汤维昌：集卡口、流量、信号机于一体的DBF雷达

汤维昌：很高兴和大家分享我们的新雷达产品。

雷达采集数据的目的，就是为信号控制配时方案提供支持，传统雷达在测定目标时，比较容易测量运动的单个物体，但是对于大量拥堵、静止的车辆，比如车辆排队长度，无法测量，而这款DBF雷达可以有效采集。

DBF雷达是雷达技术发展的第三个阶段。第一阶段是普通雷达，第二阶段是相控阵雷达，然后是现在的DBF雷达。大家都知道，雷达是无线电波，通过相互干扰可以叠加，但发生相互干扰有一个条件，除了需要同频同步之外还必须是固定的电控雷达，然而电控雷达技术难度很大，我国也是最近几年才突破这项技术。这类雷达由无数上万个小的雷达单元叠加起来的，体积很大，这么大的设备体积没有办法应用于交通。

DBF雷达属于当今世界最新科研的水平，我国几乎跟美国、德国等先进国家的技术同步进行和发展。

面对挑战，第一要明确监控的运动目标，监测到静止车辆能进一步扩大雷达适用范围，这是目前雷达应用于交通的第一个方向。

第二个方向，雷达图像与视频画面直接匹配，提供更直观更友好的用户界面，产品配置过程简易。通过视频可以看到车辆正在行进，但前代雷达没有跟踪功能，所以无法提供车辆的具体行进路线，DBF雷达除了可以探测静止目标以外，还具备目标跟踪的功能，可以实时给出车辆的运动轨迹。

第三个方向，适用道路、气候、车型等复杂环境情况。我们的一个卡口监测项目，弯道捕获率要求达到99%，大多数雷达很难做到的，只有跟踪雷达才能做到这一点。

第四个方向，安装宽松、调试便利。我们提供的雷达都是自带WiFi，可以无线调试。

今天带了一个MK数字多波束雷达样品，可以说是当今世界交通管理领域最为先进的集成产品。

 可以同时测量六个车道， 256个目标，正向安装，捕获率达到97%。正向安装能尽可能避免物理遮挡，捕获率可以达到97%—99%，采集到的信息包括车辆速度、车流量、占有率，大中小车型识别等，同时，除了传统的输出端口外还自带网口输出。

这款产品目前在国内还是首发，同行可能还处在研发的阶段，在国际上现在只有德国的UMRR-0C Type42。德国最早研发的是A型，并不适用中国拥挤的路况，已经淘汰了。

跟国外产品同类相比，我们的产品几个特点：成本降低超过50%、高捕获率大于97%、真实测量静止目标、能适应极端拥堵路况。什么是真实测量静止目标？德国UMRR C型不能监测真实测量静止目标，比如它监测不到红绿灯路口的交通拥堵状况。它只是根据算法探测，比如速度，虽然通过算法能够界定静止目标的轨迹，但不能真正看清测量真实静止目标，因为其采用一发八束机制，而我们的雷达是一发二十束机制。

这个产品有两个最基本的功能，一个可以测量静止目标，另一个可以跟踪轨迹，所以在交通管理领域的大部分场景都可以用这款产品，被逼入高捕获率可用于治安卡口进行抓拍；超速执法，误差1公里到-1公里；交通流统计，能统计每个车道速度、流量；红绿灯路口监控，在红绿灯管理中存在一个非常重要的指标就是排队长度，只有排队长队测量出来了才可能满足实时配时，目前我国大部分信号控制系统特别是进口的系统，没有统计排队长度信息，但国内一些信控厂商已经联合来做实时配时的信号系统；闯红灯抓拍，以前用线圈触发要拍三张图片才能证明其违法，而DBF雷达本身可以跟踪轨迹，在停止线前5米的所有速度，雷达都可以准确测量出来，包括违章停车也可以抓拍；路边停车位监测，我们有监测静止物体的功能，能够监测到停车场是否有车，实现静态交通管理。

为什么这款产品代表现阶段雷达技术交通应用的最前列呢？因为其技术难度，今天简单的说四点：

第一，低副瓣大视场多通道赋形天线设计技术。两个月前，我们参加了江苏组织的一个推荐会，现场总共9家企业， 8家企业的产品核心部件是进口的，只有我们是自主研发的，而且在测试中，和国内外任何同类产品PK都不处下风。

第二，基于数字多波束形成的远近距离车辆最优角度测量技术。传统雷达不能测量角度，特别是在车辆拥堵时，速度和距离雷达差不多，很难区分，DBF雷达最优角度的测量技术可以解决这个问题。

第三，强地物杂波中静止车辆监测跟踪及识别技术。路边长时停车，用雷达监测看起来很难，其实很简单。比如某个地方有一个井盖，雷达可以根据反射波判定它的位置，但如果是一个垃圾筒，一般的雷达会产生误判，但DBF雷达可以排除这些杂质的干扰。做雷达的知道最难监测的是水，因为波浪一直在动，特别是中国交通路面状况比较复杂，实现雷达交通监测要比国外难得多。我在很多场合都强调中国现在的雷达技术水平比美国、德国都高，主要因为我们的雷达产品研制应用，有一半时间是在很复杂的道路上完成的，而美国和德国没有这种道路交通环境。

第四，低成本设计技术。雷达最早是军用产品，民用以后必须要采用低成本。而高科技产品的低成本一个取决于规模的使用量、采购量，以及技术路线、技术路径。

MK数字多波束雷达的工作原理，用通俗的话讲，就是德国UMRRC雷达是一发八束，而DBF雷达起步是一发十二束，发射模块是十二个，差别在哪里？举例来说，把一个西瓜分成八等分，我们大概知道西瓜的西瓜籽是怎么分布的，如果分成十二等分，能更清楚瓜子分布的位置，这就是一发八束和一发十二束的差别。而且，DBF雷达一发十二束的雷达监测角度很窄，大概只有零点几度，可以从第一个关口有效排除各种杂质的干扰。这是为什么DBF雷达能测量静止物体的基本原理。

这款雷达如何测量多车辆的距离？一是用线性调频连续波差来测量，二是用相参脉冲串多普勒测速，可同时测量多个目标速度。比如路口广告牌可以被雷达感知到，但它是静止不动，普通雷达是不能确定这是个广告牌的。德国厂家并不是根据雷达测量数据得出，而是根据视频推导出来的，先有视频图像然后推导出雷达图像。如图，左边三辆车三组信号，第四个信号是一个广告牌。

我们在各种路况下做了试验。如图：

 左边和右边的相向车辆，都可以被检测到，右边有一个路牌，雷达信号是不动，可以判定是广告牌。画面根据雷达做出来，完全与可视化的视频一一对应。

 路段拥堵情况下，（如图）上面是实际车辆，下面是雷达检测出车辆信息，完全是一对一的，大小车都可以区分开，包括静止的广告牌也可以测出来。

路口拥堵的时候汽车排队情况检测，可以看到三个车道被检测出来的车辆信息，现在DBF雷达的车辆检测距离是70米，未来我们要研发一款测量车辆实际排队长度达300米的产品，这将是全世界测量车辆距离最远的雷达。

我的汇报结束了，谢谢大家！