九乡新闻网青岛黄岛区第五中学:测速原理详解|盐都车迷
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/07/07 14:53:10
一、国内常用测速设备的工作原理
地面埋设感应圈（或感应棒）
这种方法比较经典，检测效果也不错。如我国南方，如上海、广东等地区多采用此法。根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，并摄像取证。该检测方法的缺点是在于地面埋设的感应线圈的施工量大，路面一旦变更则需重埋线圈，另外高纬度开冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作都是巨大的。
视频检测
该方法通过对连续视频图像的分析，跟踪违章车辆行为的过程，通过分析控制拍照进行违章抓拍。该系统的优点是不受路面情况限制，安装不需要破坏路面，或在路面下埋设感应圈，通过在道路上方架设摄像头来检测交通数据，是新一代的道路车辆检测方式。视频的缺点是对移动车辆的鉴别有一定的困难。一方面，在拍摄高速移动车辆需要有足够快的快门（至少是1/3000PX）足够数目的像素以及图像算法；另一方面，在路口，道口及高速路进出口，车辆的速度普遍较慢，多见的违章行为是闯红灯，并线违章和错误选择车道等，这些行为不需要雷达配合高速摄像机，采用较慢快门就可达到监控目的。另外，视频技术受光线，天气影响。
微波雷达
如以上所述，区别与视频检测，路口通常为多车道、并且具有多车辆、多行人的复杂性。单使用多普勒效应的微波雷达对路口违章车辆的侦测同样具有较大困难，而对于速度较快，方向单一的高速路，微波雷达则是目前配合高速摄像机的最佳搭档，高速摄像机接受到微波雷达所侦测到的高速移动车辆，迅速进入快速抓拍状态，配合高速快门进行违章取证。国际上的主流产品就是雷达配合高速摄像头拍摄超速。
超声波检测
主要是利用超声波测距原理。超声波传感头在路口这种灰尘极大的恶劣环境中使用寿命最多也就几周，因此检测方法不适用。
红外线检测和激光检测
红外线和激光检测有类似之处，由于激光有点测量行为，从理论上讲时可行的并且检测过程都相当高，但与微波雷达相比，同样面临路口多，道路多，车辆多，行人多的影响，点测量效率无法满监管要求，最重要的是：激光检测中的激光束对人体主要是人眼的伤害是其在尤为严重的问题。在欧美等国家又用激光测速的交通测速仪器，其性能指标不仅要达到国际安全标准，同时在使用中必须人工操控，以避免多人眼造成伤害。在日本是严格禁止用激光检测设备的，因此激光检测在理论上又是较好，但目前在使用过程中的安全问题仍未解决。
常见的摄像头架设方式和工作原理
实际上在路口的摄像头拍照驾驶员闯红灯可以通过许多种技术实现，在这方面并没有统一的标准和方法，完全取决于中标的施工单位。通常情况下可以通过雷达触发拍照，感应线圈触发拍照或通过图像识别触发拍照的方式。在使用雷达触发拍照方式时，当红灯亮时，在停车线前形成雷达区，当有车通过时，启动电子快门照相。这时雷达测速探测器有可能工作，在采用感应线圈拍照时，在道路施工时，在路面下埋有感应线圈，当有车闯红灯时，感应线圈汽车启动电子快门拍照。在使用图像识别技术时，以地面白线为警戒区，当有车辆闯红灯时，地面白线被遮挡后，触发照相，由于采用的技术不同，所以没有任何一种设备可以预报闯红灯拍照。不同于测速只有采用雷达激光技术，因此雷达测速探测器可以完全预报测速探测。
雷达测速
所谓雷达测速，就是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。通俗来说，就是在道路旁边架设雷达发射器，向道路来车方向发射雷达波束，再接收汽车的反射的回波，通过回波分析测定汽车车速，如车速超过设定值，则指令相机拍摄（晚间同时触发闪光灯）。目前，警用的雷达测速仪分固定和流动两种，固定的安装在桥梁或者十字路口，流动的一般安装在巡逻车上。
二、国内目前测速系统频道以及其出现的方式
