智慧交通
如何優(yōu)化城市道路路口的交通信號控制一直是困擾城市交通發(fā)展的主要問題之一，而部署準(zhǔn)確可靠的交通感知設(shè)備便成為優(yōu)化信號控制的重要條件。全國各省市每年投入交通信控建設(shè)資金逾百億，但目前仍有約70%的路口未安裝交通感知設(shè)備。
隨著國家十四五規(guī)劃與新基建的大幕拉開，城市交通中車路協(xié)同、智慧路口不斷發(fā)展，交通信控智能化與信號管控統(tǒng)一平臺也逐步完善，而作為路口信控基礎(chǔ)的交通感知設(shè)備也即將迎來前所未有的發(fā)展。
感知設(shè)備（檢測器）與信號機的演變史
在交通信號控制領(lǐng)域，信號機需要檢測器的支持才能做出準(zhǔn)確判斷，但檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量又制約著信號機有效性。但無論效果如何，最終的結(jié)果呈現(xiàn)還是在信號控制上。這樣的相互依賴關(guān)系，也造成了檢測器與信號機的“相愛相殺”。
1928年，世界上第一臺感應(yīng)式信號機出現(xiàn)，同時第一臺公認(rèn)的車輛檢測器也就應(yīng)運而生。該檢測器由一臺安裝于道路附近的麥克風(fēng)改裝，司機通過的鳴笛來觸發(fā)檢測器，信號機接受檢測器信號后改變狀態(tài)，車輛被允許通過。
20世紀(jì)60年代至21世紀(jì)初，感應(yīng)線圈開始長期被用作車輛檢測器，其因技術(shù)成熟可靠，逐漸成為應(yīng)用最廣泛的車輛檢測系統(tǒng)。感應(yīng)線圈常被與SCOOT信號控制聯(lián)用，以利用斷面流量數(shù)據(jù)和交通模型，采用小增量尋優(yōu)方法找出信號配時參數(shù)的最佳組合，從而控制信號機指揮成千上萬個路口。我國自九十年代引入路口信號控制后，一直將其作為主要方案長期大量應(yīng)用。但由于我國國情特殊，路面往復(fù)建設(shè)及施工質(zhì)量等原因，線圈檢測器故障率較高，后期應(yīng)用效果欠佳。
而10年后，信號機信號控制也經(jīng)歷過集中聯(lián)網(wǎng)、區(qū)域協(xié)調(diào)控制等階段，檢測器也由視頻車檢器替代了感應(yīng)線圈。但因為主要檢測數(shù)據(jù)和方法并沒發(fā)生太多變化，且存在信號機平臺不統(tǒng)一、區(qū)域集中優(yōu)化難實施等問題，城市路口的信控仍長時間陷于被動掙扎狀態(tài)。
毫米波雷達(dá)--信號機的最完美搭檔
雷達(dá)的歷史最早可以追溯到1886年，Hertz發(fā)現(xiàn)電磁波的存在。
1937年，由Robert Watson-watt設(shè)計第一部可使用雷達(dá) “Chain Home”在英國建成，二戰(zhàn)期間雷達(dá)迅速發(fā)展。
1982年，交通部公路安全工程研究中心研制成功了中國第一臺雷達(dá)測速儀。經(jīng)過近些年快速發(fā)展，現(xiàn)階段，雷達(dá)技術(shù)上實現(xiàn)了“測速”—“測速+測距”—“測速+測距+測角”的技術(shù)演變，構(gòu)建融合技術(shù)下的綜合感知系統(tǒng)。
毫米波雷達(dá)是工作于4mm左右波段的電磁波，其具有檢測精度高、全天候不懼雨雪等特點。
珠海微度芯創(chuàng)生產(chǎn)的基于自研毫米波雷達(dá)芯片的交通雷達(dá)采用80GHz的毫米波頻段，可對250米區(qū)域范圍內(nèi)，多達(dá)256個目標(biāo)的車輛、行人進(jìn)行實時位置、速度進(jìn)行高采樣率監(jiān)測。
