微波雷达交通信息检测与超速抓拍触发技术介绍
城市交通信息采集新方案
市区道路交通信息采集新方案余稳1、徐代艮2、朱晓光31、中国科学院上海微系统与信息技术研究所2、上海慧昌智能交通系统有限公司3、安徽省智能交通（ITS）工程研究中心摘要本文提出了一种适合于市区道路交通信息采集的新方案，该方案基于新型微波雷达交通信息检测技术，充分利用了城市道路已有资源—电子警察系统安装支架和信号灯安装支架，所检测到的交通信息既能用于交通信息采集与行车诱导发布系统，还能用于超速抓拍系统、治安卡口系统以及路口智能红绿灯控制系统，是一种最为经济和高效的方案。
关键词交通信息采集微波雷达智能红绿灯控制超速抓拍、治安卡口所有智能交通系统（ITS）都需要基于道路实时交通信息检测。
交通信息采集技术的研究已经开展多年。
目前已有多种交通信息采集技术在实际中应用，比如地感线圈、微波雷达、视频监控、机动车GPS定位、超声波与红外等，通过这些技术采集到的交通信息主要包括各车道的车流量、车道占有率，车速、车型、车头时距等。
最先开始发展的是接触式的交通信息采集技术，其主要代表是环行线圈探测。
这些采集装置都有共同特点，就是埋藏在路面之下，当汽车经过采集装置上方时会引起相应的压力、电场或磁场的变化，最后采集装置将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息。
经过多年发展，路面接触式的交通信息采集技术已经很成熟，其测量精度高，易于掌握，一直在交通信息采集领域中占有主要地位。
但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点。
首先是安装维护困难，必须中断交通、破坏路面；其次随着车辆增多，车辆对道路的压力导致这类装置的使用寿命也越来越短；现在道路扩张很快，各种环境下的道路日益增多，而路基下沉、盐碱和冰冻等条件将严重影响路面接触式交通信息采集装置的使用。
另外，对隧道、桥梁等环境，路面破坏性的安装方式存在更多的困难与不便。
所有这些都带来了其使用成本的上升。
新近发展起来的路面非接触式交通信息采集装置不存在安装维护困难、使用寿命短等缺点，主要有微波探测和视频探测两大类。
微波超视距雷达原理
微波超视距雷达原理一、引言微波超视距雷达是一种广泛应用于军事和民用领域的雷达系统，它利用微波信号进行目标探测和跟踪。
本文将介绍微波超视距雷达的原理和工作过程。
二、微波超视距雷达的原理微波超视距雷达是一种利用微波信号进行目标探测和跟踪的雷达系统。
其原理基于微波信号的传播特性和目标散射信号的特征。
1. 微波信号的传播特性微波信号具有较高的频率和较短的波长，能够在大气中传播较远的距离。
微波信号的传播损耗较小，能够穿透一定厚度的云层和大气层，适合用于远距离目标探测。
2. 目标散射信号的特征目标散射信号是目标表面反射回来的微波信号。
目标散射信号的强度和目标的形状、大小、材料特性等因素有关。
微波超视距雷达通过接收和分析目标散射信号，可以获取目标的位置、速度、距离等信息。
三、微波超视距雷达的工作过程微波超视距雷达的工作过程可以分为发射、接收和信号处理三个步骤。
1. 发射微波超视距雷达通过发射天线向目标发送微波信号。
发射天线通常会采用定向天线，以集中发射信号的能量，增加信号的强度和距离。
2. 接收微波超视距雷达通过接收天线接收目标散射回来的微波信号。
接收天线通常会采用定向天线，以增强对目标散射信号的接收能力。
3. 信号处理微波超视距雷达通过对接收到的目标散射信号进行分析和处理，提取目标的特征信息。
信号处理的方法包括滤波、放大、频谱分析等。
四、微波超视距雷达的应用微波超视距雷达广泛应用于军事和民用领域，具有以下几个方面的应用：1. 军事侦察微波超视距雷达可以用于军事侦察，实时监测敌方目标的位置、速度和距离等信息。