全球警用测速频道的标准是由美国联邦电讯委员会FCC （Fededral Communication Commission）制订的，有 X， K，Ka和Laser几种。 国内目前测速系统可分为美规及欧规以及固定式照相系统。美规频道有 X，K，Ka band 以及Laser，欧规有 Ku band，（与美制K频在频率上相差0.025GHz）,固定式照相系统有X，K，Ku band以及S感应线圈（俗称 P band）。目前国内交警使用的测速装置基本上都是进口设备，主要就采用了这两大类标准。
1、X band（10.525 GHz +/- 50MHz）：
这种雷达的形状为圆形，采连续波发射，测速距离为150－4750米，但 X band 拦截式雷达无法在车阵（就是有一串车）中锁定车辆，所以通常都是车阵中第一台被警方拦检。 这种雷达还容易受电信局发射站、高压电线、无线电通讯器甚至遥控器、电动门控制器等无线发射设备等干扰，所以X band 雷达几乎已经被淘汰。
2、K band（24.150 GHz +/- 100MHz）：
K band测速雷达能以警车测速拦截, 固定式测速照相, 手持雷达枪以及流动三脚架测速照相的形式出现。它的最短测速距离为150m。 K band雷达较 X band机种先进, 也可以搭配照相机直接照相举证。目前国内大都为 K band 固定式照相, K band 流动式测速照相系统及固定式照相系统。此种雷达的弱点是较易受降雨及湿度影响.
3、Ku band（13.450 GHz):
通常我们听到所谓“流动三脚架”或者伪装车即为装设此 Ku band 的测速雷达, Ku band 测速系统一般由三大部分组成，测速雷达，判读速度电脑主机以及ROC照相机三部份。其中雷达可调为 “去向”以及“来向”两种模式，其架设方式可落地型，三脚架型，以及伪装车（警车）型。将主机，雷达、相机都架设在三脚架上为Gatso 13 最标准的配置方法，速度在 20 Km－250 Km/h，最短侦测距离 18m。所以，千万不要听信所谓“车速高于 XXX Km/h 就不会被照相”的传言，一般你的车是跑不到250的。 目前 Ku band 雷达为国内流动照相系统主流。
4、Ka band(33.40－36.00GHz）
Ka band 雷达有几种方式出现, 一为流动三脚架, 二为手持雷达枪, 三为与 X band 雷达相似之测速雷达.
5、Laser（激光）：
Laser 测速系统可分为测速枪以及测速照相系统。美规雷射测速枪 LIDAR Gun (Laser Infrared Detectionand Rranging) 使用不易散射的雷射红外线作为测速光源, 且在极短的时间 (一般是0.3 秒) 以内即可测得车辆的速度。 目前， Laser 测速枪以及流动测速系统其最高测速值为480km/h左右(你在公路上跑F1也难逃天网)，国内还不常见。
6、S线圈以及Ku，K band固定式测速照相：
固定式S线圈利用线圈感应可测得闯红灯, 红灯越线以及超速。它是利用重量感应，通过前后两条感应压条, 可以针对闯红灯与超速车辆进行照相举证罚款。国内固定式测速系统(S线圈和雷达系统)其最高测速范围一般在270km/h左右。 K band 固定测速系统利用 K band(24.125GHz) 雷达测速后照相, Traffipax K band 固定式超速照相系统几乎都是照车尾, 而且功率极弱, 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m。 至于 X band 固定照相系统国内更少见。 在国内最常见的雷达测速摄像头通常安装在高速路、环线的上方，叫做单车道雷达测速抓拍系统。通常会在所要探测的道路上方架设一个雷达探头，在距离雷达前方的道路上形成一个5米长1.6米宽的警戒区域，为了减少误报（通常要求系统的误报率小于5%），所以雷达的发射功率不会太强，以免产生误报。根据当时在路面行使车辆的状况不同，雷达测速探测器的预警距离也会不同。 手持式雷达测速器也是警察最常用的设备。根据发射功率的不同有效测速距离在300-800米之间，但是由于手持式雷达采用的是模糊瞄准，所以根据道路车辆状况的不同，警察并不会在很远的距离测速，在高速路通常会在150-300米范围测速，在城际公路、国道的测速范围在100-200米左右。如果警察没有启动测速雷达并产生雷达信号，雷达测速探测器也不会报警。
