远程交通微波雷达检测器(RTMS)的深度解析(2)

2018-12-20 15:08

遮挡问题,这是RTMS微波车检器的独特优势。

EISEIS EIS 大车遮挡情况下检测

正是基于微波的上述特性,RTMS能够可靠的探测到检测区域内的金属物体存在,而不受大型车辆、非金属物体、行人的干扰。

2.4 微波覆盖区域

微波雷达检测器的覆盖区域是一个椭圆形的微波投影区,最大检测范围为:(以G4为参考) 仰角投影宽度 50度 方位角投影宽度 12度 范围

0至76米

2.5 微波探测能力

最大可检测的车道数目不少于12个。车道的宽度可以由用户以200毫米的步进进行调整。 ? 车道宽度:2-7米

? 探测时间:用闭路连接器时,时间间隔10毫秒。持续时间可编程控制在30毫秒到3秒之间。

? 采样周期:以10秒为间隔,最大可达600秒。

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2.6 微波检测原理

RTMS接收到微波投影区域内各种表面的连续不断的回波, 如人行道, 栅栏, 车辆以及树木等。在每一个微波层面内的固定物体回波信号将形成背景阈值, 如果回波信号的强度高于该微波层面的背景阈值,则表明有车辆存在。

车辆

回波信号

阀值 背景

护栏

车辆

车辆

微波区域内的回波信号

在RTMS设置时,“背景获取”可在30秒内完成。在正常使用时也会经常调节。例如,来自停止车辆的回波信号在30分钟内成为背景,检测将被终止,车道对应的输出开关将被释放。相反的, 当车辆离开时,背景阈值会很快降至初始状态,新的背景阈值在30秒内形成。

最强的回波信号来自车辆的垂直表面的反射,水平表面(如车顶)将散射微波,回波信号较弱。接收到的回波信号的强弱取决于车辆的反射面,实际接收信号是多重反射信号的总和。有时来自各处的信号可能不是同一相位而导致信号会低于阈值,此时短暂的低电平信号称为零信号。为避免由零信号产生的误判,RTMS对信号处理时引入一个参数—“扩展延迟时间(EDT)”,持续时间短于EDT的零信号将被忽略。

阈值和EDT是两个参数, 当操作模式选定后其默认值也就设置了。通过参数设置可以优化检测器的运行。

2.7 RTMS的工作流程

上文介绍了RTMS微波车检器的基本情况,接下来我们再说说RTMS是如何工作的。

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2.7.1 微波波束、层面与微层面

RTMS G4在微波束的发射方向上以0.38米为一层面分层面探测物体,RTMS G4微波束的发射角为50度,方位角为12度。

安装好以后,它向公路投影形成一个可以分为254个层面的椭圆形波束。

它可以测量微波投影区域内目标的距离,通过距离来实现对多个车道静止车辆和行驶车辆的检测。系统不但可以自动识别并划分微层面来定义检测区域,而且用户可以手动调整微层面,以使得检测区域能够在一个精细的范围内进行调整:

? 使检测区域和车道、或车行线路非常契合;

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? 有效屏蔽中央隔离带、防眩光板、交通设施带来的影响;

2.7.2 RTMS的工作过程

首先,RTMS在通电开机后自动进行背景学习,接收天线检测到路面的回波信号后,会根据回波信号的强弱自动生成背景阈值。

当有车辆经过检测断面时,由于车辆近侧面回波信号强度高于背景阈值,则判断该车辆所在车道有目标存在。

目标车辆驶离检测区域,车检器接收的回波信号恢复到背景阈值以下,等待下一次检测,同时将车流量、时间占用数据记录到检测器内部的缓存中,待记录周期结束后输出结果。

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RTMS的工作状态就是以一个较高的频率重复上述的工作过程:X3在高速公路/快速路应用中采样频率是5次/秒,在城市路口应用中的采样频率是1次/秒;而采用阵列雷达天线技术的G4的采样周期则高达800次/秒。

RTMS工作示意图如下。车辆经过检测区域时,RTMS会采集到车辆的车头、车身、车尾的多个数据。得益于超高的探测频率,以及0.38米的雷达分辨率,RTMS能够适应5-250Km/h的车速范围,在车辆缓行甚至交通拥堵的情况下,RTMS依旧可以正常工作。

三、 RTMS的功能与特性

3.1 性能

微波雷达检测器是一个实时再现的检测器,设备适合安装在路边的立杆或横跨路面的结构上,并提供以下功能:

? 再现在检测区域内运动或停止的车辆

? 按用户所设定的数据周期(范围从10至600秒)提供交通数据,并可以通过串行通信线

传输到其它设备。

? 交通数据必须和代表每一个检测车道的对线开关同步。

? 在路边侧向模式中,12个车道中每个车道的数据必须包括以下内容:

1) 车流量 2) 车道占有率 3) 平均速度

4) 有4个由用户所定义的车辆长度分级

? 微波雷达检测器安装在横跨结构上(前方正向模式),必须监测单独一条车道并提供以下

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