【应用】激光雷达传感器TF03用于车流车型检测系统解决方案，采集频率达1000Hz

时间： 2020-07-04 来源：北醒

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车流量和车型都是智慧交通大数据重要的组成部分。随着AI技术发展，车流量及车型检测的方法越来越多，视觉识别、微波雷达检测器都是传统普遍的检测方式，而北醒激光雷达车流车型检测系统利用光学及ToF（即时间飞行原理）高频测量，能精准识别单车道每辆车的数量类型信息，可用于监控城市道路交通情况，及时反应每条车道的拥挤度，为交管部门提供精准有效的大数据，挖掘交通流量规律，对车流进行合理疏导。另外，对一些违规违法车辆（超速、超长等）也可进行触发摄像头拍照等功能。

图1 车流车型检测系统示意图

二、系统描述

系统主要组成部分是车流车速检测激光雷达TF03，这是一款高性价比的激光雷达传感器。TF03 基于ToF（Time-of-Flight）即时间飞行法实现测距功能，量程高达180m。具体为雷达连续发出经调制的CLASS1激光束，遇到车辆通过后反射信号，根据反射信号采集通过数量并计算相关交通参数。由于TF03采集数据的频率高达1000Hz，即每秒1000次数据量，因此它可以可靠快速的检测每条车道通过的车辆。

不同于多车道微波雷达，北醒激光雷达的安装方式仅限于单车道安装。安装结构包括：龙门架工装、防雨固定工装、车流车型算法单元、北醒TF03激光雷达传感器。

单车道安装方式有三个特殊优点：

1.检测精准度增加，且不至于因为检测范围过宽而导致误检漏检等情况；

2.单车道雷达失效，不至于影响整片检测区域（5-10车道）失效；

3.集成布线简单，将万元级的车流车型检测雷达降低到千元级；

图2 系统结构示意图

三、系统使用方法

北醒自主研发的车流车型检测系统集成软硬件于一体，即插即用模式。硬件上，系统以完成集成工装，具有IP67强劲机身，更无需担心室外强光或黑暗环境，可24h稳定工作。软件上经过特殊雨雾算法处理，可以在雨雪天气下正常工作，软件处理方式可简单理解为：当车辆通过时，激光雷达dist产生跳动触发车流计数器计数，完成车流统计。同时将激光雷达测量得到的车辆参数作为车型识别的参数，通过算法完成车型识别功能，可将车型分为以下七种类型：中小型客车、小型货车、大客车、中型货车、特大型货车、集装箱车、摩托车/三轮车。

安装方式也十分简单，完整工装系统安装在每条车道正上方即可完成车流车型统计识别。

图3 安装示意图

总结以下主要特点：

1.自主研发算法，操作灵活，可根据客户需求定制各项参数；

2.施工简单，维护便捷；

3.无惧黑暗和强光，抗室外复杂环境，稳定可靠工作；

四、关键参数

工作距离：0.1-180m

采集频率：1000Hz

探测角度：0.5°

工作模式：单车道

监测信息：流量、车型分类

车辆分型：7型，根据其他信息可自定义

流量检测精度：≥99%

功耗：≤1.2W

通信：UART/CAN/IO/RS232/RS485

车速检测范围：0-250公里/小时，更适用于高速公路

图4 TF03激光雷达产品图

五、典型应用

目前，北醒车流车型检测系统已应用到上海、山东等城市道路路口车流量统计项目上，提供关键数据，改善交通系统运行效率。该系统典型应用在城市道路路口的路段模式，通过固定安装在龙门架上，采取截面检测车流量车型等交通信息，采用太阳能电池板供电，串口转无线传输模块，汇集到终端传输数据到监控显示系统汇总得到全的交通信息状况。

图5 车型车流检测系统应用示意图

北醒车流车型激光雷达检测系统致力于为交管部门提供更加精准的数据，并且通过自主算法的集成，为下一代智慧交通大数据奠定高效、准确、安全、经济基础。

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