Radartechnik im Straßenverkehr
8 Anwendungen im Verkehrsbereich, die Radarsensoren nutzen.
Wissen Sie, wie lange es die Radarfalle gibt? Die womöglich bekannteste Radaranwendung im Verkehrsbereich ist schon 65 Jahre im Einsatz! In der Nachkriegszeit erhielt Radar im zivilen Bereich Einzug, erst im Luft- und Schiffsverkehr zur Navigation, dann auch in den Straßenverkehr als Messtechnologie. Im Jahr 1957 nutzte man Radartechnik, um die Geschwindigkeit von Verkehrsteilnehmern zu überwachen. Ins Auto kamen die Sensoren als Abstandswarner bereits Ende der 70er Jahre (Quelle: Wikipedia). Schnell erkannte die Industrie und die Forschung, das Potential von Radar im Straßenverkehr. Mit ihren Messmöglichkeiten und Eigenschaften ist die Technik prädestiniert für den Einsatz der Fahrzeugdetektion.
In den letzten Jahren verzeichnete die Radarentwicklung große Fortschritte bei der Funktionalität und Leistung. Durch die Weiterentwicklungen ist die Anwendungsvielfalt von Radar im Verkehr noch weiter gestiegen.
Trotz höherer Preise ist Radar häufig die bevorzugte Wahl. Denn im Vergleich zu optischen Systemen oder Infrarotsensoren hat die Technologie einen entscheidenden Vorteil: Sie ist Tag und Nacht einsatzbereit. Das anonyme Messverfahren nutzt elektromagnetische Wellen, die unabhängig der Lichtverhältnisse funktionieren. Die Radarsysteme sind wartungsfrei und arbeiten zuverlässig trotz Verschmutzung oder schwieriger Wetterbedingungen. Sie fügen sich hervorragend in bereits bestehenden Infrastrukturen ein und sind mobil anwendbar. So gestaltet sich das Nachrüsten oder der zeitlich begrenzte Einsatz an viel befahrenen Strecken einfach. Eine störende Baustelle wie bei Induktionsstreifen ist nicht notwendig.
Radar leistet viel im Straßenverkehr. Den Überblick bei den radarbasierten Verkehrsanwendungen zu behalten ist jedoch schwer. InnoSenT bietet eine große Anzahl an Radarkomponenten für die Fahrzeugdetektion. Nachfolgend beleuchten wir einige der typischen Applikationen im Verkehrsbereich.
Radartechnik und wo sie im Verkehr zu finden ist.
Wir stellen Ihnen 8 Applikationen der Sensoren und Systeme vor, die Ihnen im alltäglichen Straßenverkehr begegnen.
1. Verkehrsstatistik und -analyse
Dank des Funktionsprinzips benötigt das Radargerät keinen direkten Kontakt zum Material. Ein großer Vorteil für Füllgut, welches in einem besonders hygienischen Umfeld lagert
Bei dieser Radaranwendung detektieren die Sensoren Fahrzeuge und liefern zusätzliche Informationen über sie. Die Radarkomponente ermittelt die Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und Entfernung der Autos, Transporter, LKWs oder Krafträder.
Bei der Verkehrsstatistik erfolgt die Datenerhebung über einen längeren Zeitraum. Die gewonnenen Daten nutzen Planer und Ämter für ihre Auswertungen und Entscheidungen. Beispielsweise bringen sie so in Erfahrung, welche Fahrspur viel befahren ist, mit welcher Geschwindigkeit die Verkehrsteilnehmer im Durchschnitt unterwegs sind, zu welchen Zeiten am meisten Verkehr ist und wie häufig es zu Verkehrsbehinderungen kommt. Mit dem Wissen über den Verkehrsfluss lassen sich Baustellen, Umleitungen, Änderungen oder neue Infrastrukturprojekte besser planen. Auch für die Beurteilung der CO2-Belastung ziehen die Verkehrsverantwortlichen solche Statistiken heran. Je nach Verwendungszweck der langfristigen Verkehrsanalyse beobachten die montierten Sensoren mehrere bzw. einzelne Fahrspuren, Streckenabschnitte oder ganze Kreuzungen.
