遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測器(RTMS)的深度解析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測器（RTMS）的深度解析一、 概述1.1 什么是RTMSRTMS（Remote Traffic Microwave Sensor 遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測器）是一種用于監(jiān)測交通狀況的再現(xiàn)式雷達(dá)裝置。它可以測量微波投影區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的距離，通過距離來實(shí)現(xiàn)對(duì)多車道的靜止車輛和行駛車輛的檢測，并且利用雷達(dá)線性調(diào)頻技術(shù)原理，對(duì)路面發(fā)射微波，通過對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行高速實(shí)時(shí)的數(shù)字化處理分析，檢測車流量、速度、車道占有率和車型信息等交通流基本信息的非接觸式交通檢測設(shè)備。1.2 RTMS的應(yīng)用領(lǐng)域RTMS主要應(yīng)用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流調(diào)查站和橋梁的交通參數(shù)采集

2、，提供車流量、速度、車道占有率和車型等實(shí)時(shí)信息，此信息可用隔離接觸器連接到控制器或通過串行接口連接到其他系統(tǒng)，為交通控制管理、信息發(fā)布等提供數(shù)據(jù)支持。1.3 RTMS的發(fā)展歷程1989年加拿大人Dan Manor第一個(gè)將雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于智能交通行業(yè)，發(fā)明了微波車輛檢測器。短短十幾年間，微波車輛檢測器已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的變革：從模擬到數(shù)字、從單雷達(dá)到多雷達(dá)、從喇叭天線到平板天線:圖 Error! No text of specified style in document.1微波車檢器發(fā)展歷程我們從每一次的變革中看到，微波車輛檢測器技術(shù)的發(fā)展和雷達(dá)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。從雷達(dá)技術(shù)的

3、層面上來說，數(shù)字陣列雷達(dá)技術(shù)從上世紀(jì)借鑒仿生學(xué)開始，在較短的時(shí)間內(nèi)得到不斷完善和提高。進(jìn)入21世紀(jì)后伴隨著數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提升，數(shù)字陣列雷達(dá)的優(yōu)越性得到了充分的體現(xiàn)：其多功能性、反應(yīng)速度、分辨率、電子抗干擾能力、多目標(biāo)追蹤/搜索能力等都遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)雷達(dá)：l 數(shù)字陣列雷達(dá)能在極短時(shí)間內(nèi)完成監(jiān)視空域內(nèi)的掃瞄，目標(biāo)更新速率極快；l 數(shù)字陣列雷達(dá)分辨率極高，能取得目標(biāo)精確位置；l 數(shù)字陣列雷達(dá)能在惡劣的天氣氣候條件下正常追蹤目標(biāo)；數(shù)字陣列雷達(dá)代表著雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，它們是近代雷達(dá)變革的新技術(shù)和新體制的集中體現(xiàn)，是集中了現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)各學(xué)科成就的高科技系統(tǒng)，所以現(xiàn)代化的精銳武器系

4、統(tǒng)都以陣列的“平板雷達(dá)”為標(biāo)準(zhǔn)配備。二、 RTMS的工作原理2 2.1 雷達(dá)線性調(diào)頻技術(shù)線性調(diào)頻信號(hào)可以獲得較大的壓縮比，有著良好的距離分辨率和徑向速度分辨率，所以線性調(diào)頻信號(hào)作為雷達(dá)系統(tǒng)中一種常用的脈沖壓縮信號(hào)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高分辨率雷達(dá)領(lǐng)域。直接數(shù)字頻率合成(Digital DirectFrequency Synthesis，DDS)技術(shù)是解決這一問題的最好辦法。在雷達(dá)系統(tǒng)中采用DDS技術(shù)可以靈活地產(chǎn)生不同載波頻率、不同脈沖寬度以及不同脈沖重復(fù)頻率等參數(shù)構(gòu)成的信號(hào)，為雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者提供了全新的思路。2.2 雷達(dá)技術(shù)“雷達(dá)”是英文radar的音譯，為Radio Detection And

5、Ranging的縮寫，意思是一種無線電檢測和測距的電子設(shè)備，其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。l 測量距離實(shí)際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。l 測量目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。l 測量速度是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)原理。雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷

