專利名稱：公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)，具體說是一種應(yīng)用在公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛上的動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)。
國(guó)外收費(fèi)高速公路一般在收費(fèi)口的進(jìn)口處設(shè)置車輛檢測(cè)器及軸重計(jì)，自動(dòng)確定有關(guān)收費(fèi)的數(shù)據(jù)。用于收費(fèi)口的車輛檢測(cè)器有磁性標(biāo)記檢測(cè)器，微波檢測(cè)器，條碼光電掃描檢測(cè)器，紅外檢測(cè)器等。檢測(cè)結(jié)果經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，通過銀行劃帳實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。磁性標(biāo)記法是在收費(fèi)口處利用磁性對(duì)車輛加上特殊標(biāo)記，在出口處檢測(cè)識(shí)別；微波檢測(cè)法需在車輛上安裝“智能儲(chǔ)值卡”，通過路——車通訊的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的檢測(cè)、識(shí)別和自動(dòng)收費(fèi)；條碼光電掃描法需在車輛底盤上貼上專用條碼，檢測(cè)時(shí)要用專用清洗設(shè)備；紅外檢測(cè)法采用圖像匹配，技術(shù)復(fù)雜。以上技術(shù)除了價(jià)格昂貴外，在車情、路況等多方面與我國(guó)目前的國(guó)情有很大差距，無法在我國(guó)采用。
國(guó)內(nèi)目前還沒有可供采用的技術(shù)設(shè)備。國(guó)內(nèi)有單位正在研制的技術(shù)有稱重法，紅外攝像計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別法等。其中稱重法的不足之處是難以對(duì)行進(jìn)中的車輛識(shí)別，只限對(duì)速度很慢的準(zhǔn)靜止車輛稱重識(shí)別；紅外攝像計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別法的不足之處是圖像信息量太大，冗余太多，對(duì)計(jì)算機(jī)要求高，識(shí)別速度慢，系統(tǒng)復(fù)雜，不便于工程實(shí)用。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種可對(duì)通過公路收費(fèi)站點(diǎn)的車輛在行進(jìn)中予以動(dòng)態(tài)檢測(cè)，客觀地給出車輛的收費(fèi)類別，從而對(duì)人工收費(fèi)實(shí)行有效的計(jì)算機(jī)監(jiān)督的半自動(dòng)化公路收費(fèi)管理系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于a、采用布置在收費(fèi)車道兩側(cè)的紅陣外列檢測(cè)器，取得車輛側(cè)面幾何輪廓特征；b、采用布置在收費(fèi)車道路面的輪壓式檢器，取得車輛的輪軸排數(shù)；c、將上述信號(hào)經(jīng)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別儀進(jìn)行信號(hào)處理，得到反映車輛外形幾何特征及噸位特征的信息；d、將上述信息與車輛收費(fèi)類別信息庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)由模式匹配，識(shí)別出該車輛應(yīng)收費(fèi)的類別，并經(jīng)由接口電路輸出到顯示器及管理計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到設(shè)置在車道兩側(cè)的紅外陣列檢測(cè)器，是由若干對(duì)按一定高度和間隙布置的主動(dòng)式紅外發(fā)射和接收器組成。當(dāng)車輛通過時(shí)由于幾何擋光產(chǎn)生各紅外檢測(cè)點(diǎn)處的動(dòng)、靜態(tài)信號(hào)，反映了車輛側(cè)面的幾何輪廓特征。
設(shè)置在車道路面的輪壓式檢測(cè)器，當(dāng)車輛通過時(shí)產(chǎn)生壓力變化信號(hào)，由之取得車輛輪軸數(shù)的信號(hào)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下
1、本系統(tǒng)在紅外陣列布置方式上作了精心設(shè)計(jì)，采集必要的車輛側(cè)面外形圖像信息，大大減少了信息的冗余度，但仍具有適當(dāng)?shù)男畔⑷哂喽?，?jiǎn)化了計(jì)算，降低了模式匹配的難度，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。
2、本系統(tǒng)可對(duì)車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)識(shí)別，與車輛行進(jìn)速度快慢無關(guān)，不受車輛在檢測(cè)過程中時(shí)開時(shí)停的影響，也不受車輛在檢測(cè)區(qū)列隊(duì)通過時(shí)，前后車輛靠得很近的影響。
3、本系統(tǒng)采用全硬件信號(hào)處理，仔細(xì)設(shè)計(jì)并考慮了對(duì)惡劣工作環(huán)境的抗干擾措施，工作可靠、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊，適合于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下長(zhǎng)期使用。
4、本系統(tǒng)可對(duì)車輛進(jìn)行客觀地收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行識(shí)別分類，可以對(duì)人工收費(fèi)中的作弊行為進(jìn)行有效的監(jiān)督，對(duì)減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作條件，起到積極的效果。