通过微波超视距雷达的应用，可以提供军事指挥部门的战场态势判断，为军事行动提供依据。
2. 空中交通管理微波超视距雷达可以用于空中交通管理，实时监测飞机的位置和速度等信息。
通过微波超视距雷达的应用，可以提供飞行控制中心的空中交通监控，确保飞机的安全飞行。
3. 气象预警微波超视距雷达可以用于气象预警，实时监测天气变化和气象灾害等情况。
远程交通微波雷达检测器(RTMS)的深度解析知识讲解
远程交通微波雷达检测器(R T M S)的深度解析远程交通微波雷达检测器（RTMS）的深度解析一、概述1.1什么是RTMSRTMS（Remote Traffic Microwave Sensor 远程交通微波雷达检测器）是一种用于监测交通状况的再现式雷达装置。
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车道的静止车辆和行驶车辆的检测，并且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、车道占有率和车型信息等交通流基本信息的非接触式交通检测设备。
1.2RTMS的应用领域RTMS主要应用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流调查站和桥梁的交通参数采集，提供车流量、速度、车道占有率和车型等实时信息，此信息可用隔离接触器连接到控制器或通过串行接口连接到其他系统，为交通控制管理、信息发布等提供数据支持。
1.3RTMS的发展历程1989年加拿大人Dan Manor第一个将雷达技术应用于智能交通行业，发明了微波车辆检测器。
短短十几年间，微波车辆检测器已经经历了几代的变革：从模拟到数字、从单雷达到多雷达、从喇叭天线到平板天线:图错误!文档中没有指定样式的文字。
-1微波车检器发展历程我们从每一次的变革中看到，微波车辆检测器技术的发展和雷达技术、电子技术、计算机技术的发展紧密相关。
从雷达技术的层面上来说，数字阵列雷达技术从上世纪借鉴仿生学开始，在较短的时间内得到不断完善和提高。
进入21世纪后伴随着数字电子技术和计算机处理能力的不断提升，数字阵列雷达的优越性得到了充分的体现：其多功能性、反应速度、分辨率、电子抗干扰能力、多目标追踪/搜索能力等都远优于传统雷达：数字阵列雷达能在极短时间内完成监视空域内的扫瞄，目标更新速率极快；数字阵列雷达分辨率极高，能取得目标精确位置；数字阵列雷达能在恶劣的天气气候条件下正常追踪目标；数字阵列雷达代表着雷达技术发展的必然趋势，它们是近代雷达变革的新技术和新体制的集中体现，是集中了现代电子科学技术各学科成就的高科技系统，所以现代化的精锐武器系统都以阵列的“平板雷达”为标准配备。
mpr_u2雷达参数
重量：1kg
天线波束宽度：4°x 6°
检测区域：1m x 3m（单车道）
检测距离：>10m
速度分辨率：＋0.38km/h
测试量程：10～250 km/h
车辆分型：不少于3种
采样周期：1s～1800s连续可调
探测时间：2ms
安装高度：4～7m
温度范围：-25℃～85℃（工业级）
无级性接触器信号线，包括可反映装置工作状况第8对接触器信号线
内置存储，所有技术参数采用存储方式保存，另最大可存储1个月的车流量采集信息
整机连续工作能力：>90000h（十年）
机械性能：
产品采用专用材料（LEXAN）外壳，符合NEMA4X和IP65标准。
配有固定支架，轴向角度可调。
安装维护时不需要破坏路面，检测性能不受光照、灰尘及风雨雾雪等外界环境影响，维护简便。
正向安装微波超速抓拍触发与交通信息检测雷达
从此不再为光照度以及恶劣天气犯愁、不再需要破坏路面。
车辆超速检测实用化新技术
主要技术参数：
中心频率：24GHz
调频宽度：200MHz
微波发射功率： <10mW
产品介绍：
MPR-U2微普微波超速抓拍触发与交通信息检测雷达，安装于道路上方，用于精确测量车辆实时速度和其他交通信息参数并提供车速超速抓拍触发信号。
