Posted by Sposobów na pomiar prędkości jest dużo, od zwykłych fal elektromagnetycznych po analizę wideo. W tym artykule przedstawię krok po kroku każdy z nich, z naciskiem na zasadę działania oraz porównanie do siebie. Będzie to bardziej analiza techniczna niż prawna.
Pomiar ręczny za pomocą tzw. „suszarki”
Urządzenie trzymane przez policjanta w ręku do wykonania pomiaru prędkości poruszającego się pojazdu może działać na kilka sposobów. Jedną z najstarszych metod jest:
Radar – Radio Detecting and Ranging
Zasada działania opiera się na efekcie Dopplera. Radar skierowany w jadący pojazd emituje falę elektromagnetyczną w zakresie mikrofal (od kilkuset MHz do kilkudziesięciu GHz), fala odbija się od pojazdu i radar mierzy jej częstotliwość. W zależności od prędkości pojazdu będzie się zmieniała częstotliwość i urządzenie będzie wiedziało, z jaką prędkością porusza się dany obiekt. Jeżeli pojazd się zbliża, częstotliwość odbitej fali zwiększy się wraz z malejącym dystansem – względem radaru. W przypadku gdy obiekt będzie się oddalał, to częstotliwość zacznie maleć. Fala elektromagnetyczna emitowana przez radar, nie jest na tyle wąska, aby skutecznie móc dokonać pomiaru jednego pojazdu, w przypadku gdy porusza się bardzo blisko innych, więc do precyzyjnych pomiarów lepsze będą lidary.
Dokładność radaru to zazwyczaj +/- 2 km/h, a zasięg wynosi od 50 do nawet 1000 m w zależności od warunków. Złe warunki pogodowe wpływają nieznacznie na skuteczność, można powiedzieć, że prawie w ogóle. Zakres pomiarowy Radarów spotykanych w Polsce to zazwyczaj od 20 do 250-300 km/h, w zależności od konkretnego modelu. Z tym że im wyższa prędkość tym zmniejsza się dokładność.
Lidar – Light Detection and Ranging
Jest to nowsza od radaru i obecnie najpopularniejsza technologia pomiaru prędkości w suszarkach policyjnych. Lidar emituje kilka tysięcy razy na sekundę krótką i spójną wiązkę światła (wiązka światła, która jest monochromatyczna, ukierunkowana oraz zsynchronizowana w fazie nazywana jest właśnie wiązką lasera). Długość fali emitowana to 905 nm, co sprawia, że jest niewidoczna dla ludzi. Odbita od obiektu wraca do odbiornika w określonym czasie i na tej podstawie wyliczona zostaje prędkość pojazdu. Wiązka lasera jest na tyle wąska, że nie ma problemu z wyznaczeniem prędkości konkretnego obiektu, nawet gdy są bardzo blisko siebie. Lidar powinien pozostać nieruchomy dla jak najlepszej precyzji.
Lidary są bardzo precyzyjne, potrafią wyznaczyć prędkość z dokładnością lepsza niż 1 km/h. Zasięg pozostaje podobny jak w przypadku radarów, natomiast gorzej wypada czułość na warunki atmosferyczne. We mgle czy deszczu jego skuteczność jest słaba. Pozwalają natomiast na łatwą integrację z kamerami, przez co zapewniają lepszą dokumentację.
Pomiar z radiowozu
Starsze systemy oparte są o radary i efekt Dopplera praktycznie niczym się nie różnią od zwykłego radaru (suszarki), z tą różnicą, że są dostosowane do dokonania pomiaru z jadącego pojazdu, oraz znają prędkość, z jaką się porusza radiowóz. Rozwiązań opartych o Lidar raczej się nie spotka, gdyż dużo ciężej byłoby taki pomiar przeprowadzić w ruchu.
W nowszych rozwiązaniach bazuje się na videoradarze, który na podstawie analizy obrazu dokonuje pomiaru prędkości i wielu innych danych (m.in. wykorzystuje pasy oddzielające tory jezdni). Wszystko działa dynamicznie i dla każdego obiektu znajdującego się w zakresie kamery.
Fotoradary
W fotoradarach najpopularniejszą technologią są rozwiązania radarowe, czyli oparte o efekt Dopplera. Jest tak z kilku przyczyn. Pierwszą z nich jest dobra praca niezależnie od warunków pogodowych i wysoka odporność na refleksy (odbicia innych źródeł światła). Jest tani w produkcji oraz nadaje się do monitorowania kilku pasów ruchu. Nie wymaga celowania w dany obiekt (jak Lidar), sam wykrywa „największy obiekt” i dla niego mierzy prędkość.
