波频车辆检测技术——微波交通检测器

一、工作原理
• 工作在微波频段的雷达探测器 • 发射天线、发射器、接收器组成 • 发射调频微波，被车辆阻挡而反射，接收回波 • 车辆出现、车辆经过、车流量、占有率、车速、 车辆长度等。
一、工作原理
• MTD检测器发射一束微波，同时接收物体 （目标）反射波，根据反射回来的波形及频率 差异来判别车辆 • 所发射微波的中心频率为调频微波（X波段 10. 525GHz，或K波段24.20GHz）
• 正向安装每台设备只能检 测一条车道的信息，要想 检测多车道车辆信息需要 多台检测设备 而且正向 安装需要安装悬挂门架， 在道路中间施工需要中断 交通
龙门架或类似位置 立柱
路侧安装方式
正向安装方式
图6-10 微波交通检测器安装模式
1）侧向安装模式
• E波面和H波面
安装角度θ 切面波瓣宽度α/2
检测器距 第1车道 距离L1
检测距离L
L L1
H ctg 2
L1 2m;
L L1 70m
L1 H ctg 2
• （1）确定安装位置 • 后置距离须保证波束的 投影可覆盖所有需要检 测的车道，同时保证其 椭圆形的波束投影与道 路上的车道夹角为900 • A普通状况条件：后置 距离3~5m，检测车道 <=8条，无影响性遮挡 • B后置距离不足时的条件： 后置距离<3m
发射频率
△f
接收频率
• 分辨32个检测层面上的背景和车辆。 • 如果反射信号的阈值高于其范围段的背景阈值，则表明有车辆 通过或存在。 • 最强回波来自车辆的垂直表面的反射，水平表面将散射微波， 回波信号较弱。 动态阈值
背景 波层范 围 车辆 护栏 车辆
范围
微波交通检测器微波区域内的回波信号
• 工作时发射的微波波束分E面波和H面波 • E面波：微波投射在车辆侧面 • H面波：投射在车顶平面
2）正向安装模式
• • • • •
正向安装 （1）安装位置：必须位于车道正上方 （2）设置高度：高度5.5~7m （3）设置角度：尽量瞄准路面 高速公路上使用时，一般使用3个连续的微波 层面作为检测区域，可检测车速。
三、微波交通检测器的应用
• 高速公路路段多车道检测与管理 • 高速公路匝道
三、微波交通检测器的应用
6.2 微波交通检测器
MTD原理、安装位置及应用
微波交通检测器
• Microwave Traffic Detector，简称MTD。 • 利用雷达线性调频技术原理，对路面发射微波， 通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分 析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等 交通流基本信息的非接触式交通检测器。
检测车 L1后置 H建议安 道数 距离 装高度 （条） （米） （米）
1-3
4 6 8-10
2-3
4 5 6
5
5.5 6 7
• （2）设置高度 • 检测器必须满足一定的后置距离和安装高度要求。
安装角度θ 切面波瓣宽度α/2
H
检测器距 第1车道 距离L1
检测距离L
• 由于视角太小，检测范围只能覆盖车道1、车 道2和车道3， 车道4在检测范围以外无法探测 到。
Range slice
40
波形
• • • • • （1）连续的电磁波 频率不随时间变化 检测移动的车辆，不能检测静止的车辆 在可视范围内应用多普勒原理检测车辆速度 （2）连续频率制式调制波（FMCW）
波形
• （2）连续频率制式调制波（FMCW） • 锯齿波，对多车道交通的实时检测
连续波频率调制原理
线路管道 （地下、架空）
1车道
2车道
3车道
4车道
安装位置距离第一车道太近、安装位置太高或视角太小的检测效果。
• （3）设置角度 • 影响检测器的检测精度 • 波束宽度a、后置距离L1、高度H、检测距离L • 在采用双向安装或两套检测器测同一断面时， 错开垂直距离大于15m
• 安装成本和便捷性考虑侧向安装 • 侧向安装需要考虑的因素： • 需要检测的车道数和立柱的位置 • 中间隔离带和路肩宽度的影响
• 2、安装高度 • 推荐高度为相对检测路面高度4.5~7m处。 • 检测器安装高度距离路面最少5m。
• 3、安装角度 • 使微波辐射面在适当的检测范围内
二、微波交通检测器的安装设置
• 4、安装工作模式 • 侧向安装： • 设备安装在路旁的杆子上, 保持微波的投影与车道正 交, 分层面的波束能够提 供相互独立的八个探测区 域, 可适应于不同道路状 况。 • 被探测车道可以被定义为 一个或多个微波层面。波 束覆盖区的宽度决定了探 测道的长度。 • 检测的速度是用每一辆车 的一段距离的平均速度 • 正向安装： • 设备安装在龙门架上, 其 微波束发射方向与车辆行 驶方向一致。不能区分车 道，必须通过调节好瞄准 角度来使微波投影对应单 一的车道。 • 利用多普勒效应对每辆车 的实时速度进行检测，其 他测量参数相同
• • • • • • T行路口信号管理 远程交通量控制 多车道十字交叉口 违法车辆检测 公路交通量调查 桥梁检测
微波交通检测器的应用
• 交叉口模式
监控中心
ITMS-01 智能交通微波检测器
线路管道 （地下、架空） 信号机
ITMS-01 智能交通微波检测器 线路管道 （地下、架空）
ITMS-01 智能交通微波检测器
• RTMS（Remote Traffic Micr • 以2米（7英尺）为一层面分层 owave Sensor 远程交通微波 面探测物体.发射角40度，方 位角15பைடு நூலகம்。安装好以后，向公 雷达检测器）以测量微波投 路投影形成一个可以分为32个 影区域内目标的距离，通过 距离来实现对多车道的静止 层面的椭圆形波束，宽度取决 车辆和行驶车辆的检测。 于工作方式，并因检测器安装 角度和安装距离的不同稍有变 化。
• L1是后置距离， 铅锤点距离最近 一条车道需要检 测的车道的距离。 • E面波瓣宽度a/2
二、微波交通检测器的安装设置
• 1、安装位置 • 单点：路侧、车道设施，如路侧立柱、灯杆、 已有门架、立交桥、人行过街天桥等 • 面向路段或区域：各断面能共同反映路段或区 域的道路交通流情况
二、微波交通检测器的安装设置