开启毫米波雷达新纪元

编者按：9月28日，在第九届华南智能交通大会--数字化转型提升公路管理服务水平论坛中，河北省交通规划设计研究院有限公司智研中心副主任张龙作了《92GHz毫米波雷达赋能公路安全增效的应用探索》主题报告分享。

张龙详细介绍了河北交投集团在毫米波雷达方面的研发历程和成果，特别是其研发的第三代92GHz超距毫米波雷达已实现芯片自主可控并成为全国首家获国家准入资质的产品。张龙深入分析了92GHz毫米波雷达在公路全场景感知、全天候事件响应、基础设施监测等业务场景中的实际作用，分享了其在京津冀车路云融合及河北基础设施监测项目中的实践应用经验，为公路安全增效提供了实操样板，也为行业技术应用与推广提供了重要参考。

01、智慧启航：开启毫米波雷达新纪元

广东省既是汽车生产大省同时也是汽车消费大省，从市场数据来看，以2024年11月全国乘用车销量数据为例，广东省以257095辆销量居首，并且其中新能源占比高达52%，位居全国前列，但随着新能源车网联汽车占比的增加同时也为路方基础设施建设带来了一定挑战。

传统交通毫米波雷达多采用77GHz频段，与当前车企车载毫米波雷达频段相同——如今新能源车、网联车普遍搭载多台车载毫米波雷达，易引发两大问题：

一是交通拥堵、车辆密集区域频谱拥挤，信号资源不足；

二是车载雷达与路侧雷达的波形在时间上同步但存在微小延迟，就会产生欺骗性假目标，对车辆辅助驾驶及路方感知均造成较大影响。

针对此行业痛点，国家政策已明确方向：工信部2024年发布的《雷达无线电管理规定(试行)》，将交通侧毫米波雷达频段划定为92-96GHz，与76-79GHz的汽车雷达频段区分，从根源避免同频干扰。

毫米波雷达具备全天时、全天候、全链路精准感知能力，经研究，其在车辆检测追踪、流量统计分析、全天候事件检测、车辆异常行为分析及基础设施安全监测等领域均有良好应用，是智慧交通核心感知元件，也是智慧高速建设的必要环节。

接下来介绍河北交规院三代雷达的研发历程：

第一代雷达为77GHz超级毫米波雷达，研发于工信部新规颁布前。当时全国交通雷达感知范围多为200米，我们首次将感知范围提升至1公里，且近远端感知精度均控制在0.4米以下，可实现车道级管理。

该雷达于2021年发布，在河北省荣乌高速新线、京德高速共计150多公里道路广泛部署，目前已运营近四年，使用效果良好，获路方及辖区交警部门高度认可。

第二代雷达为过渡产品，第一代雷达应用后同频干扰问题逐渐暴露，我们据此研发复杂频率捷变频谱处理技术以抑制同频雷达干扰，削弱干扰影响，相关技术获中国公路学会科学技术一等奖。

工信部公布雷达无线电管理规定后，我们立即启动第三代92-96GHz毫米波雷达研发，联合北京理工大学于2023年在国内率先完成研发。该雷达核心突破在于自主研发92GHz芯片，创新性采用硅基与化合物芯片集成封装工艺，实现高频段雷达芯片自主可控。

同时，从芯片到整机，实现“中国芯、远距离、全覆盖、高精度、高可靠、多场景”六大突破，真正达成从芯片级到整机全站业务自主可控开发，并快速实现量产落地。

2024年，已在秦唐高速、石太高速全线布设交付近300套；2025年3月，成为全国首家获《无线电发射设备型号核准证》的厂家，目前是国内唯一具备量产能力、量产交付及国家准入资质的雷达产品提供商。

第一个方向是“全场景感知：打造路网态势‘千里眼’”，聚焦车辆与交通态势感知。

在荣乌高速数字孪生系统建设中，通过92-96GHz毫米波雷达与卡口相机等视频设备的融合，由雷达提供车辆定位信息、全路段连续追踪数据，视频设备提取车辆身份信息，实现车辆目标全线唯一ID的连续追踪，目前已能覆盖路段级乃至百公里路段级范围。