Für die Verkehrszählung sind ebenfalls Radarsensoren im Einsatz. Sie können beispielsweise auch in einen Leitpfosten bei einer Autobahnauffahrt integriert sein und die auffahrenden Fahrzeuge erfassen und hochzählen.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsystem iSYS-5220 und ITR-3810
Die fortschrittlichen 4D-MIMO Systeme bieten umfangreiche Funktionen für die Verkehrsstatistik. Es ist sogar möglich, die Fahrzeuge zu unterscheiden und verschiedenen Typen wie Auto, LKW, Transporter oder andere zuzuordnen sowie deren Bewegungsverlauf zu tracken.
Radar Sensor IPS-937
Der CW Doppler Radar eignet sich ideal für den Einbau in Leitpfosten zur einfachen Verkehrszählung.
Radar Sensor IPS-280
Der 24GHz Radarsensor fokussiert sich auf die Detektion von Fahrzeugen auf einer Fahrspur.
Radar Sensor IVQ-3005
Der VCO-Transceiver hat eine Reichweite von bis zu 300 Metern und erfasst Fahrzeuge auf mehreren Fahrspuren.
2. Ampelsteuerung
An Kreuzungen finden sich heutzutage verschiedene Technologien, die eine bedarfsgerechte Ampelsteuerung ermöglichen. Sie sollen die Wartezeiten an roten Ampeln verkürzen und grüne Wellen für einen besseren Verkehrsfluss möglich machen. Eine bekannte Methode sind Induktionsstreifen, die aufwendig im Straßenbelag eingebaut sind.
Eine Alternative ist die nicht invasive Anbringung moderner Radargeräte an der bestehenden Ampelträgeranlage. Diese ordnen die Fahrzeuge den Spuren zu und erkennen die Bewegungsrichtung. Die Geschwindigkeits- und Entfernungsinformation geben Aufschluss auf die ungefähre Ankunft des Fahrzeugs an der Ampel. Radarsensoren erkennen auch die Länge der Warteschlange. Die ausgewerteten Daten tragen dazu bei, dass die Ampelsteuerung zeitlich optimiert schaltet.
Manche Systeme gehen sogar noch einen Schritt weiter. Sie verfügen über eine Tracking-Funktion und erfassen durch die Visualisierung der Bewegungshistorie das Abbiege-Verhalten der Verkehrsteilnehmer an Kreuzungen. Sie erkennen auch, wenn sich Fahrzeuge in der Kreuzung oder Pannenfahrzeuge im Erfassungsbereich befinden. Bei entsprechender Signalverarbeitung und Integration lässt sich sogar die Ampelschaltung angepasst an die vorherrschende Verkehrssituation in Echtzeit automatisieren.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsysteme iSYS-5220 und ITR-3810
Die beiden hochauflösenden Produkte mit Winkelmessung bieten den maximal möglichen Funktionsumfang für das Kreuzungsmanagement und fortschrittliche Features wie Tracking und Fahrzeugklassifizierung.
Radarsensor IVS-947
Für die Verkehrsbeobachtung an kleinen Kreuzungen eignet sich der 24GHz Radarsensor IVS-947. Es ermittelt zuverlässig sich bewegende Fahrzeuge für die Optimierung der Ampelsteuerung.
3. Streckenabschnittsüberwachung
Bei dieser Anwendung überwacht das Radar eine bestimmte Strecke des Straßenverlaufs zum Beispiel auf einer Autobahn. In der Regel ist diese Applikation als abstrafende Verkehrsmaßnahme in Kombination mit einer Kamera im Einsatz.
Das Radar erfasst dabei an zwei verschiedenen Streckenposten die Anwesenheit des Fahrzeugs und gibt ein Signal zum Auslösen der Kamera weiter. Mit Hilfe der Bildinformation lässt sich dann die Durchschnittsgeschwindigkeit und das Kennzeichen des Verkehrsteilnehmers ermitteln. Bewegte sich der Fahrer schneller als das erlaubte Tempo fort, leitet die Polizei eine entsprechende Strafmaßnahme ein.
Mit der Streckenabschnittsüberwachung ist zudem erkennbar, ob sich Pannenfahrzeuge auf dem Notstreifen befinden oder ob bei hohem Verkehrsaufkommen der Standstreifen befahrbar zusätzlich ist.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsensor IVQ-3005
Mit dem Sensor lassen sich bis zu 300 Meter weite Streckenabschnitte mühelos überwachen. Es eignet sich hervorragend für die Fahrzeugdetektion auf mehreren Fahrspuren.
Radarsensor IVS-282
Der K-Band Radarsensor hat eine Reichweite von ca. 100m und eignet sich hervorragend für die Abschnittskontrolle auf einer Fahrspur.
