一种用于智慧交通的监测雷达系统的制作方法

1.本发明属于智慧交通领域，具体而言，涉及一种用于智慧交通的监测雷达系统。


背景技术：

2.随着我国社会的发展和人们生活需求的提高，机动车数量逐年递增，高速公路及配套设施建设需求也明显增加。高速与安全的矛盾日益凸显，团雾、突发车祸、人畜闯入、逆行违停等无法预测的突发危情，极易导致连环撞的重大事故，是高速公路交通安全的最大隐患。如何及时、准确、完整地收集并预告前方道路的各类信息，及时定位事故或受阻区域，并实时发布相应的引导和救援信息，是高速公路交通安全急待解决的重大难题。
3.高速公路交通安全监测主要依赖视频监测系统，虽投入巨大人力财力，但现有视频分析技术，受到光照、天气乃至飞虫和镜头清洁等严重制约，导致系统有效利用率很低。尤其对团雾、人畜闯入、逆行违停等突发事故及可能造成的连环事故，预警能力几乎为零，造成众多严重交通事故及人员伤亡。以下为传统视频监控系统与传统测速雷达的性能对比：
[0004][0005][0006]
由上表能够看出，由于使用传统的视频监控系统或者测速雷达，道路交通的整体管控能力及应急反应速度较低。


