智能交通微波雷達(dá)傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)檢測信息，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求日益增加，城市交通擁堵、交通事故頻發(fā)、交通環(huán)境惡化已成為世界各國面臨的共同問題。此外，交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，從道路或車輛的角度來看，交通問題將難以解決。
20世紀(jì)80年代末90年代初，智能交通系統(tǒng)(ITS=IntelligentTransportationSystem)在重要時(shí)刻誕生，許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家提出了自己的發(fā)展戰(zhàn)略，并試圖通過發(fā)展提出自己的發(fā)展戰(zhàn)略ITS驅(qū)動(dòng)本國基于車輛、通信、電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。預(yù)計(jì)智能交通系統(tǒng)應(yīng)用后，可有效提高交通效率，減少交通擁堵20%，減少延誤損失10~25%，減少車禍50~80%，減少油耗30%，減少廢氣排放。
ITS是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，是先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)中管理系統(tǒng)中，建立在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用，實(shí)時(shí)發(fā)揮作用、準(zhǔn)確、高效的綜合交通管理體系。
實(shí)時(shí)交通信息是ITS基本的信息源之一，只有準(zhǔn)確掌握各種道路的實(shí)時(shí)交通信息，才能有效實(shí)施和發(fā)揮交通誘導(dǎo)等交通誘導(dǎo)的作用ITS因此，交通信息的實(shí)時(shí)檢測技術(shù)是ITS技術(shù)的核心也是基本的技術(shù)之一。
1、交通信息實(shí)時(shí)檢測技術(shù)
道路交通信息監(jiān)測、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、隨著車聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的不斷發(fā)展，交通信息檢測的技術(shù)手段更加多樣化，收集的信息也更加豐富。目前，各種交通信息采集技術(shù)已應(yīng)用于實(shí)踐中，如路面接觸式交通信息采集技術(shù)-線圈檢測技術(shù)、新開發(fā)的路面非接觸式交通信息采集技術(shù)-視頻檢測技術(shù)和雷達(dá)檢測技術(shù)。通過這些技術(shù)收集的交通信息主要包括每條車道的速度、車流量、車道占有率、車型、車頭時(shí)距等。
基于電磁感應(yīng)原理，線圈檢測技術(shù)是一種埋在路面下的傳感器、通過一定工作電流的環(huán)形線圈。當(dāng)汽車通過采集裝置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力、隨著電場或磁場的變化，終采集裝置將這些力和場的變化轉(zhuǎn)化為所需的交通信息。經(jīng)過多年的發(fā)展，路面接觸式交通信息采集技術(shù)已經(jīng)非常成熟，測量精度高，易于掌握，在交通信息采集領(lǐng)域一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
但這種路面接觸式交通采集裝置存在不可避免的缺點(diǎn)：安裝或維護(hù)需要暫時(shí)阻礙交通，安裝施工量大；切割軟化路面，容易損壞路面，尤其是橋梁、立交、嚴(yán)禁在高架路等路面切割施工場所使用環(huán)形線圈，否則會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患；使用效果和使用壽命受路面質(zhì)量和自然環(huán)境影響較大，環(huán)形感應(yīng)線圈使用壽命一般只有2年；由于自身測量原理的限制，車流擁堵時(shí)車間距小于3m檢測精度大大降低，甚至無法正常檢測。
