專利名稱：一種多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公路稱重系統(tǒng)，特別涉及一種多用途高速公路稱重系統(tǒng)。背景技術(shù)：
高速公路計(jì)重收費(fèi)是高速公路管理部門為保護(hù)公路交通安全而采取的一種重要舉措，現(xiàn)在全國絕大多數(shù)高速公路都已采用計(jì)重收費(fèi)的方式治理車輛超載，并已取得了明顯成效。然而，從開始計(jì)重收費(fèi)之日起，“計(jì)重不準(zhǔn)”的投訴和糾紛就沒有停止過，計(jì)重收費(fèi)作弊和反作弊的斗爭(zhēng)也一直在持續(xù)。為了應(yīng)對(duì)計(jì)重收費(fèi)作弊，靜態(tài)汽車衡、雙秤臺(tái)動(dòng)態(tài)汽車衡等新技術(shù)已開始逐步在高速公路計(jì)重收費(fèi)中得到應(yīng)用。汽車衡還需要定期維護(hù)，如果維護(hù)不及時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，按照J(rèn)JG 907-2006《動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器》規(guī)定動(dòng)態(tài)汽車衡的檢定周期為I年；但汽車衡因維護(hù)不及時(shí)有可能偏重或偏輕，由此可能引發(fā)投訴和糾紛、車輛擁堵(車輛從計(jì)重偏輕的車道下高速公路再調(diào)頭)或高速公路通行費(fèi)損失等問題，等到標(biāo)定或定期維護(hù)時(shí)再處理就不夠及時(shí)，而汽車衡的標(biāo)定需要標(biāo)定車等專用設(shè)備和人員，在高速公路往返路程遠(yuǎn)，成本較高，無針對(duì)性的縮短檢定周期會(huì)大幅增加營運(yùn)成本。針對(duì)這些問題，目前已有在入口車道加裝校核秤臺(tái)、使用聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)用于查找測(cè)量誤差的較大秤臺(tái)；但是，現(xiàn)有技術(shù)中仍然存在以下問題
(I)在入口車道加裝汽車衡存在使用效率低、收費(fèi)島加長受收費(fèi)廣場(chǎng)長度限制的問題。在入口車道加裝汽車衡雖然可以通過通行卡號(hào)實(shí)現(xiàn)精確的入出口數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，但單個(gè)入口車道的車流輛比較低，日均車流量一般只能到1000左右，而且需要收費(fèi)員人工校核車輛分離是否正確。同時(shí)，安裝汽車衡需要加長收費(fèi)島，而收費(fèi)島的加長不能影響車輛正常行駛，受收費(fèi)廣場(chǎng)長度限制。(2)通過數(shù)據(jù)挖掘的方式存在時(shí)間滯后、只適合查找偏輕車道的問題。使用數(shù)據(jù)挖掘的方式不需要外場(chǎng)施工，但這種方式通過司機(jī)行走的路線規(guī)律查找計(jì)重不準(zhǔn)確的車道，需要在誤差較大且較長的時(shí)間后才能發(fā)現(xiàn)，而且只適合查找偏輕的車道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量準(zhǔn)確的多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜，稱重控制柜內(nèi)設(shè)置有稱重控制器，公路干線沿車輛行駛方向間隔2(T50m的路段兩端分別設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架A和龍門架B，其特征在于所述龍門架A上安裝有位于車道兩側(cè)上方的激光雷達(dá)A和激光雷達(dá)B，以及夜間輔助照明裝置A和夜間輔助照明裝置B，龍門架B上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C，車道路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組；石英傳感器組通過電荷放大器、激光雷達(dá)A和B通過以太網(wǎng)通訊線纜以及車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C均通過車牌設(shè)別控制器分別與稱重控制器連接。本發(fā)明通過使用安裝在高速公路干線路面上的石英傳感器進(jìn)行車輛動(dòng)態(tài)稱重并同時(shí)由龍門架B上的車牌識(shí)別攝像機(jī)進(jìn)行車牌識(shí)別，與車牌匹配的車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞到路網(wǎng)中心并轉(zhuǎn)發(fā)至各出口收費(fèi)車道，出口收費(fèi)車道在收費(fèi)時(shí)，將同一車牌的計(jì)重?cái)?shù)據(jù)與車道稱重系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行車輛作弊預(yù)警(如跳磅、安裝假軸、頭掛分離
