為提升交通安全管理水平,助力交通行業(yè)發(fā)展,讓廣大青年學(xué)子“深入一線”親身參與交通雷達(dá)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,2024年5月18日,齊魯理工學(xué)院“新視界”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞“雷達(dá)引領(lǐng)交通,智慧守護(hù)安全”主題,在濟(jì)南市章丘區(qū)雙山街道開展交通雷達(dá)技術(shù)調(diào)研及實(shí)際應(yīng)用研學(xué)活動(dòng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員深入交通現(xiàn)場,了解交通流量、車輛速度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),與交通管理部門共同探討如何利用雷達(dá)技術(shù)提升交通管理效率。
實(shí)地走訪,觀民意實(shí)情
在前期接洽、資料搜集工作準(zhǔn)備就緒后,5月10日,“新視界”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員抵達(dá)濟(jì)南市章丘區(qū)雙山街道。開始了對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ɡ走_(dá)應(yīng)用情況的深入調(diào)研。通過與交通管理部門的專家和一線交警的交談,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)2023年該區(qū)域的交通流量監(jiān)控受到前期降雨和后期霧霾天氣的影響,導(dǎo)致雷達(dá)探測效果不理想,尤其是在能見度較低的天氣條件下,雷達(dá)對(duì)車輛速度和位置的識(shí)別準(zhǔn)確率有所下降。
這種情況對(duì)于依賴?yán)走_(dá)技術(shù)來確保道路安全和順暢的交通管理來說,是一個(gè)需要關(guān)注和解決的問題。交警們表示,項(xiàng)目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員依賴?yán)走_(dá)技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)控交通狀況,優(yōu)化交通信號(hào)配時(shí),但在不利天氣條件下,雷達(dá)的性能下降,直接影響到項(xiàng)目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員對(duì)交通流量的掌控和事故預(yù)防的效果。
前期走訪工作結(jié)束后,實(shí)踐團(tuán)隊(duì)就獲得的信息、技術(shù)需求等資源,有條不紊地開展了主題調(diào)研活動(dòng)。
項(xiàng)目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員計(jì)劃通過一系列詳盡的實(shí)地測試和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析,來全面而深入地研究激光雷達(dá)在車載系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用效果。在實(shí)地測試階段,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員們將設(shè)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(shí)段等,以測試?yán)走_(dá)在復(fù)雜環(huán)境下的性能表現(xiàn)。并詳細(xì)記錄雷達(dá)對(duì)車輛速度、位置、車流密度等關(guān)鍵參數(shù)的識(shí)別準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)間,確保數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。
在數(shù)據(jù)分析階段,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員們將運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等先進(jìn)技術(shù),對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析。項(xiàng)目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員將通過對(duì)比不同天氣條件下的雷達(dá)性能數(shù)據(jù),找出影響雷達(dá)性能的關(guān)鍵因素,并探討如何通過技術(shù)創(chuàng)新來優(yōu)化雷達(dá)性能。
后期整合,將學(xué)術(shù)精華實(shí)踐化,實(shí)現(xiàn)知行合一
在后期整合階段,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員與相關(guān)專家展開了對(duì)雷達(dá)性能的相關(guān)討論,面對(duì)市場提出的雷達(dá)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(chǎn)生誤報(bào)漏報(bào)問題。靈敏度低,穩(wěn)定性不足,車速過高時(shí)雷達(dá)容易失靈等相關(guān)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(yīng)的解決方案,采用了Duffing混沌系統(tǒng),能夠有效檢測出任何已知的低頻弱信號(hào),從而提升頻率解算的性能,解決了遠(yuǎn)距離信號(hào)檢測不全問題;采用了基于憶組隨機(jī)共振的信號(hào)增強(qiáng)技術(shù),有效提升了信噪比,并成功提高了信號(hào)提取的效率,無需額外的降噪步驟,解決了環(huán)境干擾問題;采取了憶組存算一體技術(shù),通過整合PIN光敏器件到憶組電路中,實(shí)現(xiàn)了直接將光信號(hào)強(qiáng)度輸入至計(jì)算電路進(jìn)行頻率分析,從而提升了雷達(dá)的幀處理速度高達(dá)50%,解決了響應(yīng)慢、靈敏度低的問題。理論上提高雷達(dá)性能,保障了駕駛安全。
此次社會(huì)實(shí)踐中,“新視界”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(dá)不靈敏的本質(zhì)問題與實(shí)際需求。并與專家討論提出了理論上的解決方案,實(shí)現(xiàn)了將所學(xué)與實(shí)踐結(jié)合。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員們表示,希望通過此次調(diào)研,為激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供有價(jià)值的參考和建議。并通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用,激光雷達(dá)將成為提升交通安全管理水平的重要工具。項(xiàng)目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員愿意將自己的研究成果和經(jīng)驗(yàn)分享給行業(yè)內(nèi)的專家和同行,共同推動(dòng)激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用,為公眾創(chuàng)造更加安全、暢通的出行環(huán)境。