Een radardetector meet het tijdverschil tussen het zenden en het ontvangen van radargolven en de frequentieverschuivingen. Het systeem registreert de intensiteiten, snelheden en verkeerssamenstelling. Het belangrijkste voordeel van het radardetectorsysteem is dat het flexibel is. Tevens is het te gebruiken als mobiel monitoringssysteem. Daarnaast wordt het verkeer slechts beperkt gehinderd bij installatie en onderhoud van het systeem.
Werkingsprincipe[]
Alle radardetectors zenden een elektromagnetisch signaal uit met een hoge frequentie (circa 10 of 24 GHz). Het uitgezonden signaal wordt gereflecteerd door stilstaande of bewegende objecten, waarna het gereflecteerde signaal door de radardetector weer wordt ontvangen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee typen radars:
- Puls radar
- Continu radar
Puls radar
Dit eenvoudige type radar zendt korte pulsen uit en meet het tijdverschil tussen het zenden en het ontvangen van de radargolven. Aangezien de snelheid van de radargolven een vast gegeven is kan uit het tijdverschil de afstand tot het voertuig bepaald worden. Snelheid en richting van de voertuigen kan worden bepaald door het doen van meerdere metingen na elkaar. Dit type radar heeft als beperkingen:
- Er is een minimale afstand tot het te meten object nodig.
- Onnauwkeurigheid in de snelheidsbepaling.
- Kan niet goed omgaan met meerdere objecten tegelijk in de radarbundel.
Door deze nadelen wordt dit type radar bijna nergens meer toegepast.
Bron: VICS
Continu radar
Dit type radars zendt een continu radarbundel uit in plaats van korte pulsen. Er worden twee typen onderscheiden:
- Doppler radars
- Frequency-Modulated radars
Doppler radar
Deze veelgebruikte radars sturen een radarbundel uit en meten de frequentieverandering van het ontvangen signaal. Afhankelijk van de bewegingsrichting van het object zal de ontvangen frequentie hoger of lager zijn dan het uitgezonden signaal. Vanwege dit Doppler-effect kan de radardetector direct de snelheid van het voertuig meten doordat de frequentie van het signaal in dezelfde verhouding veranderd als de snelheid van het gedetecteerde object. Zowel de objecten die naar de detector toe bewegen als die van de detector af bewegen kunnen worden gedetecteerd maar de radar is 'blind' voor stilstaande objecten. Voor een optimaal resultaat moet de radardetector zodanig worden geïnstalleerd dat de stralingsbundel parallel aan de rijrichting loopt. Indien dit niet mogelijk is kan, na opmeten van de hoek met de rijbaan, door een eenvoudige geometrische berekening een correctie worden toegepast. De radardetector kan zowel voertuigen als voetgangers en fietsers detecteren.
Nadelen:
- Kan geen afstand tot de objecten bepalen.
- Daardoor slecht in het onderscheiden van meerdere (bewegende) objecten in de bundel.
- Kan geen stilstaande objecten detecteren.
- Eenvoudige implementaties kunnen gevoelig zijn voor bewegende objecten in de achtergrond zoals boombladeren en regenvlagen.
Frequency-Modulated radar
Frequency-Modulated Continuous Wave (FMCW) radar is de meest ingewikkelde soort radar en kan worden gezien als een soort combinatie van puls- en dopplerradar. De FMCW radar zendt een signaal uit met continu variërende frequentie en vergelijkt dit met de frequentie van het ontvangen signaal, hieruit kunnen direct de afstand, snelheid en richting (weggaand of komend) tot het gedetecteerde object worden bepaald. Doordat zowel richting als afstand in dezelfde meting worden bepaald is het goed mogelijk om meerdere objecten van elkaar te onderscheiden. Detectie van Stilstaande objecten, voetgangers en fietsers is mogelijk als deze voldoende signaal reflecteren.
Nadelen:
- Gecompliceerd en daardoor duur (nieuwe ontwikkelingen maken dit steeds goedkoper).