O路網(wǎng)中心在收到出口收費(fèi)明細(xì)后，將同一車牌的計(jì)重?cái)?shù)據(jù)與車道稱重系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，找出可能偏輕或偏重的車道秤臺(tái)，有針對(duì)性的進(jìn)行車道汽車衡的檢定，路網(wǎng)中心同時(shí)還可由此數(shù)據(jù)查找有作弊嫌疑的車輛，形成灰名單發(fā)到各個(gè)車道進(jìn)行重點(diǎn)稽查。本系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)還可同時(shí)用于超限檢測(cè)(超寬、超高、超重)、路徑識(shí)別、斷面交通量統(tǒng)計(jì)和路面承重分析；其輸出的數(shù)據(jù)可在出口車道汽車衡校核、計(jì)重收費(fèi)作弊預(yù)警等多種應(yīng)用中使用。本發(fā)明的更優(yōu)方案為
所述激光雷達(dá)A和B距地面高度為7. 5米，沿石英傳感器組的安裝方向掃描車輛的橫截面。所述車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C的焦距對(duì)準(zhǔn)各車道和緊急停車帶與石英傳感器組平齊的位置。所述石英傳感器組由若干條1. 75 2m長的石英傳感器拼接，具體長度和數(shù)量與路面寬度相關(guān)。本發(fā)明中，石英晶體傳感器通過電荷放大器、車牌識(shí)別單元和激光雷達(dá)通過專用以太網(wǎng)通訊線纜分別與稱重控制器連接，車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給超限預(yù)警系統(tǒng)、路網(wǎng)中心收費(fèi)系統(tǒng)、道路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，分別用于超限檢測(cè)、出口車道汽車衡動(dòng)態(tài)標(biāo)定、車輛作弊預(yù)警、路徑識(shí)別、斷面交通量統(tǒng)計(jì)、路面稱重分析。本發(fā)明設(shè)在高速公路干線上，在出口車道汽車衡校核、計(jì)重收費(fèi)作弊預(yù)警等應(yīng)用中系統(tǒng)利用效率高，使用石英晶體作為計(jì)重傳感器，測(cè)量精度高，施工快，受溫度、車速影響小，無其他地面設(shè)施，維護(hù)工作量??；其輸出數(shù)據(jù)可用于出口車道汽車衡校核、計(jì)重收費(fèi)作弊預(yù)警、超限預(yù)警、路面稱重分析、斷面交通量統(tǒng)計(jì)等方面。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明的平面布置結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的設(shè)備連接示意圖。圖中，I龍門架A，2激光雷達(dá)A，3夜間輔助照明裝置A，4夜間輔助照明裝置B，5激光雷達(dá)B，6稱重控制柜，7石英傳感器組，8龍門架B，9車牌識(shí)別攝像機(jī)A，10車牌識(shí)別攝像機(jī)B，11車牌識(shí)別攝像機(jī)C，12電荷放大器，13車牌識(shí)別控制器，14稱重控制器。具體實(shí)施例方式 附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜6，稱重控制柜6內(nèi)設(shè)置有稱重控制器14，公路干線沿車輛行駛方向間隔2(T50m的路段兩端分別設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架Al和龍門架B8，所述龍門架Al上安裝有位于車道兩側(cè)上方的激光雷達(dá)A2和激光雷達(dá)B5，以及夜間輔助照明裝置A3和夜間輔助照明裝置B4，龍門架B8上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A9、B10和C11，車道路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組7 ;石英傳感器組7通過電荷放大器12、激光雷達(dá)A2和B5通過以太網(wǎng)通訊線纜以及車牌識(shí)別攝像機(jī)A9、BlO和Cll均通過車牌識(shí)別控制器13分別與稱重控制器14連接。