地面埋设感应圈（或感应棒）
这种方法比较经典，检测效果也不错。如我国南方，如上海、广东等地区多采用此法。根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，并摄像取证。该检测方法的缺点是在于地面埋设的感应线圈的施工量大，路面一旦变更则需重埋线圈，另外高纬度开冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作都是巨大的。
视频检测
该方法通过对连续视频图像的分析，跟踪违章车辆行为的过程，通过分析控制拍照进行违章抓拍。该系统的优点是不受路面情况限制，安装不需要破坏路面，或在路面下埋设感应圈，通过在道路上方架设摄像头来检测交通数据，是新一代的道路车辆检测方式。视频的缺点是对移动车辆的鉴别有一定的困难。一方面，在拍摄高速移动车辆需要有足够快的快门（至少是1/3000PX）足够数目的像素以及图像算法；另一方面，在路口，道口及高速路进出口，车辆的速度普遍较慢，多见的违章行为是闯红灯，并线违章和错误选择车道等，这些行为不需要雷达配合高速摄像机，采用较慢快门就可达到监控目的。另外，视频技术受光线，天气影响。
微波雷达
如以上所述，区别与视频检测，路口通常为多车道、并且具有多车辆、多行人的复杂性。单使用多普勒效应的微波雷达对路口违章车辆的侦测同样具有较大困难，而对于速度较快，方向单一的高速路，微波雷达则是目前配合高速摄像机的最佳搭档，高速摄像机接受到微波雷达所侦测到的高速移动车辆，迅速进入快速抓拍状态，配合高速快门进行违章取证。国际上的主流产品就是雷达配合高速摄像头拍摄超速。
超声波检测
主要是利用超声波测距原理。超声波传感头在路口这种灰尘极大的恶劣环境中使用寿命最多也就几周，因此检测方法不适用。
红外线检测和激光检测
红外线和激光检测有类似之处，由于激光有点测量行为，从理论上讲时可行的并且检测过程都相当高，但与微波雷达相比，同样面临路口多，道路多，车辆多，行人多的影响，点测量效率无法满监管要求，最重要的是：激光检测中的激光束对人体主要是人眼的伤害是其在尤为严重的问题。在欧美等国家又用激光测速的交通测速仪器，其性能指标不仅要达到国际安全标准，同时在使用中必须人工操控，以避免多人眼造成伤害。在日本是严格禁止用激光检测设备的，因此激光检测在理论上又是较好，但目前在使用过程中的安全问题仍未解决。
常见的摄像头架设方式和工作原理
实际上在路口的摄像头拍照驾驶员闯红灯可以通过许多种技术实现，在这方面并没有统一的标准和方法，完全取决于中标的施工单位。通常情况下可以通过雷达触发拍照，感应线圈触发拍照或通过图像识别触发拍照的方式。在使用雷达触发拍照方式时，当红灯亮时，在停车线前形成雷达区，当有车通过时，启动电子快门照相。这时雷达测速探测器有可能工作，在采用感应线圈拍照时，在道路施工时，在路面下埋有感应线圈，当有车闯红灯时，感应线圈汽车启动电子快门拍照。在使用图像识别技术时，以地面白线为警戒区，当有车辆闯红灯时，地面白线被遮挡后，触发照相，由于采用的技术不同，所以没有任何一种设备可以预报闯红灯拍照。不同于测速只有采用雷达激光技术，因此雷达测速探测器可以完全预报测速探测。
雷达测速
所谓雷达测速，就是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。通俗来说，就是在道路旁边架设雷达发射器，向道路来车方向发射雷达波束，再接收汽车的反射的回波，通过回波分析测定汽车车速，如车速超过设定值，则指令相机拍摄（晚间同时触发闪光灯）。目前，警用的雷达测速仪分固定和流动两种，固定的安装在桥梁或者十字路口，流动的一般安装在巡逻车上。
二、国内目前测速系统频道以及其出现的方式
