為提升交通安全管理水平,助力交通行業發展,讓廣大青年學子“深入一線”親身參與交通雷達技術的研發與應用,2024年5月18日,齊魯理工學院“新視界”項目團隊圍繞“雷達引領交通,智慧守護安全”主題,在濟南市章丘區雙山街道開展交通雷達技術調研及實際應用研學活動。項目團隊成員深入交通現場,了解交通流量、車輛速度等實時數據,與交通管理部門共同探討如何利用雷達技術提升交通管理效率。
實地走訪,觀民意實情
在前期接洽、資料搜集工作準備就緒后,5月10日,“新視界”項目團隊成員抵達濟南市章丘區雙山街道。開始了對當地交通雷達應用情況的深入調研。通過與交通管理部門的專家和一線交警的交談,團隊發現2023年該區域的交通流量監控受到前期降雨和后期霧霾天氣的影響,導致雷達探測效果不理想,尤其是在能見度較低的天氣條件下,雷達對車輛速度和位置的識別準確率有所下降。
這種情況對于依賴雷達技術來確保道路安全和順暢的交通管理來說,是一個需要關注和解決的問題。交警們表示,項目項目團隊成員依賴雷達技術來實時監控交通狀況,優化交通信號配時,但在不利天氣條件下,雷達的性能下降,直接影響到項目項目團隊成員對交通流量的掌控和事故預防的效果。
前期走訪工作結束后,實踐團隊就獲得的信息、技術需求等資源,有條不紊地開展了主題調研活動。
項目項目團隊成員計劃通過一系列詳盡的實地測試和嚴格的數據分析,來全面而深入地研究激光雷達在車載系統中的實際應用效果。在實地測試階段,項目團隊成員們將設置不同的場景,模擬各種天氣和交通條件,如雨天、霧天、夜間以及高峰時段等,以測試雷達在復雜環境下的性能表現。并詳細記錄雷達對車輛速度、位置、車流密度等關鍵參數的識別準確率和反應時間,確保數據的全面性和準確性。
在數據分析階段,項目團隊成員們將運用統計學、機器學習和人工智能等先進技術,對收集到的數據進行深入挖掘和分析。項目項目團隊成員將通過對比不同天氣條件下的雷達性能數據,找出影響雷達性能的關鍵因素,并探討如何通過技術創新來優化雷達性能。
后期整合,將學術精華實踐化,實現知行合一
在后期整合階段,項目團隊成員與相關專家展開了對雷達性能的相關討論,面對市場提出的雷達探測距離較短,僅有一二百米,抗干擾能力不足,在夜間和惡劣天氣下,容易產生誤報漏報問題。靈敏度低,穩定性不足,車速過高時雷達容易失靈等相關問題都影響了車輛性能,造成了安全隱患。三大問題,也提出了相應的解決方案,采用了Duffing混沌系統,能夠有效檢測出任何已知的低頻弱信號,從而提升頻率解算的性能,解決了遠距離信號檢測不全問題;采用了基于憶組隨機共振的信號增強技術,有效提升了信噪比,并成功提高了信號提取的效率,無需額外的降噪步驟,解決了環境干擾問題;采取了憶組存算一體技術,通過整合PIN光敏器件到憶組電路中,實現了直接將光信號強度輸入至計算電路進行頻率分析,從而提升了雷達的幀處理速度高達50%,解決了響應慢、靈敏度低的問題。理論上提高雷達性能,保障了駕駛安全。
此次社會實踐中,“新視界”項目團隊深入基層,與市民親密接觸,通過多種方式了解用戶眼中車載雷達不靈敏的本質問題與實際需求。并與專家討論提出了理論上的解決方案,實現了將所學與實踐結合。項目團隊成員們表示,希望通過此次調研,為激光雷達技術的發展和應用提供有價值的參考和建議。并通過不斷的技術創新和實踐應用,激光雷達將成為提升交通安全管理水平的重要工具。項目項目團隊成員愿意將自己的研究成果和經驗分享給行業內的專家和同行,共同推動激光雷達技術的進步和應用,為公眾創造更加安全、暢通的出行環境。