石英傳感器組7敷設(shè)在路面上，由若干條1. 75米至2米長的石英傳感器拼接，具體長度和數(shù)量與路面寬度相關(guān)。激光雷達(dá)A2和B5距地面高度約7. 5米，沿石英傳感器組7的安裝方向掃描車輛的橫截面，與夜間輔助照明裝置A3和B4—起安裝在龍門架Al上。車牌識(shí)別攝像機(jī)A9、BlO和Cll安裝在龍門架B8上，焦距對(duì)準(zhǔn)各行車道和緊急停車帶與石英傳感器組7平齊的位置，夜間輔助照明裝置A3和B4在光照不足的時(shí)段向下照射，為車牌識(shí)別攝像機(jī)補(bǔ)光。石英傳感器組7通過電荷放大器12、激光雷達(dá)A2和B5通過以太網(wǎng)通訊線纜分別與稱重控制器14連接。車牌識(shí)別攝像機(jī)與車牌設(shè)備控制器13相連，車牌設(shè)備控制器13將車牌識(shí)別車道序號(hào)、識(shí)別時(shí)間、車牌識(shí)別結(jié)果、抓拍圖像等信息通過以太網(wǎng)通訊線纜傳遞給稱重控制器14。系統(tǒng)假設(shè)車輛正向行駛，不存在倒車行為，各行車道之間以實(shí)線分隔，盡量避免車輛在此區(qū)域超車或并線行駛。如果需要檢測(cè)車輛長度、車輛行駛速度或行駛方向，可在龍門架Al上加裝相應(yīng)的設(shè)備。上述使用激光雷達(dá)的電子不停車計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理具體為
(1)激光雷達(dá)A2和B5連續(xù)掃描其路面橫斷面，獲取車輛高度、寬度、在路面橫斷面的位置等信息，并由此獲知各行車道車輛到來、離開的時(shí)間點(diǎn)、車輪壓到哪段石英傳感器等信息。如果車輛違章跨線行駛，有可能同時(shí)壓到一段石英傳感器，在這種情況下，系統(tǒng)假定兩邊的重量相差不大進(jìn)行數(shù)據(jù)分割，但在兩輛車都可能是部分車輪壓到一段石英傳感器時(shí)，數(shù)據(jù)不可能準(zhǔn)確分割，這種情況下將進(jìn)行特殊標(biāo)記，不參與計(jì)重校核；
(2)稱重控制器接收各段石英傳感器的軸重信息，根據(jù)激光雷達(dá)確定的車輛位置和車輛分離結(jié)果將軸重信息組合為整車的計(jì)重信息；
(3)車牌設(shè)備控制器13實(shí)時(shí)檢測(cè)各行車道的車輛，將車牌識(shí)別結(jié)果連同車道序號(hào)、識(shí)別時(shí)間等發(fā)送給稱重控制器。稱重控制器14根據(jù)激光雷達(dá)確定的車輛位置、到來和離開時(shí)間將車牌識(shí)別結(jié)果與各輛車的計(jì)重信息相匹配；
(4)稱重控制器14將匹配好的車輛車牌、車輛計(jì)重信息、車輛抓拍圖像按照需求發(fā)送給訂閱數(shù)據(jù)的各系統(tǒng)；
(5)超寬、超高、單軸或總重超限的車輛信息實(shí)時(shí)發(fā)送給超限預(yù)警系統(tǒng)，可由執(zhí)法部門在服務(wù)區(qū)或出站口攔截；
(6)路網(wǎng)中心收費(fèi)系統(tǒng)可將收到的車輛計(jì)重信息按照車輛行駛方向發(fā)送到車輛可能下站的各出口站和出口車道，出口車道根據(jù)車牌、入口時(shí)間、出口時(shí)間查詢同一車牌車輛經(jīng)過高速公路干線檢測(cè)點(diǎn)的計(jì)重信息，如果查詢到，則與出口車道計(jì)重系統(tǒng)的計(jì)重信息相匹配，在出現(xiàn)異常時(shí)提醒收費(fèi)員核對(duì)；
(7)路網(wǎng)中心收費(fèi)系統(tǒng)定期將出口流水與高速公路干線檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)信息相匹配，對(duì)比兩套系統(tǒng)的計(jì)重結(jié)果，其中差異最大的一些數(shù)據(jù)可能由車牌識(shí)別錯(cuò)誤、車牌匹配錯(cuò)誤、套牌車、作弊車、服務(wù)區(qū)運(yùn)輸車輛、高速公路施工車輛等異常情況引起，將這些數(shù)據(jù)排除后分車類、超限區(qū)段進(jìn)行差異率排序，得出偏輕或偏重的車道，進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)和標(biāo)定。按差異較大次數(shù)對(duì)車牌號(hào)進(jìn)行排序，差異次數(shù)較多的車輛可以作為重點(diǎn)稽核對(duì)象； (8)本系統(tǒng)輸出的車牌數(shù)據(jù)可以作為路徑識(shí)別和通行費(fèi)拆分的依據(jù)；