Ciekawostka
W Polsce, przy pomiarze fotoradarowym, obowiązuje tzw. margines tolerancji:
- do 100 km/h – odjęcie 10 km/h od pomiaru
- powyżej 100 km/h – odjęcie 10%
Np. przy pomiarze 112 km/h – urzędowo uznaje się 101 km/h.
Pomiary w miastach
Kamery na skrzyżowaniach
Większość kamer jakie widzimy obok sygnalizacji świetlnej, służy to monitorowaniu natężenia ruchu i inteligentnego sterowania światłami, natomiast część z nich, może zostać wykorzystywana przez organy ruchu i na tej podstawie jest możliwość otrzymania mandatu.
Kamery, które odpowiadają za pomiar prędkości posiadają wbudowane radary i dokonują pomiaru na podstawie efektu Dopplera. Nieliczne z nich działają w oparciu o lidary. Nowoczesne kamery dokonują pomiarów na podstawie analizy obrazu, czyli zmiany pozycji obiektu w czasie, potrafią też rozpoznawać tablice rejestracyjne, oraz zliczać pojazdy. Część z kamer może współgrać z pętlami indukcyjnymi w jezdni i wykonywać zdjęcia w razie naruszenia przepisów.
Pętle indukcyjne w nawierzchni
Jest to bardzo prosta i sprytna technologia. Płaska cewka zatopiona w nawierzchni, do której jest podpięty nadajnik prądu zmiennego. Dzięki temu dookoła pętli emitowane jest pole magnetyczne, które zostaje zakłócone przez metalowe podwozie przejeżdżającego pojazdu, w związku z czym zmienia się indukcyjność pętli. Zostaje to wykryte przez sterownik i sygnał można wykorzystać w różnych celach, m.in.: do pomiaru prędkości przejazdu w przypadku dwóch cewek rozmieszczonych w konkretnej odległości od siebie, również do pomiaru natężenia ruchu na torach czy wiaduktach, a nawet do wykrywania przeciążenia pojazdów.
Jeżeli jest wpięty w system nadzoru ruchu można dostać również mandat, najczęściej wtedy pracuje on równolegle z kamerami, które dodają zdjęcie do dokumentacji. Np. jeżeli na danym skrzyżowaniu „łapane” są pojazdy, które przejechały na czerwonym, to w Polsce prawie zawsze jest to zespół urządzeń w postaci czujnika indukcyjnego oraz kamery.
Odcinkowy pomiar prędkości
Jest to system dość świeży w Polsce i jest montowany głównie na drogach szybkiego ruchu. Mierzy on średnią prędkość, z jaką pojazd pokonał dany odcinek drogi, na podstawie czasu przejazdu pomiędzy dwoma punktami pomiarowymi. Na bramce wejściowej zamontowane są kamery, które sczytują tablicę rejestracyjną, rozpoznają pas ruchu oraz robią zdjęcie i zapisują aktualny czas (GPS albo sieć NTP). Bramka końcowa oddalona o kilkaset metrów do kilku km dalej robi dokładnie to samo i potem system wylicza średnią prędkość przelotową. Jeżeli będzie większa od dozwolonej o ileś km/h to jest szansa na mandat.
Dron
Może się zdarzyć, że otrzymamy mandat ze zdjęciem z lotu ptaka. Okazuje się, że drony są skutecznie wykorzystywane przez policje do monitorowania naruszeń ruchu drogowego. Wszystko opiera się o analizę obrazu wideo, na podstawie zmiany położenia obiektu w czasie (jako punkty odniesienia przyjmuje się najczęściej pasy na jezdni) i znajomości swojej pozycji w przestrzeni (po GPS) system oblicza, z jaką prędkością dany obiekt się porusza. Może też wykryć nielegalne wyprzedzane czy jakiekolwiek inne wykroczenia, gdyż wszystko zostaje zarejestrowane na nagraniu wideo.
Drony przy pomiarze znajdują się najczęściej na wysokości 30-100 metrów. Z racji, że opierają się o analizę obrazu i poruszanie się w powietrzu, gorzej radzą sobie w gorszych warunkach, jak mgła, opady, silny wiatr czy po prostu noc.