技术实现要素：

[0007]
本技术实施例提供了一种用于智慧交通的监测雷达系统，能够及时发布交通引导信息，防范交通事故发生，从而大大提升道路交通的整体管控能力及应急反应速度。
[0008]
本技术实施例提供了一种用于智慧交通的监测雷达系统，包括：
[0009]
监测雷达，所述监测雷达安装于高速公路路侧立杆或横杆上，用于监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息，将车辆目标信息发送给传输设备；
[0010]
传输设备，用于将车辆目标信息发送给云平台；
[0011]
云平台，用于对车辆目标信息进行大数据分析。
[0012]
其中，所述云平台用于根据车辆目标进入雷达检测区域的距离和角度信息进行计算，得到车辆所处车道信息。
[0013]
其中，所述云平台用于根据不同车型目标进入雷达检测区域的信号强度特征进行计算，以区分车辆车型信息，所述车型信息包括大型车辆、小型车辆。
[0014]
其中，所述云平台用于根据目标车辆实时的距离、雷达的gps坐标、道路的方向信息进行计算，得到车辆gps坐标信息，所述gps坐标信息包括x坐标和y坐标。
[0015]
其中，所述监测雷达采用反向安装方式，监测去向车辆。
[0016]
其中，车辆目标信息包括id、二维坐标、车速、最高速、最低速、目标总数、平均速度、当前画面目标数。
[0017]
其中，监测雷达为多目标广域监测雷达。
[0018]
其中，所述传输设备包括光端机。
[0019]
其中，所述云平台为监控指挥平台。
[0020]
其中，所述云平台用于实时显示车辆目标的模拟动画。
[0021]
本技术实施例用于智慧交通的监测雷达系统具有如下有益效果：
[0022]
本技术用于智慧交通的监测雷达系统，包括：监测雷达，所述监测雷达安装于高速公路路侧立杆或横杆上，用于监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息，将车辆目标信息发送给传输设备；传输设备，用于将车辆目标信息发送给云平台；云平台，用于对车辆目标信息进行大数据分析。本技术能够及时发布交通引导信息，防范交通事故发生，从而大大提升道路交通的整体管控能力及应急反应速度。
附图说明
[0023]
图1为本技术实施例用于智慧交通的监测雷达系统结构示意图；
[0024]
图2为监测雷达安装示意图(安装在桅杆臂或龙门架上)；
[0025]
图3为监测雷达安装示意图(安装在路侧立柱上)。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图和实施例对本技术进行进一步的介绍。
[0027]
下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本技术也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征a、b、c，另一个实施例包含特征b、d，那么本技术也应视为包括含有特征a、b、c、d的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中
有明确的文字记载。
[0028]
如图1所示，本技术用于智慧交通的监测雷达系统包括：监测雷达10，监测雷达安装于高速公路路侧立杆或横杆上，用于监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息，将车辆目标信息发送给传输设备；传输设备11，用于将车辆目标信息发送给云平台；云平台12，用于对车辆目标信息进行大数据分析。传输设备11例如包括光端机。云平台12例如为监控指挥平台。监测雷达10为多目标广域监测雷达。
[0029]
本技术中云平台12用于根据车辆目标进入雷达检测区域的距离和角度信息进行计算，得到车辆所处车道信息。云平台12还用于根据不同车型目标进入雷达检测区域的信号强度特征进行计算，以区分车辆车型信息，车型信息包括大型车辆、小型车辆。云平台12还用于根据目标车辆实时的距离、雷达的gps坐标、道路的方向信息进行计算，得到车辆gps坐标信息，gps坐标信息包括x坐标和y坐标。
[0030]
本技术用于智慧交通的监测雷达系统主要包括前端雷达传感器、光端机、云平台(监控中心)等。本技术可以实时采集高速公路及车辆运行状况数据，通过光端机等设备将信号发送至高速公路交通指挥云平台进行后台大数据分析，实现对突发事件的实时预警，及时发布交通引导信息，防范交通事故发生，从而大大提升道路交通的整体管控能力及应急反应速度，解决了传统视频监测系统以及传统测速雷达有效利用率低、预警能力低的问题。具体步骤如下：
[0031]
(1)如图2-3所示，在高速公路路侧立杆或横杆上安装高速公路大场景雷达，监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息；
[0032]
(2)如图1所示，雷达将采集到的所有目标信息通过网线、光端机等设备实时传输到监控指挥平台；
[0033]
(3)监控指挥平台建立与智慧交通多目标广域监测雷达系统接口，用于交通情况动态显示、突发危情预警、调度指挥参考等。
[0034]
本技术智慧交通多目标广域监测雷达系统可以进行突发危情第一时间预警，反应时间为2s。本技术还能够进行7x24小时连续监测，能够同时监测最多256个车辆目标信息，最远能够监测到1150m，而且本技术系统可以不受环境干扰、可以全天候、无需光照工作，可以无人值守。本技术智慧交通多目标广域监测雷达系统能够监测车辆目标的距离、速度、坐标、密度、流量等信息，可以进行ai学习和多维结构化和非结构化大数据分析，为交通管理、道路规划等提供智能决策服务。
[0035]
本技术中，车辆目标信息包括1150米范围内的车辆目标信息，包括id、二维坐标、车速、最高速、最低速、目标总数(车流量)、平均速度、当前画面目标数等。云平台还用于实时显示车辆目标的模拟动画。