Voor de benaming van een radardetector worden ook wel de namen microgolf detector, microwave detector of radio wave detector gebruikt.
De radardetector kan aan een mast langs de weg of aan een uithanger, portaal of viaduct boven de weg worden bevestigd.
Toepassing[]
De kwaliteit van de detectie is sterk afhankelijk van de positie van de radardetector. De kijkhoek voor juiste registratie van intensiteiten en snelheden kan per radardetector verschillen. Een radardetector heeft een groot meetgebied, waardoor een goed beeld kan worden verkregen van de doorstroming van het verkeer. Vanaf circa 40 meter vanaf de radardetector kan het verkeer worden gedetecteerd en vanaf circa 150 meter kan het verkeer op meerdere rijstroken worden gedetecteerd. Technisch gezien kan een radardetector als hij goed is afgesteld en er geen andere belemmeringen zijn, het verkeer op tien rijstroken over een afstand van duizend meter te detecteren. Echter door de afscherming van de voertuigen door andere voertuigen en objecten ligt het bereik van de radardetector lager, in Japan bij het VICS project wordt een bereik van 70 meter gehanteerd.
Monitoringssystemen die gebruik maken van radardetectoren zijn volop in gebruik in Nederland. Op het hoofdwegennet wordt de monitoring van de verkeersstromen voornamelijk uitgevoerd met behulp van inductielussen; op enkele locaties, zoals bij kunstwerken, worden radardetectoren toegepast (door metalen constructiedelen zouden inductielussen gestoord worden). Op lokaal niveau worden de radardetectoren vaker toegepast als alternatief voor inductielussen. De provincie Zuid-Holland gebruikt radardetectoren voor het monitoren van het verkeer op de N206 en de N207.
Kenmerken[]
Nauwkeurigheid[]
De kwaliteit van de metingen is sterk afhankelijk van de positie van de detector. Bij het meten van intensiteiten zijn hogere nauwkeurigheden bereikbaar dan met lengtebepaling en snelheidsmetingen. De grootste nauwkeurigheid van de metingen is haalbaar als de radardetector recht boven de rijstrook wordt geplaatst, in de lengte richting van de rijbaan.
Een nadeel van radardetectoren met betrekking tot snelheidsmetingen is dat de snelheidsmeting afhankelijk is van de kijkhoek ten opzichte van het wegdek. Voor een nauwkeurige snelheidsmeting dient deze hoek nauwkeurig te worden ingesteld en de juiste correcitefactor voor de betreffende hoek te worden ingesteld in de detector. Voor een nog optimalere bepaling van de correctiefactor zijn referentiemetingen met kussen of andere nauwkeurige detectorn nodig. Indien dit wordt nagelaten zullen de snelheidsmetingen van radardetectoren veel onnauwkeuriger zijn dan die van lussen. Onderzoek heeft aangetoond dat een radarsysteem dan bij dezelfde verkeerssituatie een ander gedrag van een verkeerssignaleringsinstallatie kan geven dan lussen op hetzelfde traject.
De metingen van de radardetectoren worden nauwelijks beïnvloed door de weersomstandigheden. Indien de radardetector op een windgevoelige constructie wordt bevestigd kunnen trillingen de metingen beïnvloeden. Een lichtmast beweegt bijvoorbeeld door de wind en door passerende vrachtwagens, een portaal is veel stabieler. Daarnaast worden radardetectoren niet beïnvloed door veranderende lichtintensiteiten, zoals het verschil tussen dag en nacht, wat wel een nadeel is van infrarood- en camera-detectoren.
In de onderstaande tabel is een inschatting gegeven van de nauwkeurigheid van de diverse meetgegevens, deze eisen aan de nauwkeurigheid van de gegevens zijn afkomstig uit het rapport van Polman. Deze nauwkeurigheid is alleen haalbaar als gewerkt wordt met één radardetector per rijstrook en recht boven de rijstrook en correct ingestelde correctiefactor voor de snelheid.
| Nauwkeurigheid | |
|---|---|
| Intensiteit | 95-98% |
| Snelheid (bij correct ingestelde correctiefactor) | 96%, 3 km/h |
Beschikbaarheid[]
Het systeem is ongeveer 97 procent van de tijd beschikbaar (Bron: Polman).
