制等。
毫米波雷達具有精度高抗干擾、全天候全天時、高分辨多目標、敏感高誤報低、高頻率低功率、可測速可測距、距離遠實時性高等幾個方面的優(yōu)勢。毫米波可視雷達在高速公路、城市道路、普通公路等場所的交通參數(shù)采集和監(jiān)測方面具有非常大的優(yōu)勢,可以為交通管理提供準確、可靠、實時的交通信息,實力支持交通智能化。
目前自動駕駛中除了使用毫米波雷達外,還采用激光雷達技術,激光雷達具有高精度、高分辨率的優(yōu)勢,同時具有建立周邊3D模型的前景,然而其劣勢在于對靜止物體如隔離帶的探測較弱且目前技術落地成本高昂。
交通領域的雷達設備
我國智能交通發(fā)展迅速,包含各種各樣的設備設備系統(tǒng),種類非常多,采用了雷達技術的大致分為以下幾類:
首先,智能停車領域的應用。針對停車場內(nèi)部車位情況偵測并作出指示,測量距離遠,對停車位上有無車輛識別準確,比超聲波和地磁的抗干擾能力更強,同時還不需要重新布線,采用車場現(xiàn)有照明系統(tǒng)的線路即可應用。
第二,就是上面已經(jīng)提到的智能道閘領域。將雷達與道閘結合應用,在檢測車輛、行人時更加準確,控制欄桿的升降更加靈敏,與紅外、線圈、地磁等傳統(tǒng)的道閘相比,安裝更加靈活,降低了施工成本的同時,也減少了砸人事故的發(fā)生。
第三,交通參數(shù)檢測。將視頻數(shù)據(jù)和雷達數(shù)據(jù)融合應用,可以輸出車道、車流量、速度、狀態(tài)、隊列、時距、間距、區(qū)域停車數(shù)、空間占有率以及時間占有率等多項交通數(shù)據(jù),支持智能動態(tài)信息實時顯示,還可以實現(xiàn)車輛軌跡跟蹤,并通過視頻將檢測目標可視化,甚至可以實現(xiàn)智能信號控制。雷達技術的應用,有效的排除了雨雪霧等天氣的影響,得到的交通數(shù)據(jù)精準度高,為智慧交通的實現(xiàn)提供了可靠性數(shù)據(jù)。
第四,輔助駕駛的車輛防撞系統(tǒng)。安裝在車輛上的雷達可以精準探測前方情況,可以準確識別前方是否有車輛和行人,實現(xiàn)輔助駕駛的功能。
雷達技術在智能駕駛的應用
雷達很早就已經(jīng)應用在輔助駕駛系統(tǒng)中,而新興的自動駕駛,雷達也其中扮演重要角色。目前在自動駕駛領域常用的雷達有兩種,毫米波雷達和激光雷達,兩者各有優(yōu)缺點。
毫米波雷達是比較傳統(tǒng)的雷達,技術成熟、成本低、穿透粉塵煙霧的能力強,缺點是受頻段損耗的制約,探測距離比較短,也無法對物體的形狀進行精確的描述。所以激光雷達近些年開始在自動駕駛領域大規(guī)模應用,特點是探測距離遠、探測精度高、可以描述物體形狀等,但是缺點也很明顯,激光雷達的體積較大、結構復雜、受惡劣天氣影響大,最重要的是成本太高。
總的來說,自動駕駛技術發(fā)展基本趨勢是將激光雷達、毫米波雷達、攝像頭進行融合處理,彌補彼此的不足,放大各模塊的優(yōu)點,融合應用。隨著5G的來臨,車與車,車與路,車與人之前的信息交互將會變得更加容易可行,通過5G的超低延時,實現(xiàn)車輛周圍的信息實時交互,希望自動駕駛技術早一點成熟,讓出行更安全。
小結
通過雷達與視頻的結合應用,為智能交通的發(fā)展貢獻了更大的力量。雷達設備的應用與傳統(tǒng)的設備相比具有更多的優(yōu)勢,如道閘雷達的安裝維護方便、精度高,如車輛檢測更準確,無論是停車位還是行車中,都為車主提供了很大的便利。最為重要的是,雷達的實時全天候、高分辨多目標、抗干擾性強、可測速測距、不受惡劣天氣影響等特點,是實現(xiàn)智能交通的利器,讓交通系統(tǒng)的智能化、全面化、準確化、實時化的實現(xiàn)具有了更多的可行性。