全球警用测速频道的标准是由美国联邦电讯委员会FCC （Fededral Communication Commission）制订的，有 X， K，Ka和Laser几种。 国内目前测速系统可分为美规及欧规以及固定式照相系统。美规频道有 X，K，Ka band 以及Laser，欧规有 Ku band，（与美制K频在频率上相差0.025GHz）,固定式照相系统有X，K，Ku band以及S感应线圈（俗称 P band）。目前国内交警使用的测速装置基本上都是进口设备，主要就采用了这两大类标准。
1、X band（10.525 GHz +/- 50MHz）：
这种雷达的形状为圆形，采连续波发射，测速距离为150－4750米，但 X band 拦截式雷达无法在车阵（就是有一串车）中锁定车辆，所以通常都是车阵中第一台被警方拦检。 这种雷达还容易受电信局发射站、高压电线、无线电通讯器甚至遥控器、电动门控制器等无线发射设备等干扰，所以X band 雷达几乎已经被淘汰。
2、K band（24.150 GHz +/- 100MHz）：
K band测速雷达能以警车测速拦截, 固定式测速照相, 手持雷达枪以及流动三脚架测速照相的形式出现。它的最短测速距离为150m。 K band雷达较 X band机种先进, 也可以搭配照相机直接照相举证。目前国内大都为 K band 固定式照相, K band 流动式测速照相系统及固定式照相系统。此种雷达的弱点是较易受降雨及湿度影响.
3、Ku band（13.450 GHz):
通常我们听到所谓“流动三脚架”或者伪装车即为装设此 Ku band 的测速雷达, Ku band 测速系统一般由三大部分组成，测速雷达，判读速度电脑主机以及ROC照相机三部份。其中雷达可调为 “去向”以及“来向”两种模式，其架设方式可落地型，三脚架型，以及伪装车（警车）型。将主机，雷达、相机都架设在三脚架上为Gatso 13 最标准的配置方法，速度在 20 Km－250 Km/h，最短侦测距离 18m。所以，千万不要听信所谓“车速高于 XXX Km/h 就不会被照相”的传言，一般你的车是跑不到250的。 目前 Ku band 雷达为国内流动照相系统主流。
4、Ka band(33.40－36.00GHz）
Ka band 雷达有几种方式出现, 一为流动三脚架, 二为手持雷达枪, 三为与 X band 雷达相似之测速雷达.
5、Laser（激光）：
Laser 测速系统可分为测速枪以及测速照相系统。美规雷射测速枪 LIDAR Gun (Laser Infrared Detectionand Rranging) 使用不易散射的雷射红外线作为测速光源, 且在极短的时间 (一般是0.3 秒) 以内即可测得车辆的速度。 目前， Laser 测速枪以及流动测速系统其最高测速值为480km/h左右(你在公路上跑F1也难逃天网)，国内还不常见。
6、S线圈以及Ku，K band固定式测速照相：
固定式S线圈利用线圈感应可测得闯红灯, 红灯越线以及超速。它是利用重量感应，通过前后两条感应压条, 可以针对闯红灯与超速车辆进行照相举证罚款。国内固定式测速系统(S线圈和雷达系统)其最高测速范围一般在270km/h左右。 K band 固定测速系统利用 K band(24.125GHz) 雷达测速后照相, Traffipax K band 固定式超速照相系统几乎都是照车尾, 而且功率极弱, 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m。 至于 X band 固定照相系统国内更少见。 在国内最常见的雷达测速摄像头通常安装在高速路、环线的上方，叫做单车道雷达测速抓拍系统。通常会在所要探测的道路上方架设一个雷达探头，在距离雷达前方的道路上形成一个5米长1.6米宽的警戒区域，为了减少误报（通常要求系统的误报率小于5%），所以雷达的发射功率不会太强，以免产生误报。根据当时在路面行使车辆的状况不同，雷达测速探测器的预警距离也会不同。 手持式雷达测速器也是警察最常用的设备。根据发射功率的不同有效测速距离在300-800米之间，但是由于手持式雷达采用的是模糊瞄准，所以根据道路车辆状况的不同，警察并不会在很远的距离测速，在高速路通常会在150-300米范围测速，在城际公路、国道的测速范围在100-200米左右。如果警察没有启动测速雷达并产生雷达信号，雷达测速探测器也不会报警。