产品特点：
双波速双体制微波雷达技术
速度分辨率达0.38km/h
提供车辆超速抓拍触发信号
车流量准确率达95%以上
国家高科技863计划课题研究成果
湿度范围：0-95%RH
远程交通微波雷达检测器(RTMS)的深度解析知识讲解
远程交通微波雷达检测器(RTMS)的深度解析知识讲解远程交通微波雷达检测器（RTMS），这可是个在交通检测领域相当厉害的家伙呢。
RTMS就像是交通世界里的超级侦探。
它在那里默默坚守岗位，眼睛一刻不停地盯着马路上的各种动静。
它是怎么做到的呢？这就不得不说它的微波探测技术啦。
就好比蝙蝠用超声波来探测周围环境一样，RTMS利用微波去感知车辆的存在。
它发出微波信号，这些信号遇到车辆就会反射回来，然后它就根据反射回来的信号知道车辆的位置、速度等各种信息。
这RTMS啊，它检测速度的本事可大了。
它能精确地算出车辆的行驶速度，就像一个数学天才，眼睛一扫就能得出答案。
它不是那种只能大概估计的，而是相当准确的哦。
比如说在高速公路上，车辆来来往往，速度有快有慢，RTMS就稳稳地在那里，把每辆车的速度都摸得清清楚楚。
要是有车辆超速了，它就像是一个严厉的交通警察，虽然不能直接开罚单，但是可以把超速信息传递给相关部门，让那些超速的家伙无处遁形。
再说说它检测车流量的能力吧。
想象一下，马路上的车辆就像一群蚂蚁在搬家，密密麻麻的。
RTMS呢，就像一个耐心的计数员，一辆一辆地数着过往的车辆。
不管是白天车水马龙的时候，还是晚上车辆稀少的时候，它都不会数错。
它能准确地知道在一定时间内有多少辆车通过了某个路段。
这对于交通规划者来说，就像是得到了一本宝典。
他们可以根据这些数据来决定是不是要拓宽道路，或者调整交通信号灯的时间。
RTMS的安装位置也很有讲究。
它不能随便找个地方就安上，就像人找房子得找个合适的地方住一样。
一般来说，它会被安装在路边的杆子上或者天桥上，要确保它的视野开阔，能够清楚地看到需要检测的路段。
如果安装的位置不对，就好比一个人站在墙角想看清整个房间一样，那是根本做不到的。
它得能毫无阻碍地发出微波信号，并且接收反射回来的信号才行。
而且啊，RTMS还有很强的适应能力。
不管是晴天还是雨天，不管是炎热的夏天还是寒冷的冬天，它都能正常工作。
微波雷达探测技术的应用
微波雷达探测技术的应用微波雷达是一种利用电磁波来探测目标的技术，其波长介于1mm至1m之间，频率范围在300MHz至300GHz之间。
由于其具有穿透能力强、天气影响小等优势，微波雷达越来越多地应用在军事、民用及科研领域。
一、微波雷达在军事上的应用微波雷达在军事领域中具有广泛的应用。
例如，它可以用于航空战术、污染控制、地形测绘、导弹控制、导航定位、侦察和侦查、通信系统以及极地探险等方面。
在现代战争中，微波雷达可以辅助军队进行目标侦察和追踪。
用微波雷达可以快速检测敌军的位置、大小、形状以及活动情况等。
另外，微波雷达可以在恶劣天气下进行作战，这对于没有好天气的地区而言是非常重要的。
二、微波雷达在民用上的应用微波雷达在民用领域中的应用也越来越广泛。
例如，在交通中，微波雷达可以辅助交通警察检查交通违规和监测交通流量；在船舶中，微波雷达可以帮助船员检测船舶周围的其他船只和障碍物，确保行驶安全；而在建筑工程方面，微波雷达可以帮助工程人员检测楼层混凝土钢筋的质量、探测地下管道等。
另外，微波雷达还有许多应用，如在气象中，微波雷达可以辅助气象专家进行天气预测；在能源领域，微波雷达可以辅助石油、煤等自然资源的勘探；在医学领域，微波雷达可以帮助医生进行癌症诊断等。
三、微波雷达的结构和工作原理微波雷达通常由发射器、接收器、信号处理器和天线等组成。
当微波雷达工作时，它会发射一定频率的微波信号，并将信号发射到周围的环境中。