6、達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)。從工作方式上來講，RTMS微波車檢器屬于FM-CW Radar（調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)），即通過對(duì)連續(xù)波進(jìn)行頻率調(diào)制來獲得距離與速度信息的雷達(dá)體制，其特點(diǎn)是具有高距離分辨率、低發(fā)射功率、高接收靈敏度、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，不存在距離盲區(qū)，具有比脈沖雷達(dá)更好的反隱身、抗背景雜波及抗干擾能力的特點(diǎn)，且特別適用于近距離應(yīng)用。從雷達(dá)技術(shù)的層面上來說，數(shù)字陣列雷達(dá)技術(shù)從上世紀(jì)借鑒仿生學(xué)開始，在較短的

7、時(shí)間內(nèi)得到不斷完善和提高。進(jìn)入21世紀(jì)后伴隨著數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提升，數(shù)字陣列雷達(dá)的優(yōu)越性得到了充分的體現(xiàn)：其多功能性、反應(yīng)速度、分辨率、電子抗干擾能力、多目標(biāo)追蹤/搜索能力等都遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)雷達(dá)：l 數(shù)字陣列雷達(dá)能在極短時(shí)間內(nèi)完成監(jiān)視空域內(nèi)的掃瞄，目標(biāo)更新速率極快；l 數(shù)字陣列雷達(dá)分辨率極高，能取得目標(biāo)精確位置；l 數(shù)字陣列雷達(dá)能在惡劣的天氣氣候條件下正常追蹤目標(biāo)；數(shù)字陣列雷達(dá)代表著雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，它們是近代雷達(dá)變革的新技術(shù)和新體制的集中體現(xiàn)，是集中了現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)各學(xué)科成就的高科技系統(tǒng)，所以現(xiàn)代化的精銳武器系統(tǒng)都以陣列的“平板雷達(dá)”為標(biāo)準(zhǔn)配備。RTMS借鑒了高科技陣列

8、雷達(dá)科技的精髓，創(chuàng)新性地將陣列天線技術(shù)應(yīng)用于微波車輛檢測器中，研發(fā)出了RTMS第四代產(chǎn)品G4陣列雷達(dá)微波車輛檢測器。G4采用8×8陣列天線，64個(gè)陣列天線輪詢工作，每個(gè)天線均可完成微波信號(hào)發(fā)射與接收功能。發(fā)射/接收天線發(fā)射天線接收天線 RTMS G4陣列天線“雙雷達(dá)”的天線2.3 微波技術(shù)微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波，換算成波長則是在1米（不含1米）到1毫米之間的電磁波，是無線電波中一個(gè)有限頻帶的簡稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，但低于可見光，通常也稱為“超高頻電磁波”。RTMS的X3的發(fā)射波中心頻率在10.525GHz，G4的發(fā)射波中心頻率在24.125GH

9、z，都處于微波頻段，因此被稱為微波車檢器。類似的設(shè)備還有聲波車檢器、超聲波車檢器，分別工作在聲波（20Hz至20000Hz）頻段和超聲波（大于20000Hz）頻段。電磁波譜圖微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特性：對(duì)于玻璃、塑料和瓷器等非金屬物體，微波幾乎是穿越而不被吸收；對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱（例如微波爐的應(yīng)用）；而對(duì)車輛外殼等金屬類東西，則會(huì)反射微波。衍射另外，所有波的另一特性是“衍射”，也叫繞射，即波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，一般來說，孔隙越小，波長越大，這種現(xiàn)象就越顯著。微波車檢器的波長一般在1cm-2cm，

10、由于貨車的體積一般比較大，當(dāng)微波的波束在經(jīng)過貨車邊沿時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，如下圖。憑借高靈敏度接收天線，RTMS能夠接收到二次衍射之后的被遮擋車輛的反射波，因此，RTMS微波車檢器安裝在路側(cè)做交通數(shù)據(jù)采集時(shí)，能夠解決一部分的大車遮擋問題，這是RTMS微波車檢器的獨(dú)特優(yōu)勢。l EISl EISEIS大車遮擋情況下檢測正是基于微波的上述特性，RTMS能夠可靠的探測到檢測區(qū)域內(nèi)的金屬物體存在，而不受大型車輛、非金屬物體、行人的干擾。2.4 微波覆蓋區(qū)域微波雷達(dá)檢測器的覆蓋區(qū)域是一個(gè)橢圓形的微波投影區(qū)，最大檢測范圍為：（以G4為參考）仰角投影寬度 50 度方位角投影寬度 12 度范圍 0 至 76米