(9)本系統(tǒng)輸出的車輛信息數(shù)據(jù)可以按照車輛總重、軸數(shù)、軸重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而得出更為準(zhǔn)確斷面交通量(使用收費(fèi)系統(tǒng)OD也可得出此數(shù)據(jù)，但精度受車輛實(shí)際行駛路徑與最短路徑之間有差異等因素影響)，進(jìn)而可進(jìn)行路面稱重分析，為路面養(yǎng)護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。上述實(shí)施例為本技術(shù)方案的一種方式，實(shí)際實(shí)施例可根據(jù)高速公路干線具體的車道數(shù)、車牌識(shí)別和激光雷達(dá)設(shè)備的性能進(jìn)行調(diào)整。本技術(shù)方案的實(shí)施方式不為上述實(shí)施例所限定。
權(quán)利要求
1.一種多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜(6)，稱重控制柜(6)內(nèi)設(shè)置有稱重控制器(14)，公路干線沿車輛行駛方向間隔2(T50m的路段兩端分別設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架A (I)和龍門架B (8)，其特征在于所述龍門架A (I)上安裝有位于車道兩側(cè)上方的激光雷達(dá)A (2)和激光雷達(dá)B (5)，以及夜間輔助照明裝置A (3)和夜間輔助照明裝置B (4)，龍門架B (8)上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A(9)、B (10)和C (11)，車道路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組(7);石英傳感器組(7)通過電荷放大器(12)、激光雷達(dá)A (2)和B (5)通過以太網(wǎng)通訊線纜以及車牌識(shí)別攝像機(jī)A (9)、B (10)和C (11)均通過車牌識(shí)別控制器(13)分別與稱重控制器(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述激光雷達(dá)A(2)和B (5)距地面高度為7. 5米，沿石英傳感器組(7)的安裝方向掃描車輛的橫截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述車牌識(shí)別攝像機(jī)A (9)、B (10)和C (11)的焦距對(duì)準(zhǔn)各車道和緊急停車帶與石英傳感器組(7)平齊的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述石英傳感器組(7)由若干條1. 75 2m長的石英傳感器拼接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種公路稱重系統(tǒng)，特別公開了一種多用途高速公路稱重系統(tǒng)。該多用途高速公路動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述龍門架A上安裝有位于車道兩側(cè)上方的激光雷達(dá)A和激光雷達(dá)B，以及夜間輔助照明裝置A和夜間輔助照明裝置B，龍門架B上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C，車道路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組。本發(fā)明設(shè)在高速公路干線上，在出口車道汽車衡校核、計(jì)重收費(fèi)作弊預(yù)警等應(yīng)用中系統(tǒng)利用效率高，使用石英晶體作為計(jì)重傳感器，測(cè)量精度高，施工快，受溫度、車速影響小，無其他地面設(shè)施，維護(hù)工作量小。
文檔編號(hào)G01G19/03GK103017875SQ20121054689
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者崔龍波, 孫亞男, 張德亮, 王會(huì), 吳茂呈, 張斌, 陳蕾 申請(qǐng)人:山東易構(gòu)軟件技術(shù)有限公司