依托该技术，可对重点车辆进行追踪检索，例如针对“两客一危”车辆，从交通厅获取车牌信息后，只要车辆驶入高速，雷达与卡口相机就能第一时间感知并启动全程追踪，实时掌握其位置。

2023年底曾出现典型场景：两辆货车因导航错误开错匝道后违规倒车，雷达感知到该违章行为后，系统同步至辖区交警，交警借助系统追踪车辆并在收费站完成拦截，实现辅助执法。

在交通态势感知的流量分析层面，雷达可实现分车型流量统计、平均车速统计、交通态势分析等数据的全天候感知与积累，为后续数据底座提供交通态势感知基础支撑。

异常预警方面，在前期辅助执法基础上，根据交警需求拓展场景，可对超速、低速行驶、货车占用左侧车道、跟车过近、应急车道停车等行为进行车辆追踪。以应急车道停车为例，2024年某高速通过该技术协助交警查处近3000起相关违章，大幅减少因应急车道停车引发的追尾事故与货车交通冲突，全年未发生相关亡人事故。

第二个方向是“全天候守护：构建事件响应‘零盲区’”。

毫米波雷达具备天然的全天候优势，在雾天、雨天等视频设备能见度受阻的场景下，仍能精准感知车辆目标，为监控人员与司乘提供感知辅助。

同时，相比视频设备存在盲区（传统道路监控每公里布设一对枪机，两设备间约100米为盲区），雷达可实现无盲区感知。

曾有案例显示，高速快车道发生车辆撞护栏事故，人员撤离后，视频因盲区无法捕捉，雷达第一时间感知事件，及时启动交通管控与信息发布，保障司乘安全。

经大量测试与应用，该雷达在白天、夜间等全时段的事件检测准确率均达95%以上，避免了传统感知技术夜间准确率大幅下降的问题。

在事故预判与安全防线构筑上，雷达可第一时间感知事故，管控系统秒级生成处置策略并一键下发至路侧，同时联动救援力量（交警负责审核管控策略，第一时间掌握路况并参与处置），实现路警联动。

例如，针对异常停车，路方通过号角喊话劝离，交警可现场处置。2024年春节期间，联合交警开展超速整治行动，交警借助雷达追踪超速车辆，在对应收费站完成拦停处置。2024年7月某高速发生小车侧翻事故，从雷达感知到事件上报，全流程仅用4秒，路方迅速掌握情况并启动后方管控措施。

第三个方向是“基础设施护航：夯实路网安全‘隐形基石’”

毫米波雷达基于多普勒效应，具备出色的定位能力。

结合梅大高速相关事故教训，在92GHz雷达基础上强化定位研发，通过在基础设施上安装角反射器，实现高精度定位监测，目前感知精度可达10Hz频率下0.1毫米。

该技术的优势在于，智慧高速与交通感知建设中已部署的雷达设备，无需额外增设，即可借助角反射器覆盖基础设施监测，实现全天时全天候感知。

传统基础设施监测多为定点监测（如一座大桥设一个监测点），而单台雷达可覆盖1公里范围，只需在1公里内的路基、桥梁等重点位置补充角反射器，就能完成重点设施监测，适用于桥梁、隧道、边坡等场景。其中，边坡监测需单独部署雷达并对准边坡，但通过在边坡布设多个角反射点位，单台雷达即可实现全面监测，成本显著降低。

以河北省相关项目为例，结合“河北省京津冀交通一体化公路主通道基础设施数字化转型升级”、“车路云融合京津冀高速公路与车企一致行动”、“基础设施监测预警”三方面阐述目前行业对交通雷达的需求，以及交通雷达在智慧交通领域的应用前景。

