Ersetzen von Fahrzeugdetektoren mit Induktionsschleife an Einfahrtstoren durch 2D-LiDAR-Sensoren
Aktueller Stand und Herausforderungen bei Fahrzeugdetektoren mit Induktionsschleife
Induktive Fahrzeugschleifendetektoren werden von Verkehrsmanagementbehörden häufig eingesetzt. Diese Detektoren funktionieren, indem eine meist rechteckige Drahtschleife unter der Fahrbahnoberfläche eingebettet wird. Die Größe der Schleife kann je nach Anwendungsbedarf angepasst werden. Diese Schleife bildet eine Erfassungszone. Wenn Fahrzeuge in die Zone einfahren, sich darin aufhalten oder sie verlassen, verändern die ferromagnetischen und metallischen Eigenschaften des Fahrzeugs die Induktivität der Schleife. Die Änderung der Induktivität lässt sich mithilfe von Frequenz- oder Reaktanzmethoden leicht erkennen und spiegelt die Anwesenheit und Bewegung des Fahrzeugs präzise wider.
Fahrzeugdetektoren mit Induktionsschleifen sind relativ einfach zu verstehen und zu bedienen und bieten eine hohe Genauigkeit bei der Fahrzeugerkennung. Dies sichert ihre anhaltende Bedeutung auf dem Markt. Nach zwei bis drei Jahren Installation neigen diese Detektoren jedoch dazu, häufiger auszufallen, und die hohen Kosten für ihren Austausch stellen einen erheblichen Nachteil dar. Zudem beschleunigt sich nach dem Winter der Alterungsprozess der Schleife, für den es keine wirtschaftlich tragfähige Lösung gibt. Der Austausch von Induktionsschleifen erfordert umfangreiche Bauarbeiten, die den Verkehr erheblich beeinträchtigen können, was die Erforschung alternativer Methoden zur Fahrzeugerkennung erforderlich macht.
Lösung zur Fahrzeugerkennung am Einfahrtstor: 2D-LiDAR-Sensoren
Ein 2D-LiDAR-Sensorsystem zur Torsteuerung besteht aus zwei Komponenten: dem Triggerradar und dem Antikollisionsradar. Das Triggerradar überwacht die Ankunft von Fahrzeugen, aktiviert die Erfassungskamera und hebt den automatischen Torarm an. Das Antikollisionsradar überwacht die Abfahrt von Fahrzeugen und steuert die Bewegung des Torarms, um Kollisionen mit Fahrzeugen oder Personen zu verhindern.
Funktionsprinzip von 2D-LiDAR für Spurein- und -ausfahrt
Laserscanning:
2D-LiDAR sendet Laserimpulse aus und berechnet die Entfernung zu Objekten, indem es die Zeit misst, die die Impulse benötigen, um zum Sensor zurückzureflektieren (die sogenannte Flugzeit). Dieses Scannen erfolgt typischerweise innerhalb einer einzigen Ebene, sodass das LiDAR ein Profil der Umgebung innerhalb dieser Ebene erfassen kann.Objekterkennung:
Sobald ein Fahrzeug oder Fußgänger in den Scanbereich des Lasers gerät, erkennt das LiDAR-System das Objekt und aktualisiert dessen Position und Entfernung in Echtzeit. Durch kontinuierliches Laserpuls-Scanning kann das LiDAR die Bewegung des Zielobjekts präzise verfolgen.Datenverarbeitung:
Das LiDAR-System überträgt die erfassten Entfernungs- und Positionsdaten an ein Steuerungssystem, das diese Informationen weiterverarbeiten kann, um die Art des Zielobjekts (z. B. Fahrzeug oder Fußgänger) zu identifizieren und dessen Richtung und Geschwindigkeit zu bestimmen.Auslösesteuerung:
An Fahrbahnein- und -ausfahrten kann das LiDAR-System zur Steuerung des Schrankenbetriebs eingesetzt werden. Wird beispielsweise ein Fahrzeug erkannt, das sich der Ein- oder Ausfahrt nähert, löst das LiDAR-System die entsprechende Aktion aus, beispielsweise das Anheben der Schranke oder die Erfassung des Kennzeichens. Ebenso sorgt das System nach der Durchfahrt des Fahrzeugs für ein sicheres Schließen der Schranke, um Kollisionen zu vermeiden.Anpassungsfähigkeit an die Umwelt:
Da LiDAR Infrarotlaser verwendet, kann das System unter verschiedenen Lichtbedingungen (z. B. Tag, Nacht, starkem Licht oder Gegenlicht) eine hohe Genauigkeit aufrechterhalten. Dies macht das LiDAR-System besonders effektiv für Außenanwendungen wie Parkplätze und Mautstellen.Installationsempfehlungen für 2D-LiDAR-Sensoren an Eingangstoren
1. Einbauhöhe des LiDAR-Sensors: Die Unterkante sollte 0,6 Meter über der Fahrbahnoberfläche liegen.
2. Installation des „Antikollisionsradars“: Installieren Sie es an der Seite der Torsteuerung in Bewegungsrichtung des Torarms, der Fahrbahn zugewandt, mithilfe einer Wandmontage.
3. Installation des „Triggerradars“: Installieren Sie es in einem horizontalen Abstand von etwa 4 Metern von der Kennzeichenkamera (der Triggerabstand kann je nach Bedarf zwischen 3,5 und 5 Metern eingestellt werden). Es kann an der Wand des Zugangskontrollkastens montiert oder an einem dafür vorgesehenen Pfosten installiert werden.
4. Montageausrichtung: Das Antikollisionsradar sollte längs montiert werden, während das Triggerradar quer montiert werden sollte.
5. Absperrung installieren: Wenn eine Absperrung an der Außenseite der Fahrbahn installiert wird, achten Sie auf eine sichere Befestigung. Vermeiden Sie bewegliche oder leicht verschiebbare Vorrichtungen wie einziehbare Gurte oder Leitkegel.
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