11、2.5 微波探測能力最大可檢測的車道數(shù)目不少于12個(gè)。車道的寬度可以由用戶以200毫米的步進(jìn)進(jìn)行調(diào)整。l車道寬度：2-7米l探測時(shí)間：用閉路連接器時(shí)，時(shí)間間隔10毫秒。持續(xù)時(shí)間可編程控制在30毫秒到3秒之間。l采樣周期：以10秒為間隔，最大可達(dá)600秒。2.6 微波檢測原理RTMS接收到微波投影區(qū)域內(nèi)各種表面的連續(xù)不斷的回波, 如人行道, 柵欄, 車輛以及樹木等。在每一個(gè)微波層面內(nèi)的固定物體回波信號(hào)將形成背景閾值, 如果回波信號(hào)的強(qiáng)度高于該微波層面的背景閾值，則表明有車輛存在?；夭ㄐ盘?hào)背景閥值車輛護(hù)欄車輛車輛 微波區(qū)域內(nèi)的回波信號(hào)在RTMS設(shè)置時(shí)，“背景獲取”可在30秒內(nèi)完成。在正常使用時(shí)也會(huì)

12、經(jīng)常調(diào)節(jié)。例如，來自停止車輛的回波信號(hào)在30分鐘內(nèi)成為背景，檢測將被終止，車道對(duì)應(yīng)的輸出開關(guān)將被釋放。相反的, 當(dāng)車輛離開時(shí)，背景閾值會(huì)很快降至初始狀態(tài)，新的背景閾值在30秒內(nèi)形成。最強(qiáng)的回波信號(hào)來自車輛的垂直表面的反射，水平表面(如車頂)將散射微波，回波信號(hào)較弱。接收到的回波信號(hào)的強(qiáng)弱取決于車輛的反射面，實(shí)際接收信號(hào)是多重反射信號(hào)的總和。有時(shí)來自各處的信號(hào)可能不是同一相位而導(dǎo)致信號(hào)會(huì)低于閾值，此時(shí)短暫的低電平信號(hào)稱為零信號(hào)。為避免由零信號(hào)產(chǎn)生的誤判，RTMS對(duì)信號(hào)處理時(shí)引入一個(gè)參數(shù)“擴(kuò)展延遲時(shí)間(EDT)”， 持續(xù)時(shí)間短于EDT的零信號(hào)將被忽略。閾值和EDT是兩個(gè)參數(shù), 當(dāng)操作模式選定后其默

13、認(rèn)值也就設(shè)置了。通過參數(shù)設(shè)置可以優(yōu)化檢測器的運(yùn)行。2.7 RTMS的工作流程上文介紹了RTMS微波車檢器的基本情況，接下來我們?cè)僬f說RTMS是如何工作的。2.7.1 微波波束、層面與微層面RTMS G4在微波束的發(fā)射方向上以0.38米為一層面分層面探測物體，RTMS G4微波束的發(fā)射角為50度，方位角為12度。安裝好以后，它向公路投影形成一個(gè)可以分為254個(gè)層面的橢圓形波束。它可以測量微波投影區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的距離，通過距離來實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)車道靜止車輛和行駛車輛的檢測。系統(tǒng)不但可以自動(dòng)識(shí)別并劃分微層面來定義檢測區(qū)域，而且用戶可以手動(dòng)調(diào)整微層面，以使得檢測區(qū)域能夠在一個(gè)精細(xì)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整：Ø

14、使檢測區(qū)域和車道、或車行線路非常契合；Ø 有效屏蔽中央隔離帶、防眩光板、交通設(shè)施帶來的影響；2.7.2 RTMS的工作過程首先，RTMS在通電開機(jī)后自動(dòng)進(jìn)行背景學(xué)習(xí)，接收天線檢測到路面的回波信號(hào)后，會(huì)根據(jù)回波信號(hào)的強(qiáng)弱自動(dòng)生成背景閾值。當(dāng)有車輛經(jīng)過檢測斷面時(shí)，由于車輛近側(cè)面回波信號(hào)強(qiáng)度高于背景閾值，則判斷該車輛所在車道有目標(biāo)存在。目標(biāo)車輛駛離檢測區(qū)域，車檢器接收的回波信號(hào)恢復(fù)到背景閾值以下，等待下一次檢測，同時(shí)將車流量、時(shí)間占用數(shù)據(jù)記錄到檢測器內(nèi)部的緩存中，待記錄周期結(jié)束后輸出結(jié)果。RTMS的工作狀態(tài)就是以一個(gè)較高的頻率重復(fù)上述的工作過程：X3在高速公路/快速路應(yīng)用中采樣頻率是5次/