Radarsystem iSYS-5220
Mit dem fortschrittlichen MIMO-Radar ist es möglich, den Verkehr aktiv entsprechend der vorliegenden Verkehrssituation zu regulieren. Es erkennt liegengebliebene Fahrzeuge auf der Fahrspur oder dem Notstreifen.
4. Verkehrsschilder und Lichtanlagen
Dieser Verkehrsanwendung sind Sie bestimmt schon häufig begegnet. Digitale Verkehrsschilder zeigen Ihnen Ihre Geschwindigkeit an oder aktivieren sich, sobald Sie sich der Anzeige nähern. Auch hier steckt häufig Radartechnik dahinter. Das Radar erfasst die Präsenz eines Fahrzeugs und gibt daraufhin ein Signal weiter, welches die digitale Anzeige aktiviert.
Neben festen Installationen im Verkehrsbereich ist die Anwendung auch für den mobilen Einsatz geeignet. Die leuchtenden „Sie fahren … km/h“ Schilder sind meist für eine bestimmte Zeit in Gefahrenzonen aufgestellt, um die Verkehrsteilnehmer zur Vorsicht zu ermahnen. Häufig sind sie mit einer eigenen Solarzelle ausgestattet. Hier sind besonders stromsparende Bewegungsdetektoren mit Geschwindigkeitsmessung gefragt.
An Baustellen hingegen befinden sich mobile Lichtanlagen, die den Verkehr regulieren. Mit Radarsensoren ausgestattet schaltet die Baustellenampel auf Grün, wenn Fahrzeuge warten.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsensor IPS-280
Mit einer Reichweite von 400 Metern ist der CW-Radar auf die Geschwindigkeitsmessung der vorbeifahrenden Fahrzeuge vom Straßenrand aus spezialisiert.
Radarsystem iSYS-4001
Das Radarsystem mit IP67 geprüftem Gehäuse ist in mobile Lichtanlagen (Baustellenampeln) integriert.
Radarsensor IPS-937
Der Doppler Radarsensor eignet sich für energie-effiziente Anwendungen mit einer mittleren Reichweite von bis zu 80m.
Radarsensor IPS-354
Für die Geschwindigkeitsmessung im Nahbereich (Reichweite max. 30 Metern) kommt der Sensor IPS-354 für digitale Verkehrsschilder zum Einsatz.
5. Straßenbeleuchtung
Um Lichtverschmutzung zu reduzieren und Energie zu sparen, setzen heute bereits Städte und Kommunen auf moderneste Straßenbeleuchtung. Fortschrittliche Systeme nutzen dabei unter anderem Bewegungsdetektoren, um die Lichter nach Bedarf automatisiert zu steuern.
Ein klassisches Beispiel sind Parkplätze, größere Gewerbegelände oder Parkhäuser. Die Beleuchtung schaltet sich erst bei Eintreffen eines Fahrzeugs oder einer Person ein.
Ein weiterer Schritt ist die dynamische Ausleuchtung von Straßenabschnitten oder Ortsbereichen. Durch die radarbasierte Bewegungs- und Geschwindigkeitsdetektion aktiviert sich die sich eine weiter weg befindliche Laterne zuverlässig und genau auf die Fahrt eines PKWs oder LKWs abgestimmt. Hat sich das Fahrzeug aus dem Erfassungsbereich wegbewegt, erlischt das Licht.
Auf diese Weise scheint es, als würden die Straßenlichter die Anwesenheit des Verkehrsmittels vorhersehen und es bei seiner Fortbewegung begleiten. Dies funktioniert nicht nur für Streckenabschnitte, sondern auch für ganze Ortsbereiche. Hier kann beispielsweise die Bewegungsdetektion von Personen oder Fahrzeugen eine Umschaltung von der Not- zu einer Starkbeleuchtung auslösen. Die dynamische und bedarfsgerechte Außenbeleuchtung ist für umweltbewusste Smart Citys eine bedeutsame Automatisierungstechnik.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsensor IPS-937
Der IPS-937 nutzt die CW-Radarmodulation, um Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von Fahrzeugen in bis zu 80 Metern Entfernung zu ermitteln.
Radarsensor IVS-947
Als VCO-Transceiver ist mit dem IVS-947 auch die Präsenzerkennung sowie Distanzmessung von Verkehrsteilnehmern möglich. In einer Reichweite von 80 Metern erkennt der Sensor nicht nur fahrende, sondern auch stehende Objekte.