当信号遇到与自身性质不同的物体时，就会发生反射，反射信号再通过天线接收回来，最后信号处理器会将接收到的信息转化为目标物体的位置、大小和形状等信息。
四、微波雷达在未来的发展趋势随着人工智能和互联网技术的发展，微波雷达技术也在不断的发展和创新。
在未来，微波雷达技术将越来越精细和智能，例如，一些微波雷达将集成图像处理能力和物理运算能力，从而实现更加准确的测量和目标定位。
另外，在未来，微波雷达的应用范围也将不断扩大，例如，在智能城市建设中，微波雷达将发挥重要作用，可以帮助城市规划者进行城市设计和监测城市规划效果。
传感器技术在智能交通中的创新应用
传感器技术在智能交通中的创新应用在当今快节奏的社会中，交通系统的高效运行对于人们的日常生活和经济发展至关重要。
随着科技的不断进步，传感器技术作为智能交通领域的关键支撑，正发挥着越来越重要的作用。
它不仅为交通管理提供了更精准的数据，还为出行者带来了更便捷、更安全的出行体验。
传感器技术就像是智能交通系统的“眼睛”和“耳朵”，能够实时感知和收集道路交通中的各种信息。
比如车辆的速度、流量、位置，道路的状况，环境的温度、湿度等等。
这些数据对于优化交通流量、提高交通安全、减少环境污染都具有重要意义。
在智能交通中，常见的传感器类型有很多。
其中，地磁传感器是一种常用的设备，它可以检测车辆是否存在以及车辆的停留时间。
通过在道路上安装地磁传感器，交通管理部门能够准确掌握道路的使用情况，从而合理调整信号灯的时长，提高道路的通行效率。
另外，微波雷达传感器也是智能交通中的“得力干将”。
它能够测量车辆的速度和距离，并且不受天气和光照条件的影响。
在高速公路上，微波雷达传感器可以实时监测车辆的行驶速度，一旦发现超速行为，及时通知交通执法部门进行处理，有效保障了行车安全。
还有视频传感器，它通过摄像头采集道路图像信息，然后利用图像处理技术对车辆、行人等进行识别和分析。
视频传感器不仅可以用于交通流量监测，还能在交通事故发生时，为事故的调查和处理提供有力的证据。
除了上述常见的传感器类型，近年来一些新型传感器技术也在智能交通中崭露头角。
例如，基于物联网技术的传感器网络，通过多个传感器节点的协同工作，实现对大范围交通区域的全面监测。
这种传感器网络可以将收集到的数据实时传输到交通控制中心，为交通决策提供更加全面和准确的依据。
传感器技术在智能交通中的应用场景非常广泛。
在交通流量监测方面，传感器可以实时收集道路上车辆的数量、速度和流向等信息。
这些数据经过分析处理后，能够帮助交通管理部门及时调整信号灯的配时方案，优化道路的通行能力，减少交通拥堵。
微波雷达原理
微波雷达原理在现代雷达技术中，微波雷达被广泛使用，可应用于军事、民用和科学研究领域。
微波雷达利用微波的电磁波来探测和测量远程目标。
本文将对微波雷达的原理、系统组成和应用进行详细介绍。
1. 微波雷达的原理微波雷达利用微波的电磁波探测目标，其原理基础是雷达测量远程目标的常规原理，即利用回波信号分析目标的距离、速度和方向。
微波雷达与常规雷达最大的区别是使用的电磁波频率不同。
微波雷达使用高频电磁波，通常在30GHz到300GHz之间，这些波的波长非常短，通常在1mm到10mm之间，因此微波雷达可以实现更高的分辨率和精度。
微波雷达的基本原理可以概述如下：1.1 信号发射微波雷达是通过天线将微波信号发射到远处，这些信号穿过大气并与目标相遇。
微波雷达中的发射器被用来产生高频电磁信号，并经过调制和扩展等处理。
这些信号被转换成微波信号，并由天线传输出去。
1.2 信号反射微波雷达的信号通过目标表面反射并返回到雷达，这个过程叫做回波。
回波信号的大小和形状取决于目标的大小、形状和材质，以及雷达的位置和角度。
回波信号中所包含的信息可以被用来测量目标的位置、速度、尺寸和形状等。
1.3 信号接收回波信号会通过雷达中的接收器接收。
雷达接收器将回波信号转换成电信号，并通过信号处理分析目标位置和速度等信息。