視頻檢測技術(shù)是利用車輛進(jìn)入檢測區(qū)（虛擬線圈）導(dǎo)致背景灰度變化的原理進(jìn)行車輛檢測，直觀可靠，安裝時(shí)無需損壞路面。但缺點(diǎn)是很難識(shí)別移動(dòng)車輛。拍攝高速移動(dòng)車輛時(shí)，需要有足夠快的快門（至少1/3000PX)，足夠的像素和可靠的圖像算法。此外，受光度、氣候條件影響很大，需要鏡頭清洗等日常維護(hù)。
微波雷達(dá)傳感器雷達(dá)檢測技術(shù)是利用雷達(dá)電磁波返回時(shí)間或頻率的變化進(jìn)行車輛檢測，安裝維護(hù)方便.使用壽命長，幾乎沒有光照、灰塵以及風(fēng)、雨、霧、雪和其他天氣和氣候的影響。因此，與視頻檢測技術(shù)相比，雷達(dá)檢測技術(shù)作為新一代路面非接觸式交通信息采集技術(shù)具有更大的應(yīng)用和發(fā)展前景。微波雷達(dá)傳感器雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于交通信息采集的關(guān)鍵是解決微波（指波長為1mm～1m，頻率在300mhz～300ghz范圍內(nèi)的電磁波，是無線電波中的分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的總稱。)雷達(dá)回波信號提取車輛信息問題。簡單來說，就是利用雷達(dá)技術(shù)的測速和測距功能實(shí)現(xiàn)交通信息的實(shí)時(shí)檢測。
2、車速檢測
微波雷達(dá)傳感器雷達(dá)檢測技術(shù)基于微波多普勒(Doppler)效果。微波在傳播過程中遇到物體時(shí)會(huì)發(fā)生反射，反射波的頻率會(huì)因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。當(dāng)物體固定時(shí)，反射波的頻率保持不變；當(dāng)物體向波源附近移動(dòng)時(shí)，微波反射波被壓縮，導(dǎo)致頻率增加；當(dāng)物體向遠(yuǎn)離波源的方向移動(dòng)時(shí)，微波反射波被拉伸，導(dǎo)致頻率降低。這就是多普勒效應(yīng)?；诙嗥绽招?yīng)原理，可以準(zhǔn)確測量車輛的速度，技術(shù)成熟、價(jià)格相對較低、安裝維護(hù)簡單（無損壞路面和中斷交通，可安裝在橋梁、隧道等線圈難以安裝的路段）、易于推廣等特點(diǎn)。
3、車流檢測
采用調(diào)頻連續(xù)波(FMCW，具有一定頻率周期性線性連續(xù)波調(diào)制的微波)原理的雷達(dá)可以很好地實(shí)現(xiàn)距離檢測功能?；谶@種測距功能，通過測量雷達(dá)與車輛之間的距離和角度，可以判斷車輛在哪條車道；為了判斷車道是否有車輛，可以通過雷達(dá)向各車道發(fā)射一系列連續(xù)調(diào)頻波，并接收各車道車輛反射的電磁波信號。由于沒有多普勒頻移，車道上車輛與雷達(dá)之間的距離不同，反射的電磁波與當(dāng)前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率也不同。雷達(dá)可以通過對中頻信號進(jìn)行頻譜分析，判斷各車道對應(yīng)頻率分量的強(qiáng)度，知道各車道是否有車輛，從而檢測區(qū)域內(nèi)的交通流量和車道是否擁堵。
4、其他交通信息參數(shù)檢測
除交通流量和速度外，其他主要交通信息參數(shù)是車型、車道占有率與前方之間的距離。由于可以測量多普勒頻率的持續(xù)時(shí)間，在獲得車輛速度的基礎(chǔ)上，利用速度和時(shí)間的乘積來計(jì)算車輛的長度，從而獲取車型信息，如長車、中長車、短車。通過檢測車輛進(jìn)出檢測區(qū)域的時(shí)間，可以計(jì)算車道占有率和車頭距離。
但是，微波雷達(dá)傳感器設(shè)備的安裝位置不同，進(jìn)出檢測區(qū)的準(zhǔn)確性也不同。例如，由于不同的檢測靈敏度對應(yīng)于不同的時(shí)刻，基于FMCW原理的側(cè)向安裝（頂部安裝）微波雷達(dá)只能通過建模完成車輛進(jìn)出檢測區(qū)域的測量，給出平均速度，提供車型參考，其準(zhǔn)確性取決于模型；正面安裝的微波雷達(dá)傳感器可以直接準(zhǔn)確地測量。因此，對于只需要檢測車輛流量和大致了解車輛平均速度的應(yīng)用場景，側(cè)向安裝（側(cè)）微波雷達(dá)更合適；對于需要交通流量、實(shí)時(shí)速度、車型、在車頭時(shí)距等交通信息應(yīng)用非常準(zhǔn)確的情況下，需要使用正安裝(頂裝)的微波雷達(dá)。