Radarsensor IVS-362
Eine kürze Reichweite von insgesamt bis zu 30 Metern hat der Radarsensor IVS-362. Auch dieses Produkt ist ein 24 GHz VCO-Transceiver und erhebt Informationen über Geschwindigkeit, Entfernung und Bewegungsrichtung von stehenden oder fahrenden Objekten.
Radarsystem IMD-3101
Der schmale, langgezogene Erfassungsbereich von bis zu 80m des Bewegungsdetektors deckt Gassen oder Straßen optimal ab. Die enthaltene Signalverarbeitung erleichtert die Integration des Systems.
6. Fußgänger im Straßenverkehr
Neben Autos, LKWs und Co können Radarsensoren auch die Anwesenheit oder Bewegung von Personen detektieren. So ist die Technik auch für die Erkennung von vulnerablen Verkehrsteilnehmern wie Fußgänger oder Fahrradfahrer im Einsatz.
An Kreuzungen prüfen Sensoren, ob ein Fußgänger an der Ampel wartet oder sich noch auf der Fahrbahn befindet. Die Überquerung des Passanten ist durch die Anbringung eines Radars zusätzlich abgesichert. Denn, befindet sich noch eine Person auf der Straße, schaltet die Ampel für die Fahrzeuge aufgrund des Radarsignals nicht auf Grün um. Wartet jemand an einem Überweg, löst das Signal des Sensors eine frühzeitige Umschaltung der Fußgängerampel aus.
Ebenso ist an Ampelsystemen die Touchless Switch Funktion zu finden. Anstelle einer Berührung oder das Drücken eines Knopfes, kann die Umschaltung einer Fußgängerampel auch über die Erkennung einer Handbewegung erfolgen. Derartige Radarsysteme sind anstelle eines Kontaktschalters verbaut und erfassen die Präsenz einer Hand oder eines Fingers. Diese berührungslose Steuerung bietet für die Anwender einen entscheidenden Hygienevorteil.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsystem IMD-3000
Das Radarsystem ist speziell als berührungslose Alternative zu Drucktastschaltern entwickelt worden. Das Produktdesign und die Funktion sind auf die kontaktlose Bedienung von technischen Geräten per Handbewegung abgestimmt.
Radarsystem INS
Das Produkt vereint zwei Funktionen in einem: Es ermöglicht zum einen die berührungslose Steuerung durch eine Handbewegung in unmittelbarer Nähe der Radarantenne. Zum anderen deckt es die Bewegungsmelder-Funktion durch die Personendetektion in einer Reichweite in bis zu 5 oder 10 Metern ab (je nach Produktvariante).
Radarsensor IPS-937
Angebracht an Kreuzungen für die Verkehrssteuerung oder -zählung, kann der Radarsensor IPS-937 auch Personen am Fahrbahnrand oder auf der Straße detektieren. Als CW Doppler Radar erkennt er Bewegungen, die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit.
Radarsystem iSYS-5005
Fortschrittlichste Radartechnik für die Anwendung bietet das Radarsystem iSYS-5005: Das eingebaute Radar Tracking ermöglicht die Verfolgung der Bewegungshistorie von Personen und Objekten. Dies ermöglicht eine noch präzisere und zuverlässige Performance für die Verkehrsdetektion.
7. Zugangskontrolle auf Parkplätzen
Auch das Parkplatzmanagement profitiert von Sensorik. Dies beginnt bereits bei der Einfahrt. Die Zugangskontrolle umfasst die Steuerung von Barrieren, Ticketausgaben oder die Fahrzeugzählung.
Beispielsweise löst eine Radarbarriere bei der Durchfahrt eines Fahrzeugs die Öffnung einer Schranke aus. Die Bewegungsdetektoren liefert auch Daten über die Anzahl der Autos, die die Zufahrt nutzen. Die Information kann zu Ermittlung von verfügbaren Parkplätzen dienen. Radarsensoren geben zudem Auskunft über die Bewegungsrichtung. Auf diese Weise lassen sich Falschfahrer identifizieren und warnen.
Ein weiteres Beispiel ist die Nutzung von berührungslosen Schaltern an der Ticketausgabe. Um die manuelle und häufig unbequeme Betätigung des Ticketknopfes am Parkhauseingang zu vermeiden, reicht dank Touchless Switch eine kurze Handbewegung vor dem Sensor.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsensor IPS-354
Der 24GHz CW-Radarsensor ist für die Aktivierung von Zufahrts- oder Ausgangsschranken in Parkhäusern anwendbar. Er hat eine Reichweite von 30 Metern und hat zwei gesplittete Antennen für maximale Signalverstärkung.