1.4 信号处理接收到的信号需要进行信号处理才能得到关于目标的信息。
信号处理的方法可以分为模板匹配方法、峰值检测方法和自适应滤波等多种方法。
模板匹配方法是根据目标的特定形状，设定一个理论信号模板，对回波信号进行匹配，以此确定目标的位置和形状。
峰值检测方法则是在回波信号中寻找峰值，以此确定目标的位置和速度。
自适应滤波方法则是利用雷达接收的多个振荡器产生的信号，用FFT快速傅里叶变换分析目标的特征谱线，以此识别目标。
2. 微波雷达的系统组成微波雷达由三个主要组成部分构成，分别是发射器、天线和接收器。
2.1 发射器微波雷达的发射器用于产生高频电磁信号，并经过调制和扩展等处理。
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微波雷达交通信息检测与超速抓拍触发技术介绍
一、引言
实时交通信息是智能交通系统（ITS）的最基本的信息源之一，只有对各道路实时交通信息有了准确地掌握才能有效地实施和发挥诸如交通诱导之类的ITS功能，因此对交通信息的实时检测技术是ITS技术中最核心也是最基本的技术之一。
交通信息采集技术的研究已经开展多年。
目前已有多种交通信息采集技术在实际中应用。
通过这些技术采集到的交通信息主要包括各车道的车流量、车道占有率，车速、车型、车头时距等。
有了准确的车辆实时速度自然就可以进行超速抓拍触发了。
最先开始发展的是接触式的交通信息采集技术，其主要代表是环行线圈探测。
这些采集装置都有共同特点，就是埋藏在路面之下，当汽车经过采集装置上方时会引起相应的压力、电场或磁场的变化，最后采集装置将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息。
经过多年发展，路面接触式的交通信息采集技术已经很成熟，其测量精度高，易于掌握，一直在交通信息采集领域中占有主要地位。
但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点。
首先是安装维护困难，必须中断交通、破坏路面；其次随着车辆增多，车辆对道路的压力导致这类装置的使用寿命也越来越短；现在道路扩张很快，各种环境下的道路日益增多，而路基下沉、盐碱和冰冻等条件将严重影响路面接触式交通信息采集装置的使用。
另外，对隧道、桥梁等环境，路面破坏性的安装方式存在更多的困难与不便。
所有这些都带来了其使用成本的上升。
新近发展起来的路面非接触式交通信息采集装置不存在安装维护困难、使用寿命短等缺点，主要有微波探测和视频探测两大类。
由于安装维护简单，路面非接触式交通信息采集技术发展非常迅速。
视频探测是利用车辆进入检测区域（虚拟线圈）导致背景灰度变化的原理来进行检测，直观可靠，但受光度，气候条件的影响很大，且需要进行镜头清洁等日常维护。
微波探测则是利用车辆经过检测区域时引起的电磁波的返回时间或频率的变化进行检测，有着安装维护方便、使用寿命长、几乎不受光照度、灰尘以及风、雨、雾、
雪等天气气候影响等优点。
二、基于微波雷达的交通信息检测与超速抓拍触发技术
将微波雷达技术应用于交通信息采集时关键要解决从雷达回波信号中提取车辆信息问题。
简单来说，就是如何利用微波雷达技术所具有的测速与测距功能来实现交通信息实时检测。
1、速度检测
微波雷达对运动物体的精确速度检测基于微波多普勒（Doppler）效应。
微波在行进过程中，碰到障碍物体时会反射，而且反射回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。
若微波所碰到的物体固定不动，那么所反射回来的波其频率不变。
若物体朝着无线电波发射的方向前进，此时所反射回来的无线电波会被压缩，因此该电波的频率会随之增加；反之，若物体朝着远离无线电波方向行进，则反射回来的无线电波其频率会随之减小。