該交通雷達(dá)特別適合以南京萊斯為代表的新一代面向車路協(xié)同的分布式控制交通信號系統(tǒng)。此類系統(tǒng)主要將信號機升級為邊緣主機，需要對路口區(qū)域進(jìn)行包含且不限于斷面流量、車道流量、區(qū)域變道跟蹤、排隊停止位置、平均通過速度、車型數(shù)據(jù)、行人通行等綜合感知，并進(jìn)行實時數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化生成最佳方案。
河南路口信號控制項目介紹
微度芯創(chuàng)科技在近期完成河南某市路口雷達(dá)全覆蓋測試，并與萊斯信息信號機進(jìn)行聯(lián)調(diào)，順利完成了全部所需功能。
本項目覆蓋雙向四車道。在路口信號燈位置安裝4臺MCTR80-C 80GHz路況感知交通場景雷達(dá)。
主要功能：
該雷達(dá)可以檢測多個車道的排隊起始位置、排隊長度、排隊車輛數(shù)、實時平均車速等排隊信息，同時提供每輛車的車速、車型、車道號、占用時間等過車信息。
作為新一代信號機的配套設(shè)備，該雷達(dá)可優(yōu)化十字路口紅綠燈的配時方案，動態(tài)調(diào)整交通信號控制機的各車道紅綠燈設(shè)置時間，提高十字路口的通行效率，減少擁堵。
主要特點：
◇橫向覆蓋雙向4~8個車道，縱向覆蓋250米，實現(xiàn)大場景多車道檢測，實時輸出每個目標(biāo)的速度、位置等信息。
◇支持排隊功能檢測，提供每車道實時排隊數(shù)據(jù)，并對車道的擁堵狀況做出判斷，發(fā)送擁堵信息。
◇涵蓋傳統(tǒng)微波車輛檢測器功能，可提供信息包括：車速、車流量、車頭時距、車型分類、道路占有率等信息。
◇支持交通事件檢測，包括緩行、逆行、變道、異常停車等。
◇軟硬件完全自主研發(fā)，支持定制化數(shù)據(jù)協(xié)議輸出。
◇支持在線調(diào)試，可無線組網(wǎng)、易于安裝維護(hù)及升級。
結(jié)論：
項目經(jīng)過初期現(xiàn)場調(diào)試驗證、與上位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)調(diào)、準(zhǔn)確率優(yōu)化等過程，完全達(dá)到甲方要求，數(shù)據(jù)可靠性、準(zhǔn)確率、設(shè)備穩(wěn)定性及適配度均完全達(dá)標(biāo)，并受到甲方充分認(rèn)可。本次測試也為后續(xù)批量項目的深度合作打下堅實基礎(chǔ)。
未來與展望
該項目是我司交通雷達(dá)研制成功后第一次以核心雷達(dá)方案商身份進(jìn)入城市路口的項目，此次項目的成功實施對我司交通雷達(dá)產(chǎn)品具有重大意義。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2020年起，交通毫米波市場呈快速增長態(tài)勢，市場規(guī)模同比增長超過30%，出貨量增長超過100%。而車路協(xié)同市場也剛剛經(jīng)過探索期，國家對于毫米波雷達(dá)及相關(guān)車路協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計在2022年初將批量發(fā)布，包括城市路口信控感知與高速路側(cè)智能感知等項目將開始大規(guī)模建設(shè)，毫米波雷達(dá)市場也將迎來屬于自己的波瀾壯闊。
微度科技作為國內(nèi)僅有的幾家自研毫米波雷達(dá)芯片自主留片的廠家，在芯片國產(chǎn)化與產(chǎn)品技術(shù)與質(zhì)量方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。我們將本著開放、專注的原則，發(fā)揮清華人“行勝于言”的校風(fēng)，以匠心精神打造中國的毫米波雷達(dá)精品，為助力智能交通發(fā)展與數(shù)字化交通建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