15、秒，在城市路口應(yīng)用中的采樣頻率是1次/秒；而采用陣列雷達(dá)天線技術(shù)的G4的采樣周期則高達(dá)800次/秒。RTMS工作示意圖如下。車輛經(jīng)過檢測區(qū)域時(shí)，RTMS會(huì)采集到車輛的車頭、車身、車尾的多個(gè)數(shù)據(jù)。得益于超高的探測頻率，以及0.38米的雷達(dá)分辨率，RTMS能夠適應(yīng)5-250Km/h的車速范圍，在車輛緩行甚至交通擁堵的情況下，RTMS依舊可以正常工作。三、 RTMS的功能與特性3 3.1 性能微波雷達(dá)檢測器是一個(gè)實(shí)時(shí)再現(xiàn)的檢測器，設(shè)備適合安裝在路邊的立桿或橫跨路面的結(jié)構(gòu)上，并提供以下功能：l 再現(xiàn)在檢測區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)或停止的車輛l 按用戶所設(shè)定的數(shù)據(jù)周期（范圍從10至600秒）提供交通數(shù)據(jù)，并可以通過串

16、行通信線傳輸?shù)狡渌O(shè)備。l 交通數(shù)據(jù)必須和代表每一個(gè)檢測車道的對(duì)線開關(guān)同步。l 在路邊側(cè)向模式中，12個(gè)車道中每個(gè)車道的數(shù)據(jù)必須包括以下內(nèi)容：1) 車流量2) 車道占有率3) 平均速度4) 有4個(gè)由用戶所定義的車輛長度分級(jí)l 微波雷達(dá)檢測器安裝在橫跨結(jié)構(gòu)上（前方正向模式），必須監(jiān)測單獨(dú)一條車道并提供以下交通數(shù)據(jù)：1) 車流量、占用率、平均速度和車輛行駛方向2) 每一車輛的速度、行駛方向和長度3) 分級(jí)范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)車流量,多達(dá)7個(gè)速度分級(jí)和7個(gè)長度分級(jí)l 微波雷達(dá)檢測器允許用戶定義傳送數(shù)據(jù)的內(nèi)容l 微波雷達(dá)檢測器通過串行數(shù)據(jù)提供遠(yuǎn)程電源電壓指示（包括電池）3.2 測量精確度檢測器可以實(shí)時(shí)檢測到通

17、過檢測區(qū)域的車輛，精確度可達(dá)95%以上。根據(jù)不同的使用模式、符合要求的安裝條件，設(shè)備可以達(dá)到以下精確度：指標(biāo) 側(cè)向錯(cuò)誤率 正向錯(cuò)誤率車輛通過再現(xiàn) +/-5% +/-2%車流量 +/-5%+/-2%車道占用率 +/-5%+/-2%平均速度 +/-10% +/-2%每一車輛速度 不提供 +/-2%行駛方向 不提供+/-5%長度分級(jí) +/-10% +/-10%采樣間隔10ms10ms3.3 機(jī)械性能微波檢測器封裝在一個(gè)結(jié)實(shí)的密封防水盒中，可以抵抗90公里/小時(shí)的風(fēng)速，可以暴露在潮濕或充滿粉塵的空氣中（NEMA 3R型外殼）。尺寸: 24x16x18.5 厘米 （9.5 x 6.25 x 7 英寸）重

18、量: 2.2公斤（5 磅）安裝配件必須使用鍍鋅鋼、不銹鋼或鋁結(jié)構(gòu),使其可以支持20磅的重量。安裝配件包括一個(gè)球形連接器或其它允許使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)備可以向兩個(gè)坐標(biāo)軸傾斜并固定，以達(dá)到最佳的覆蓋區(qū)域。3.4 電氣性能微波檢測器的工作電壓為12-24VAC/DC，功耗不超過4.5瓦，或95-135VAC60Hz。電源可以由控制器集線盒上的電源變壓器提供，或任何其它可供使用的電源設(shè)備。微波檢測器內(nèi)置電源管理器，允許遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)和周期性關(guān)機(jī)。設(shè)備還具有低電壓和高電壓斷電保護(hù)功能，以保護(hù)電池。3.5 無線數(shù)字?jǐn)U頻射頻調(diào)制技術(shù)指標(biāo)射頻原理 無線跳躍擴(kuò)頻頻帶 902-928MHz ISM 頻帶工作模式 侍動(dòng)或中