[0036]
本技术系统可以根据车辆目标进入雷达检测区域的距离和角度信息进行计算，准确定位车辆所处车道信息。本技术系统可以根据不同车型目标进入雷达检测区域的信号强度特征进行计算，准确区分车辆车型信息，包括大型车辆、小型车辆。本技术系统可以根据目标车辆实时的距离、雷达的gps坐标、道路的方向等信息进行计算，准确定位车辆gps坐标信息，包括x坐标和y坐标，精度精确到小数点后6位。本技术中，雷达采用反向安装方式，监测去向车辆，雷达布站位置灵活，可以安装在高速公路现有桅杆臂、龙门架或者路侧立柱。
[0037]
本技术中的监测雷达包括：调制信号发生器、功放模块、发射天线、接收天线、低噪
声放大器、混频器、滤波放大模块以及数字信号处理器；调制信号发生器用于连续产生在预设频率范围内的调频信号，形成调频连续波；功放模块一端连接调制信号发生器，另一端连接发射天线，对调制信号进行功率放大，并将功放后的信号通过发射天线进行发送；接收天线与低噪声放大器相连接，用于接收测量目标的反射信号，并将反射信号发送至低噪声放大器；低噪声放大器将信号发送给混频器；混频器分别与调制信号发生器以及滤波放大模块相连接，用于将反馈信号以及调频信号进行混频，从而获得反馈信号与调频信号的差频信号；数字信号处理器用于对差频信号进行解析，获取高速公路上车辆的行驶信息。
[0038]
本技术中的监测雷达工作时，调制信号发生器产生具有一定调制规律的调频信号f+
△
f1，形成调频连续波，发射天线将调频信号辐射到空间。当发射信号遇到待测目标时，一部分能量被反射回来，并被接收天线接收形成反馈信号，接收天线接收到目标的反馈信号，此时反馈信号的频率为f+
△
f1。在电磁波往返于天线与目标的这段时间内，本振信号也就是调频信号在经过时间
△
t后，按其调制规律已经变为f+
△
f2，将反馈信号与来自调制信号发生器的本振信号进行混频，在混频器输出端得到中频信号，也称之为差拍信号或差频信号。此差频信号的频率包含着目标距离和速度的信息。即差频信号2f+
△
f1+
△
f2与
△
f1
‑△
f2，其中
△
f1
‑△
f2携带目标的距离和速度信息。将差频信号进行分析处理后可得到目标距离等相关信息。本技术中的监测雷达能够同时监测最多256个车辆目标信息，实现了远距离多目标的监测，降低了高速公路上安装雷达的难度和费用。
[0039]
本发明主要应用于高速公路交通管理系统，包括前端雷达传感器、光端机、云平台(监控中心)等。本发明可以实时采集高速公路及车辆运行状况数据，通过光端机等设备将信号发送至高速公路交通指挥云平台进行后台大数据分析，实现对突发事件的实时预警，及时发布交通引导信息，防范交通事故发生，从而大大提升道路交通的整体管控能力及应急反应速度。
[0040]
以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，包括：监测雷达，所述监测雷达安装于高速公路路侧立杆或横杆上，用于监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息，将车辆目标信息发送给传输设备；传输设备，用于将车辆目标信息发送给云平台；云平台，用于对车辆目标信息进行大数据分析。2.根据权利要求1所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述云平台用于根据车辆目标进入雷达检测区域的距离和角度信息进行计算，得到车辆所处车道信息。3.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述云平台用于根据不同车型目标进入雷达检测区域的信号强度特征进行计算，以区分车辆车型信息，所述车型信息包括大型车辆、小型车辆。4.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述云平台用于根据目标车辆实时的距离、雷达的gps坐标、道路的方向信息进行计算，得到车辆gps坐标信息，所述gps坐标信息包括x坐标和y坐标。5.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述监测雷达采用反向安装方式，监测去向车辆。6.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，车辆目标信息包括id、二维坐标、车速、最高速、最低速、目标总数、平均速度、当前画面目标数。7.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，监测雷达为多目标广域监测雷达。8.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述传输设备包括光端机。9.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述云平台为监控指挥平台。10.根据权利要求1或2所述用于智慧交通的监测雷达系统，其特征在于，所述云平台用于实时显示车辆目标的模拟动画。

技术总结
本发明提供了一种用于智慧交通的监测雷达系统，该系统包括：监测雷达，所述监测雷达安装于高速公路路侧立杆或横杆上，用于监测去向车辆信息以采集监测范围内所有车辆目标信息，将车辆目标信息发送给传输设备；传输设备，用于将车辆目标信息发送给云平台；云平台，用于对车辆目标信息进行大数据分析。本发明可以实时采集高速公路及车辆运行状况数据，通过光端机等设备将信号发送至高速公路交通指挥云平台进行后台大数据分析，实现对突发事件的实时预警，及时发布交通引导信息，防范交通事故发生，从而大大提升道路交通的整体管控能力及应急反应速度。急反应速度。急反应速度。


技术研发人员：李永新 徐东东 赵辉 赵月宏 舒奇
受保护的技术使用者：北京首科丰汇科技有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/22