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全方位跟踪检测雷达

发布时间:2018/10/09
全方位跟踪检测雷达

  全方位跟踪路况感知雷达预警系统采用国际上最为先进的雷达跟踪扫描检测技术,该雷达采用360°高速扫描对高速公路上行驶的车辆、行人、动物、抛洒物体进行实时跟踪定位检测并及判断其运动状态和位置信息。该雷达传感器采用由主频为77GHz高频发射单元、信号接收单元、数据处理单元和通信单元等等组,其核心数据处理单元采用多线程高速处理器能够同时跟踪定位不少于1000个目标物体。该雷达检测器采用360°高速扫描方式能够对1000米范围内不少于1000个目标物体进行同时跟踪扫描定位并可以获取每个目标物体的独立信息,包括:即时速度、运动方向、经纬度、目标尺寸、ID编号、方向角等重要信息,并可以提供详细的定位经纬度信息,其目标跟踪定位精度误差小于17.5厘米,雷达探测目标移动速度范围为0-250Km/h,并可以将道路上所感知的路况信息、交通状态信息、车辆实时信息分析汇总后通过车路协同通信设备与道路上行驶车辆、自动驾驶车辆或无人驾驶车辆进行数据交互,来满足车辆实现全速智能驾驶的定位要求。该雷达传感器采用一体化设计,为保证雷达使用寿命设备整体采用IP67安全防护等级。雷达所有部件全部选用和采用低功耗设计和器件。雷达采用100M网口与外部进行数据通信。

  全方位跟踪路况感知雷达预警系统具有远距离大范围探测能力和交通态势感知能力和极低的误报率。单个高频雷达可以扫描1000米范围内的检测区域或路面(单向多车道、双向多车道、互通交叉车道),检测事件类型包括:车辆停驶、交通事故、车辆拥堵、车辆排队、车辆逆行、车辆慢行、抛洒物、行人以及特定区域的非法入侵等等重要事件,对异常事件几秒钟就可以形成报警予以提示,当系统检测到异常事件是系统会驱动雷达临近的摄像机对异常车辆、行人或事故现场进行持续自动跟踪定位查看,极大的减少了监控人员的劳动强度。
  全方位跟踪路况感知雷达预警系统主要由全方位跟踪检测雷达传感器、雷达专用边缘计算服务器、云管理计算服务器、雷达预警系统管理工作站和相应的雷达检测分析处理软件以及管理计算服务器和管理工作站专用应用软件组成。
  全方位跟踪检测雷达传感器可安装在道路中央、路肩偏坡,路测高地上,其安装高度为4-5米,为了减少双向多车道带来的车辆遮挡问题,一般建议雷达传感器安装在道路中央分隔带处,雷达专用边缘计算服务器安装在外场的设备机箱内,并与跟踪监控摄像机、车路协同设备、车牌抓拍摄像机以及其他设备进行连接;云管理计算服务器、雷达预警系统管理工作站配置在监控分中心或隧道管理所,雷达预警系统应用软件实现对相关设备的配置、管理、授权和与监控系统的数据交互等工作。雷达专用边缘计算服务器接入至现场的工业以太网交换机,实现与中心设备现场设备相互连接。

 

系统总体拓扑结构图

 

实现车路协同功能拓扑结构图

 

 