19、繼操作跳頻模式 64 模擬隨機(jī)可選序列發(fā)射功率 1mW, 10mW, 100mW or 1W 可選天線 內(nèi)置鞭狀天線或外部鞭狀波道式天線工作距離 可達(dá)3.0公里，由發(fā)射功率、天線和可視距離決定校驗(yàn)碼 CRC-16網(wǎng)絡(luò)編址 最大值65535 地址碼加密組合 可達(dá)65535種組合接口 異步接口,AT命令集,隱式數(shù)據(jù)集無委標(biāo)準(zhǔn) FCC 標(biāo)準(zhǔn)第15部分認(rèn)可。許可在美國使用溫度范圍 -45° 至 +70° C附加電源消耗正常工作條件下 1W3.6 RTMS標(biāo)準(zhǔn)安裝RTMS的標(biāo)準(zhǔn)安裝如下圖所示。RTMS通信方式便捷且公開通信協(xié)議，方便與具體集成系統(tǒng)配套,便于用戶二次開發(fā)軟件。輔助機(jī)箱:

20、· RS-232 連接器· 變壓器· 可選調(diào)制解調(diào)器交流電RTMS的標(biāo)準(zhǔn)安裝3.7 可靠性MTBF(平均無故障間隔時(shí)間)90000小時(shí)（10年）四、 數(shù)據(jù)連接及通信4 4.1 電纜一條帶MS端接頭的電纜連接微波雷達(dá)檢測器和集線設(shè)備。電纜為微波雷達(dá)檢測器提供電源，輸出串行數(shù)據(jù)和每一個(gè)車道的對(duì)線開關(guān)，電壓可達(dá)300V AD/DC 100mA。一個(gè)接線盒或集線盒用于放置數(shù)據(jù)接頭，接線盒必須放置在所檢測車道的可視范圍內(nèi)，以方便設(shè)備的原始設(shè)置或以后改變參數(shù)。電纜是UV-阻抗，型號(hào)AWG#20或#22的雙絞線，具有耐壓300V和耐105o C高溫的保護(hù)層。所有電源線、對(duì)線開關(guān)

21、和串行端口線都是相互絕緣的。電源線和串行端口線都在設(shè)備內(nèi)有峰涌保護(hù)裝置。4.2 數(shù)據(jù)通信接口數(shù)據(jù)通信為全雙工的異步通信方式，支持TSS的NTCIP協(xié)議1209。它的設(shè)置如下: Opto-隔離 RS485 或 RS232，端口波特率2400-。數(shù)據(jù)格式是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制NRZ 8位數(shù)據(jù)、1停止位、無奇偶校驗(yàn)。同時(shí)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和多點(diǎn)聯(lián)接?？梢赃x擇使用一個(gè)整合數(shù)字?jǐn)U頻無線調(diào)制解調(diào)器。可以選擇使用以太網(wǎng) (TCP/IP)協(xié)議。五、 RTMS系統(tǒng)的應(yīng)用RTMS（遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測器）利用原有的立桿進(jìn)行安裝（路燈立桿，CCTV立桿等），并按照一定交通檢測基站所需要的密度懸掛RTMS和調(diào)制解調(diào)器集線盒。交通數(shù)據(jù)

22、通過調(diào)制解調(diào)器傳送到已有的光纖網(wǎng)絡(luò)，并送回快速路管理中心。管理中心的FTMS（Free Traffic Management System高速公路管理系統(tǒng)）軟件負(fù)責(zé)對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，報(bào)告，存檔和事故分析。RTMS系統(tǒng)以微波雷達(dá)車檢技術(shù)為核心，提供一個(gè)多用途、容易實(shí)施的公路交通管理系統(tǒng)和事故自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。每30秒鐘將實(shí)時(shí)收集到的交通數(shù)據(jù)傳送到總控中心。每一個(gè)VDS（交通監(jiān)控點(diǎn)）提供流量、占有率、平均速度、長車流量數(shù)據(jù)，并監(jiān)控3-4車道，交通數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)器連接現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)，接到管理中心的控制計(jì)算機(jī)?？刂朴?jì)算機(jī)通過光纖網(wǎng)絡(luò)一次性收集所有區(qū)域信息。它的任務(wù)是收集所有區(qū)域信息并進(jìn)行存檔、分析、實(shí)時(shí)