这就是Doppler效应。
基于Doppler效应原理，可以对运动目标的速度进行精确测量。
将相对运动所引起的接收频率与发射频率之间的差频称为Doppler频率，用fd表示，表达式为fd = 2fo*V*cosΘ/c
其中fo表示雷达前端发射的微波信号频率（一般为24GHz或者35GHz）;V为被检车辆速度;c表示电磁振荡在空气中的传播速度，Θ表示微波波束方向与运动方向的夹角。
从上式可以看出，只要测得了Doppler频率fd ，就可以获得运动物体的速度，这就是Doppler测速原理。
具体做法是，利用Doppler收发（T/R）组件产生单频高频微波，并接收目标的反射信号，由于反射信号的频率与发射信号的频率相比已经有了一个变化，经混频后输出的中频（IF）信号频率即为发射频率与接收频率之差，也就是fd。
利用fd就可以测量出车辆的速度。
基于Doppler效应原理的测速精度极高。
其测量误差主要来源于以下因素：T/R组件的发射频率fo的误差，Doppler频率的fd测量误差。
由fo引起的误差可通过提高其输出稳定度来解决，比如使用低相位噪声的谐振腔，也可以采用锁相（PPL）的方式实现；由fd测量引起的误差则依据不同的检测方式而采用不同的检测方法。
简单的检测方式是检测单位时间内IF信号的周期数，目前的测速雷达大多采用这种方式，其特点是结构简单、成本低，但是精度一般都不高，虽
然可以在硬件和软件上下功夫，但难以有突破性的进展；另一种很精确的方法是利用数字信号处理芯片DSP对IF信号进行Fourier（傅立叶）变换以求得信号频率，这种方法的特点是测量精度足够高，缺点是结构复杂，成本相对较高。
2、车辆流量检测
利用Doppler效应只能检测具有一定速度运动的物体，并且只能检测单一目标，因此在智能交通系统中，如果要利用Doppler效应对车辆进行存在性检测将会面临只能检测单一车道高速运行车辆的困境，因此不合适该应用。
除Doppler效应外，微波雷达还具有距离检测功能。
利用测距功能通过测量车辆与雷达之间的距离就可以判别车辆处于哪一条车道；对于同一车道，有无车辆存在时回波信号强度相差很大，这样就可以判定车辆的存在，综合起来就可以同时获得多车道实时车辆存在信息而不用担心此时道路是否拥挤（低速甚至停止情形）。
采用调频连续波(FMCW)体制的雷达可以很好地实现上述雷达测距功能。
FMCW是受一定频率周期性线性连续波调制的微波，雷达通过天线向外发射一系列连续调频波，并接收目标的反射信号。
发射波的频率随时间按调制电压的规律（一般为三角波或者锯齿波信号）变化，发射信号与经过障碍物后的反射信号的频率差即为混频输出的中频信号频率IF，该频率正比于雷达到障碍物之间的距离，也就是说，目标距离与雷达前端输出的中频频率成正比。
不同车道的车辆由于距雷达发射端口的距离不同，所产生的IF信号频率也不相同，因而可以同时检测多车道车辆的存在。
3、其他交通信息参数检测
除了车流量和速度以外，另外几个主要交通信息参数是车型、占有率和车头时距。
对于微波来说，虽然不同类型的车辆其微波反射截面不同，但是这一特点无法用于车辆分型应用之中，因为影响反射截面的因素异常复杂，形状、大小、反射面材料等等都会起作用。
由于车辆通过检测区域所需时间是可以测量的，如果准确速度知道了，利用速度与通过时间相乘就可以推算出车辆的长度，因而基于简单微波技术的雷达只能提供基于长度的车辆分类（比如长车、中长车、短车等）。
如果需要利用微波技术对车辆进行准确分型，则需要利用车辆轮廓诊断技术，成本将大幅度增加。
一般的ITS应用不需要对车辆进行严格分型，按长度分类就可
以了。
车道占有率以及车头时距通过检测车辆进入和离开微波雷达监测区域的时刻来计算。
对于侧向安装微波雷达来说，这两个时刻难以准确测量，因为不同的检测灵敏度将对应不同的时刻，所以只能起到参考作用。
而正向安装微波雷达却能非常准确的测量。