  产品优势
  系统提供具有远距离大范围探测能力和交通态势感知能力和极低的误报率。单个高频雷达可扫描1000米范围内的检测区域或路面(单向多车道、双向多车道、互通交叉车道),其检测事件类型包括:车辆停驶、交通事故、车辆拥堵、车辆排队、车辆逆行、车辆慢行、行人、禁止通行等重要事件,对异常事件几秒钟就可以形成报警予以提示。
  交通数据采集替代微波车辆检测器实现交通数据采集功能,数据类型包括:车辆流量、平均车辆速度、单车即时速度、车辆分型(按照长度划分一般为三类)等。
  系统能够根据小型车、中型车、大型车、行人、动物等不同特征而进行识别分类,并能够对其持续跟踪定位,直到它离开检测区域为止。此外系统能够根据其运动规律和方向以及及时速度通过综合分析后提供人性化的威胁评估报告给管理者,进行应急制定方案使用。
  系统可提供具有针对于隧道、桥梁以及地面等不同环境的自动事件检测(AID)功能。
  系统所提供的全套解决方案不会被自然或人为的光线变化所影响,包括隧道的“黑白洞”现象所影响,还可以在极恶劣条件下正常工作,包括雨、雪、雾、烟、灰尘等,甚至是全黑的环境下24小时都可以保持较高的检测精度始终不变。
  系统可通过创建或设定组合参数,对有可能构成威胁的行为规则进行详细定义。包括如:车辆速度、移动方向、大小、检测区域、行驶时间、每周或每日动作重复的频率。系统按照这些行为判定标准进行自动分类,按照与之定义的对应动作指令进行动作。指令包括引导最合适的摄像机进行自动跟踪、警报提示方式以及对外联动控制等。
  系统拥有综合集成管理平台,用来显示和管理所有的目标信息、威胁等级、报警数据、系统活动、健康诊断、雷达传感器、摄像机和记录数据。
  系统支持实时以XML数据格式输入输出,可通过以太网交换机、网络服务器或应用程序接口输入指令,能够更加容易集成到第三方平台中去,并可实现远程控制功能。
  系统内嵌大型GIS地图功能,可对被检测的物体、车辆、行人以及异常事件进行实时定位和详细查看功能。
  系统通过SQL数据库可以对所有的历史报警信息进行快速的检索和查找。并可以回顾事故车辆的运动轨迹,以便我们能够对所发生的事件原因进行深入分析。系统也可以将所有的报警信息自动汇总成Excel电子表格供我们使用。
  系统可以在检测区域覆盖的范围内内沿途追踪每一个车辆单个车辆,并在数据库中储或GIS地图中存储和实时显示其位置、方向、及时车速、车型、ID号码,经纬度、方向角等信息,并可根据车辆沿途点位信息快速定位车辆行驶路径,为交警执法提供了重要基础保障。
  大雾天气时提供详细的车辆诱导方案:雾天车辆诱导是高速公路现阶段一个最重要的解决课题,然而现阶段所有的产品都无法解决这一难题,其主要原因在于当雾天来临时所有的监控摄像机都将失去所用,监控中心对高速公路现场几乎一无所知,无法真实有效的掌握现场情况,无法指挥调度所有应急设备几乎处于瘫痪状态。而下面的司乘人员更无法获知前方道路状态,一旦出现交通事故只能慢慢等待,更无法通过路面的频闪灯来引导自己出去。然而本系统确实完美的解决了这一问题,系统能够在任何天气情况下都能准确无误的检测并获知检测区域内所有车辆位置情况,道路通行情况,甚至交通事故车辆所在位置,并可快速定位,监控人员通过如此的重要信息,通过广播信息来实时疏导交通,引导司乘人员离开危险区域,设备可以联动道路上安装的频闪设备和诱导显示屏或其他信息设备,能够更加有效快速的实现雾天车辆诱导,也为故障救急提供了重要基础保障。以上技术现有所有设备都无法实现此功能。
  实时绘图功能(开放地图)在雷达扫描窗口可以以地图为背景,显示或缩放地图对区域进行详细查看。地图数据可在线使用,也可离线使用。
  单台设备具有探测距离范围远,覆盖道路范围可达1000米以上。其大范围探测距离可以减少重大项目中,需要全线覆盖实现无缝检测而安装雷达传感器的数量,从而减少了安装的硬件费用以及相应的基础工程费用。由于设备功耗低,可以有效降低能量消耗以及维护需求,独特的设计以及工作原理可以在维护和占用资源上给客户创造更好地经济效益以及不受任何环境影响的环境效益。
  系统中异常事件检测管理和应用软件具有形象化、方便的设置界面,可管理雷达事件检测子系统内的系统管理、配置、维护等功能,具备多级用户的操作权限的不同设置,支持多个不同权限用户同时对系统进行操作管理。
  N个多要素全方位跟踪检测雷达传感器的数据可以通过边缘计算服务器或中心云计算服务器进行数据传递,可实现车辆在全程道路上的实时跟踪;
  雷达传感器检测到异常事件事故车辆或行人时可以通过边缘计算服务器对雷达传感器关联的跟踪监控摄像机进行实时控制、联动实现对异常事件事故车辆、行人跟踪车看功能;
  系统采用以太网网络结构,提供扩容规模的可能;实现图像分析处理和维护管理的异地化组网功能,前端雷达数据采集与分析处理设备在与工作站通讯故障时能够满足本地的全部检测功能不受影响,能够存储至少120天以上的交通事件信息,一旦与工作站通信恢复,能够自动将数据迁移至工作站。
  系统提供对外部开放的TCP/IP网络协议,根据该协议可进行对设备工作状态的查询、对报警信息的实时交换、对系统的控制以及用于更高级别的系统管理。
  由于全方位跟踪检测雷达传感器不受各类环境干扰和光线干扰因,因此本系统方案可为无人驾驶车辆、自动驾驶车辆、队列驾驶车辆、行人、道路管理者提供全年365天24小时高可靠的车辆信息、路况信息、天气信息、交通状态信息等。
  中心数据处理平台将N个前段全方位跟踪检测雷达传感器发过来的大量数据或通过互联网中获取的大量数据信息,经深入学习和分析后,可对某一点、某一区域、某一条路、某一城市、某一省份进行真实准确的实时的环境模拟仿真,并提供道路拥堵、交通事故、周界防范、自然灾害、抢险救灾、紧急事件事故处理、指挥调度、预警防范、消防救援等等提供基础数据、图像信息等,为无人驾驶车辆、自动驾驶车辆、队列驾驶车辆、行人、相关出行人员提供更加准确的行驶出行决策方案,减少了“危险出行”事件的发生。
  本系统具有对异常事件事故车辆和行人跟踪检测定位功能,并且不受各类环境干扰和光线干扰、为无人驾驶车辆、自动驾驶车辆、队列驾驶车辆自动生成的优选路径规避风险带来极大帮助。
  本系统具有对异常事件事故车辆和行人进行实时跟踪定位检测,并且雷达检测设备不受各类环境干扰和光线干扰,因此本系统可有效解决传统视频事件检测系统与微波车辆检测器和多目标雷达检测器误报高、漏报多、检测精度低等诸多问题;
  系统本身具有交通数据采集功能且检测精度高,系统能够有效的检测速度低于5Km/h移动的车辆和行人,甚至是停止的车辆或行人(微波车辆检测器和其他普通多目标雷达检测器无法做到)。系统能够在本身集成的GIS地图上能够清楚的看到道路上车辆实时分布情况、交通状况,该功能能够有效解决传统车辆检测器只能检测断面交通数据而无法反应整条道路实时交通状况缺少宏观管理的缺点,为无人驾驶车辆、自动驾驶车辆、队列驾驶车辆提供重要的数据保障;
  本系统可同时提供1公里以内甚至是整条道路上每一辆的准备位置,并可以提供每一辆车实时状态信息包括:及时速度、行驶方向、经纬度、运动方向角、尺寸、车型等重要信息,可为实现车辆高精度自动驾驶、无人驾驶、队列驾驶提供重要数据支撑,减少了因为其他感知设备检测距离近、检测内容少、受安装环境和气象环境影响大而大量投入不必要的资金;