Radarsystem iSYS-4001
Bereit für den Outdoor-Bereich ist das mit einem IP67-Gehäuse geschützte Radarsystem iSYS-4001. Es detektiert sich bewegende Fahrzeuge zuverlässig und ist für die Falschfahrererkennung im Einsatz.
Radarsystem IMD-3000
Die berührungslose Ticketausgabe macht das Radarsystem IMD-3000 möglich. Es ist speziell für Parkticketschalter entwickelt worden und ist dank enthaltener Signalverarbeitung leicht integrierbar.
8. Abstrafende Verkehrstechnik
Endlich kommen wir zu dem Radaranwendungsklassiker: Abstrafende Verkehrssysteme nutzen Radartechnik, um Fehlverhalten von Verkehrsteilnehmer zu ahnden.
Die Radarfalle misst die Geschwindigkeit von Fahrzeugen, um bei entsprechender Überschreitung einen Blitzer auszulösen. Es gibt festinstallierte oder mobile Systeme. Ein weiteres Beispiel ist der Rotlichtblitzer. Dabei misst das Radar die Geschwindigkeit und erkennt, ob sich die Verkehrsteilnehmer fortbewegen oder an der Haltelinie stehen bleiben. Auch unerlaubte U-Turns und Falschfahrer detektiert das System und kann diese Information für eine nachfolgende, abstrafende Verkehrsmaßnahme weiterleiten.
Eine verwandte Anwendung ist auch die Sensorintegration in deutsche Mautsäulen. Die Radarantenne erfasst die vorbeifahrenden Fahrzeuge und dient als Trigger für eine Kamera. Anhand des Radarsignals löst sie aus, sobald ein mautpflichtiges Fahrzeug vorbeifährt und fotografiert das Kennzeichen. In Deutschland betrifft diese Anwendung nur LKWs auf bestimmten Landstraßen. Auf diese Weise wird die automatische Kontrolle von gefahrenen Strecken und bezahlten Mautgebühren realisiert.
InnoSenT Produkte für diese Applikation
Radarsystem iSYS-5220
Der iSYS-5220 bietet fortschrittliche Features für das Kreuzungsmanagement. Unter anderem erkennt Fahrzeuge an der Haltelinie, misst die Geschwindigkeit und trackt den Bewegungsverlauf der Verkehrsteilnehmer und ist so prädestiniert für die Rotlichtblitzer-Applikation.
Radarsystem iSYS-4001
Die Identifikation von Falschfahren gelingt mit dem Radarsystem iSYS-4001 hervorragend. Es erkennt zuverlässig die Bewegungsrichtung von Fahrzeugen und hat eine Reichweite von bis zu 150m.
Radarsensor IPS-937
Auch das Produkt IPS-937 ist für die Falschfahrererkennung im Einsatz. Der Sensor kann zwischen sich annähenden und wegbewegenden Fahrzeugen unterscheiden und misst zudem die Geschwindigkeit der Fahrzeuge.
Radarsensor IVQ-3005
Der IVQ-3005 ist für die Verkehrsbeobachtung auf großen Arealen wie Kreuzungen oder Autobahnen ausgelegt. Durch die spurenspezifische Fahrzeugdetektion eignet es sich optimal für Radarfallen der Polizei.
Radarsensor IVS-979
Auch der IVS-979 ist für Blitzer im Einsatz. In der Regel jedoch für mobile Systeme, die nur zeitweise im Einsatz sind. Das präzise Verkehrsradar hat eine Reichweite von 150 Metern und ermittelt zuverlässig die Geschwindigkeit, Richtung und Entfernung.
Picture Source: adempercem von getty images signature (canva.com)
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Radarsensorik im Verkehr
Zuverlässige Fahrzeugdetektion mit Traffic Radaren
Im Verkehrswesen bietet die Radartechnologie vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Radar ist prädestiniert für die Verkehrsdetektion und hat sich seit vielen Jahren als herausragende Techniklösung im Traffic Bereich etabliert. Ein typisches Beispiel ist die Radarfalle der Polizei. Aber auch komplexere Anwendungen wie Verkehrsbeobachtung und Statistiken für das Kreuzungsmanagement sind mittels radarbasierter Fahrzeugdetektion realisierbar.