23、檢測出交通事故。六、 RTMS的技術(shù)分析通過上述對(duì)于RTMS的技術(shù)分析來看，雙雷達(dá)車輛檢測器是目前市場上RTMS產(chǎn)品的主要競爭對(duì)手，在這里首先分析一下雙雷達(dá)技術(shù)：雙雷達(dá)檢測技術(shù)主要是針對(duì)數(shù)字單雷達(dá)產(chǎn)品比較難以克服單車速度測量的問題而研發(fā)的，其解決速度問題的思路在于：從微波車檢器探頭發(fā)射出發(fā)出兩個(gè)夾角極窄的波束，然后接收這兩個(gè)非常窄的波束的回波（有工具軟件幫助調(diào)整探頭垂直車道），這樣能在車道上形成前后兩個(gè)檢測點(diǎn)，“模擬”出每個(gè)車道上兩個(gè)線圈的檢測環(huán)境。后線圈前線圈立柱線圈檢測器前線圈后線圈我們來對(duì)比一下線圈檢測器的前后線圈和微波檢測器模擬的“前后線圈”。但是，因?yàn)閿?shù)字雙雷達(dá)微波檢測技術(shù)還是基于兩

24、個(gè)數(shù)字單雷達(dá)收發(fā)系統(tǒng)，雷達(dá)的性能本身并沒有得到質(zhì)的提高，這導(dǎo)致在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，很容易出現(xiàn)下述很難從雷達(dá)技術(shù)層面解決的問題：l 在道路車流量相當(dāng)?shù)那闆r下，雙雷達(dá)微波檢測技術(shù)無法保證精確地測量車輛同一個(gè)位置進(jìn)入第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）的時(shí)刻，導(dǎo)致測速的不準(zhǔn)確。微波束是從路面的側(cè)上方發(fā)射出來，那么意味著除了離微波車檢器最近的一個(gè)車道以外，在車輛數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，其他的每個(gè)車道都或多或少地有遮擋的問題。當(dāng)一輛車被完全或部分遮擋，這輛車的同一個(gè)位置進(jìn)入雙雷達(dá)微波車檢器的第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）的時(shí)間間隔會(huì)嚴(yán)重失真（有時(shí)根本就沒有進(jìn)入第二束波），這樣導(dǎo)致測速不準(zhǔn)。只有當(dāng)?shù)缆?/p>

25、上僅有一輛車通過時(shí)或很小流量的情況下“雙雷達(dá)”微波車檢器才有可能做好。l 線圈檢測原理中的前、后線圈之間的距離是恒定的，但是因?yàn)椤半p雷達(dá)”微波車檢器安裝在一個(gè)無法保證絕對(duì)穩(wěn)定的立桿上，各種因素會(huì)導(dǎo)致第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）之間的間距會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)，引起誤差。當(dāng)“雙雷達(dá)”微波車檢器稍有向側(cè)面偏移時(shí)（在實(shí)際工程中因?yàn)轱L(fēng)、震動(dòng)、安裝支架松動(dòng)或者撞擊等諸多因素，這種情況無法避免），或車輛做變線行駛時(shí)，“雙雷達(dá)”微波車檢器的兩個(gè)接收波束之一或全部收不到反射信號(hào)，或者說第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）之間的間距發(fā)生了改變，間距不再恒定了，因此其檢測單車速度會(huì)出現(xiàn)明顯偏差。而且，現(xiàn)在市面上出

26、現(xiàn)的“雙雷達(dá)”微波車檢器并沒有真正使用兩個(gè)雷達(dá)單元，只是用一束雷達(dá)波的兩個(gè)副波瓣來“模擬”出兩個(gè)雷達(dá)單元的效果：并且這種“雙雷達(dá)”微波車檢器被迫極度收窄信號(hào)發(fā)射方位角、增大信號(hào)射角、提高發(fā)射功率和增大帶寬來使得雷達(dá)的副波瓣能夠工作，顯而易見帶來的一系列問題是無法解決的。從原理上來說，其在某個(gè)大型城市應(yīng)用的所有設(shè)備出現(xiàn)了雨雪天氣不能正常提供數(shù)據(jù)、車輛較多時(shí)速度精度反而下降、車型分類偏差較大和功耗高等問題從技術(shù)角度來說難以克服。RTMS和“雙雷達(dá)”設(shè)備對(duì)比表參數(shù)“雙雷達(dá)”設(shè)備RTMS備注測速原理“模擬”“雙線圈”Dwell速度算法DSP速度算法占有率速度算法1、 在道路車流量相當(dāng)?shù)那闆r下，“雙雷達(dá)