 

  系统能够提供在特殊天气(雨、雪、雾、霾、沙尘、烟)状况下以及无光源(夜间)的情况下,无危险行驶的精准导航,在遇到特殊情况时可以提前告知使用者规避危险或障碍。
  定位精度高:本系统无论是对停止的车辆/行人或高速运动中的车辆/行人,都可以提供精度为小于17.5厘米的超高精度定位策略,完全满足自动驾驶、无人驾驶、队列驾驶数据使用需求。
  其核心数据处理单元采用多线程高速处理器能够同时跟踪定位追踪检测区域内不少于1000个目标物体。该雷达检测器采用360°高速扫描方式能够对以雷达为中心,半径为500米全区域内目标物体进行持续跟踪定位,设备可以以50-250毫秒的时间间隔对外发送数据,其目标跟踪定位精度误差小于17.5厘米(自动驾驶车辆所使用的高精度地图距离分辨率为20cm,因此该雷达的远距离定位目标分辨率完全满足自动驾驶车辆的使用需求)。另外该雷达能够提供在车速为120Km/h车速时,每位移90厘米提供一个位置信息,通过与车路协同设备进行数据交互后,完全满足车辆实现全速智能驾驶的定位要求,而这些也是现有路侧感知设备所不具备的。
  在雨雪天、沙尘天气、雾霾天气、夜间行车,对于监控管理者来说是非常茫然的,主要是普通监控摄像机在这种条件的情况下已经被致盲,无法在继续发挥监视和控制的作用了,更无法实现对道路上的车辆起到主动诱导作用。由于雷达检测设备本身不受的气候和光线影响,在通过三维高精GIS地图和动态的车辆三维模型融合形成四维实景宏观监控画面,可将道路上被“埋没”的摄像机完全给重现出来,给交通管理者实现主动式诱导和异常事件事故快速处理和快速查询提供了很大帮助,为司乘人员安全出行保驾护航。
  系统可提供1公里以内甚至是整条道路上每一辆准确位置,并可以提供每一辆车实时运动状态、道路密度、车辆分布位置、交通事件事故现场等重要信息。系统可将车辆及时的动态信息与百度三维电子地图、高德三维电子地图以及其他具有三维电子地图厂家的设备进行融合,当5G通信时代到来时,可实现三维实景汽车导航和手机三维实景导航功能,为司乘人员出行、路径规划、导航、危险障碍规避、危险车辆规避、路径选择等提供有力保障
  当系统检测到道路上有异常事件事故车辆、行人、道路拥堵、危险路况、危险天气、危险车辆、危险行为等重要消息时,系统可以短信、视频、图形、情报板信息发布、手机APP等多种形式告知司乘人员,让其采取正确措施进行避让。
  全方位跟踪检测雷达传感器技术指标
  目标分辨率:≤17.5cm。
  目标定位精度:≤17.5cm。
  单个雷达检测区域距离覆盖范围:≥1000m。
  雷达采用360°旋转跟踪扫描方式实时获取道路上目标信息
  设备能够提供每一个被跟踪目标物体的准确信息包括:即时速度、经纬度信息、被跟踪目标物体的尺寸信息、运动方向、ID编号
  系统能够以图形的形式区分不同的跟踪目标如行人、大车、小车
  目标跟踪数量:≥1000个。
  工作频率:77GHz。
  波速方位角:1.8°。
  波束仰角:1.8°。
  每秒物体探测频率:800次。
  数据输出间隔:每50-250ms更新一个目标信息,时间可调。
  对于雷达检测范围内的任何一个目标,设备可以启动一个或一组关联摄像机,对被跟踪的目标进行监视查看直到该目标离开检测区域为止。
  接口:100Mb以太网。
  工作电压:24V直流,功耗≤24W。
  MTBF:75000小时(大于8年)。
  防护等级:IP 67。