在数字化转型在示范通道选取上，河北省总体形成“两轴两廊”通道布局。选取7条高速及3条并行普通国道作为示范通道，共计2443公里，其中高速公路约1701公里，普通国道约742公里。

在数字转型实践中，针对智慧隧道与基础设施监测预警两大重点内容，在G95高速的48座、总长82公里隧道中，我们通过毫米波雷达实现了隧道内车流量监测与结构安全监测的贯通覆盖。交通雷达具备的高精度、高灵敏度事件检测能力，能实时监测隧道内车辆运行状态、异常事件（如车辆抛锚、碰撞等），实现快速感知与预警，保障隧道内交通运行安全与应急处置效率。

在基础设施监测预警场景，交通雷达具备对桥梁、边坡等基础设施的长期健康监测能力，可以实现毫米级形变监测、边坡位移监测等，及时发现结构安全隐患。此外，还需适应复杂环境，在不同气候、地形条件下稳定工作，为基础设施的风险预警、养护决策提供精准数据，助力从传统人工巡查向智能化、自动化监测模式转变。

在车路云协同应用场景中，交通雷达能捕捉路上车辆与事件信息，为车路云一体化应用提供实时、准确的交通数据支撑。

在重点车辆主动预警场景，交通雷达具备高精度目标识别与跟踪能力，能对重点车辆进行精准画像、轨迹追踪，实现驶入驶离服务区预警、异常行驶路径和违规驾驶行为实时警告，满足重点车辆全程实时跟踪的需求，提升交通管理的精准性与安全性。

可见，数转的多个建设任务，对交通雷达都存在巨大的需求。

为完善京津冀高速公路“一张网”出行服务体系，提升区域路网信息服务水平与交通管控质效，河北交投集团联合京津冀三地路企与相关车企开展“车路云融合京津冀高速公路与车企一致行动”，以协同创新为引擎，以资源共享为基础，推动智慧公路与智能网联汽车深度融合，为全国车路协同发展提供“京津冀样板”，助力交通强国战略落地。

在匝道汇入碰撞预警场景，交通雷达需具备高精度目标检测与距离感知能力，能精准识别匝道及主路车辆的位置、速度，实现碰撞风险预警，为云端车端直连提供实时数据，支撑融合感知路况与碰撞风险预警功能。

施工占道预警场景要求交通雷达具备场景化感知与低时延传输能力，实时感知施工区域及周边路况，结合卫星/4G/5G通讯实现即时管控策略发布与信息高效触达，保障施工区域交通秩序与安全。

全天候灾害感知预警场景中，交通雷达需具备全天候、多环境适应能力，依托毫米波雷达技术实现对灾害的精准感知，在卫星/4G/5G通讯支持下，为车路云平台提供实时灾害数据，构建全天候的交通风险防控体系。

因此，在车路云一致化行动的多个应用场景中，交通雷达具有不可或缺的需求。

另一方面，河北省高速公路里程长、边坡分布广且地质条件复杂，桥梁结构形式多样，传统监测手段难以满足需求。

因此，在河北基础设施技术监测预警项目建设中，我们采用BR8-1形变监测雷达配合信标技术，成功打造低成本、高效率的道桥安全监测系统，累计交付数量超百套。

该系统实现了毫米级精度的桥梁微形变与滑坡位移监测，在满足技术指标要求的同时大幅降低了建设成本。通过优化部署流程，单点位（雷达+信标）的调试周期可控制在4小时以内，显著提升了大规模快速部署能力。

此外，该系统方案还能够实时感知桥梁形变与滑坡位移特征，精准识别潜在安全风险，并实现桥梁坍塌、滑坡等重大安全隐患的实时告警监控，为基础设施安全运营提供了可靠的技术保障。

目前，河北基础设施技术监测预警项目建设正在依据规划阶段有序进行，预计2030年前完成所有基础设施风险点的监测溯源。

与此同时，国内多地交通雷达项目涌现，交通毫米波雷达应用前景广阔，市场正逐步铺开，雷达量产应用势在必行。