Actualiteit[]
Het radardetectorsysteem registreert de gegevens binnen fracties van een seconde. Na ongeveer een minuut zijn de gegevens vervolgens verwerkt en beschikbaar voor gebruik.
Flexibiliteit[]
De radardetectorsystemen zijn flexibel af te stellen of in te richten, afhankelijk van de situatie. De ligging en de vorm van het detectieveld zijn zonder verplaatsing van de radardetector moeilijk te veranderen. Het systeem kan daarnaast als mobiele installatie worden gebruikt, bijvoorbeeld tijdens wegwerkzaamheden. De apparatuur hoeft niet, zoals bij inductielussen, in het wegdek worden opgenomen en kan daardoor - indien noodzakelijk - ook na installatie nog worden verplaatst. Aan deze verplaatsing zijn natuurlijk wel kosten verbonden, in verband met verwijdering en installatie en het opnieuw afstellen van de detectoren en de apparatuur.
Gegevenstype[]
Per rijstrook kunnen de volgende gegevens worden gemeten met de radardetectoren:
- intensiteit
- snelheid
- aanwezigheid voertuig (alleen bij gebruik FMCW radars)
- lengte van het voertuig, waarmee de verkeerssamenstelling wordt bepaald.
Realisatie[]
Bij de implementatie van het radardetectorsysteem moet rekening worden gehouden met een doorlooptijd van een maand tot enkele maanden. Dit is afhankelijk van zaken zoals de levertijd, de bevestiging van de radardetectoren op de standplaats en het in werking stellen van het systeem. Bij het installeren van de radardetector moet de rijstrook alleen worden afgezet indien de radardetector recht boven de rijbaan of dicht langs de rijbaan wordt bevestigd.
Onderhoud[]
Radardetectoren zijn onderhoudsarm. Het onderhoud van de radardetectoren is gemakkelijker en goedkoper, dan bij lusdetectoren, aangezien er geen ingrepen in de weg noodzakelijk zijn. Indien de detectoren recht boven de rijbaan worden geplaatst of op masten dicht langs de rijbaan, is afsluiting van één of meerdere rijstroken noodzakelijk, de duur van de afsluiting duurt wel korter dan bij het onderhoud aan inductielussen.
Kosten[]
De kosten van een radardetectorsysteem zijn afhankelijk van het aantal locaties, het aantal detectoren en de communicatie-infrastructuur. Voor een meetlocatie met zes rijstroken liggen de kosten voor de installatie en aanschaf van het systeem in de orde grootte van 30.000 euro. (Bron: Gemeente Rotterdam)
Referentieprojecten[]
Bronnen[]
Gemeente Rotterdam, Monitoring Rotterdam DP3: Vergelijking potentiële meetsystemen, Gemeente Rotterdam dS+V afdeling Verkeer en Vervoer, maart 2006
Hillen, Monitoring ten behoeve van reistijdinformatie, AGV in opdracht van het ministerie van Verkeer en Waterstaat/Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer, september 2006
Polman, Voertuigdetectie: wensen en mogelijkheden, Goudappel Coffeng in opdracht van het ministerie van Verkeer en Waterstaat/Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer, november 2001
Wilson, Handboek verkeerslichtenregelingen, CROW, januari 2006
Openstaande vragen[]
- Is het voor snelheidsmetingen noodzakelijk dat de radardetector in de lengterichting van de rijbaan staat gericht?
- Waar bestaat het onderhoud van radardetectoren uit? En hoe vaak moeten er onderhoudswerkzaamheden aan de detectoren plaatsvinden?
- Wat zijn de exacte kosten van een radardetectie systeem?
-> Terug naar weggebonden meetsystemen