27、”微波車檢器無法保證精確地測量車輛同一個(gè)位置進(jìn)入第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）的時(shí)刻，導(dǎo)致測速的不準(zhǔn)確。2、 線圈檢測原理中的前、后線圈之間的距離是恒定的，但是因?yàn)椤半p雷達(dá)”微波車檢器安裝在一個(gè)無法保證絕對(duì)穩(wěn)定的立桿上，各種因素會(huì)導(dǎo)致第一波束（前線圈）和第二波束（后線圈）之間的間距會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)，引起誤差。3、 這說明“雙雷達(dá)”微波車檢器無法全部套用線圈車檢成熟的測速原理。信號(hào)射角65°50°垂直射角越大，多路徑反射的可能性就越大。比如在高速公路環(huán)境下，路側(cè)設(shè)置有護(hù)欄、隔音墻和防護(hù)網(wǎng)，在信號(hào)射角較大的情況下，這些設(shè)施對(duì)雷達(dá)波的反射就很有可能進(jìn)入微波接收單元，導(dǎo)致誤檢測、

28、計(jì)數(shù)精度降低。最小后退距離1.8米0米R(shí)TMS的后退距離可以更短，甚至無后退距離。這項(xiàng)指標(biāo)反映的是RTMS雷達(dá)的重要參數(shù)分辨率更高。信號(hào)方位角7°12°“雙雷達(dá)”設(shè)備的水平信號(hào)方位角過于狹窄，這會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)問題：1、 要求其“雙雷達(dá)”設(shè)備必須和路面高度垂直對(duì)準(zhǔn)，甚至他們?nèi)斯?duì)準(zhǔn)還不足夠，必須借用額外的工具來幫助對(duì)準(zhǔn)；2、 如果因?yàn)轱L(fēng)或者其他干擾因素導(dǎo)致設(shè)備晃動(dòng)或者位置稍微偏移，那么精度馬上降低。設(shè)備維護(hù)難度相當(dāng)大。檢測范圍1.8-76米0-76米檢測車道越多，距離更遠(yuǎn)檢測車道數(shù)1012功耗8瓦3瓦RTMS系列產(chǎn)品絕對(duì)的低功耗優(yōu)勢，綠色環(huán)保，而且能低成本地大規(guī)模使用太陽能供電和

29、無線傳輸?shù)确绞?。“雙雷達(dá)”設(shè)備功耗高的后面，是技術(shù)的落后：1、 “雙雷達(dá)”微波車檢器的微波信號(hào)源是通過對(duì)6GHz的晶振源做4倍的倍頻得來的，而使用倍頻放大器增加了能量消耗?！半p雷達(dá)”微波車檢器比RTMS的功耗高兩倍以上。2、 為支持不必要的高帶寬，消耗了更多的能量。AIO模式無有RTMS具有獨(dú)特專利技術(shù)的“ALL-IN-ONE”模式傳輸信號(hào)帶寬245M50M由于受FCC規(guī)則限定，“雙雷達(dá)”微波車檢器被迫降低了100倍的發(fā)射功率，這使得其信噪比比較低，因而它必須大幅提高其發(fā)射帶寬以彌補(bǔ)其因?yàn)樾旁氡容^低而帶來的分辨率的降低?！半p雷達(dá)”微波車檢器目前的帶寬是245MHz，是RTMS的5倍多。此帶寬有如下問題：l 不能滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)的100MHz帶寬限制，因?yàn)楦邘捯馕吨吒蓴_；l 所以相較RTMS，它的高帶寬容易受到外界頻率源的干擾；l 消耗更多的能量；RTMS帶寬較窄，抗干擾能力強(qiáng)。RTMS產(chǎn)品利用精巧的DSP信號(hào)處理技術(shù)使得其分辨率在50MHz帶寬下達(dá)到了驚人的0.38米。甚至還可以將帶寬提高一倍到接