圖1是本發(fā)明收費(fèi)站點(diǎn)的一個(gè)入口車道收費(fèi)系統(tǒng)功能布置示意圖。
圖2是本發(fā)明收費(fèi)站點(diǎn)的一個(gè)出口車道收費(fèi)系統(tǒng)功能布置示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述1、入口車道收費(fèi)站點(diǎn)車輛進(jìn)入高速公路收費(fèi)站點(diǎn)入口車道，首先通過紅外陣列檢測(cè)段，然后經(jīng)過輪軸檢測(cè)器，取得該車輛的車型幾何特征及噸位特征，經(jīng)由車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別儀處理得到該車輛的應(yīng)收費(fèi)類別。入口車道控制器收到車輛通過信號(hào)及相應(yīng)的收費(fèi)類別，即指令通行卡發(fā)放機(jī)給該車輛發(fā)放通行卡，并將該車輛進(jìn)入高速公路的信息登錄到收費(fèi)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)信息庫中，該信息庫與高速公路沿程各收費(fèi)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，供查詢調(diào)用。通行卡擬采用統(tǒng)一格式的穿孔紙卡，記錄有該車輛的進(jìn)入時(shí)間，地點(diǎn)，車型類別。由駕車人放在車上備用，供路上查驗(yàn)及出口時(shí)交費(fèi)結(jié)算用。在現(xiàn)階段采用穿孔紙卡與采用磁卡相比較其優(yōu)點(diǎn)是成本低，一次性使用，使用方便，手續(xù)簡(jiǎn)便，可防止偽造作弊，并可在出口處注銷后兼作收據(jù)憑證。入口車道計(jì)算機(jī)終端不用鍵盤，采用先進(jìn)的屏幕觸摸式圖形菜單操作。管理人員通過極簡(jiǎn)易的“傻瓜”式人工干予操作，即可完成半自動(dòng)化收費(fèi)的入口管理。
2、出口車道收費(fèi)站點(diǎn)車輛駛出高速公路進(jìn)入收費(fèi)站點(diǎn)的出口車道，首先仍通過紅外檢測(cè)陣列，然后通過輪軸檢測(cè)器，取得車輛的幾何特征及噸位特征，經(jīng)由車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別儀處理得到車輛的收費(fèi)類別，并通知出口車道控制器。出口車道控制器收到車輛通過信號(hào)及相應(yīng)的收費(fèi)類別信息后，即通過收費(fèi)顯示器通知駕駛?cè)藛T將通行卡插入驗(yàn)卡機(jī)驗(yàn)卡。驗(yàn)卡機(jī)讀出穿孔紙卡的入口信息，立即通過收費(fèi)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)查詢，核對(duì)該車輛的入口登錄信息，并與本站檢測(cè)信息核對(duì)，核對(duì)無誤，即將該車在信息庫中登錄的記錄注銷，并計(jì)算出應(yīng)收費(fèi)金額(由車輛收費(fèi)類別及入口與出口間距離綜合定價(jià))。經(jīng)由收費(fèi)顯示器通知駕車人交費(fèi)。駕車人交費(fèi)，收費(fèi)人員通過簡(jiǎn)易的屏幕觸摸式圖形菜單操作，通知計(jì)算機(jī)收費(fèi)結(jié)果，經(jīng)由驗(yàn)卡機(jī)將該通行卡注銷并退出給駕車人作為通行費(fèi)收據(jù)。
3、收費(fèi)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本系統(tǒng)由設(shè)在監(jiān)控室的主機(jī)與各出入口收費(fèi)處計(jì)算機(jī)終端聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成，并經(jīng)遠(yuǎn)程網(wǎng)終與高速公路沿線各收費(fèi)站點(diǎn)及中央管理處計(jì)算機(jī)中心聯(lián)網(wǎng)，除進(jìn)行收費(fèi)辦公自動(dòng)化管理以外還兼容車流量調(diào)度控制信息系統(tǒng)的功能。對(duì)各出入口收費(fèi)處的終端操作均采用屏幕圖形菜單觸摸式操作，而不使用鍵盤操作。
4、在各出入口均設(shè)有CCD攝像頭監(jiān)視，收費(fèi)站點(diǎn)監(jiān)控室設(shè)大屏幕分鏡頭監(jiān)視器，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的安全監(jiān)視，并與各出入口收費(fèi)人員保持雙向的語音通訊聯(lián)系。
5、采用圖像壓縮的計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，在高速公路全程沿線各收費(fèi)站點(diǎn)與中央管理處計(jì)算機(jī)中心之間建立實(shí)時(shí)的圖像通訊。該系統(tǒng)在各收費(fèi)站點(diǎn)與中央管理處之間除設(shè)置有雙向語音通訊聯(lián)系外，在有必要時(shí)收費(fèi)站點(diǎn)監(jiān)控室屏幕上所顯示的現(xiàn)場(chǎng)圖像可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)圖像壓縮多媒體卡采集，經(jīng)由遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳送到中央管理處的計(jì)算機(jī)中心，再經(jīng)多媒體解壓縮技術(shù)以每秒25幀的視頻速度再現(xiàn)在監(jiān)控室的監(jiān)視屏上，使中央管理處監(jiān)控室可以實(shí)時(shí)地看到現(xiàn)場(chǎng)交通情況，便于進(jìn)行高速公路全程交通流量的調(diào)度指揮及控制。
權(quán)利要求
1.一種公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于a、采用布置在收費(fèi)車道兩側(cè)的紅外陣列檢測(cè)器，取得車輛側(cè)面幾何輪廓特征；b、采用布置在收費(fèi)車道路面的輪壓式檢器，取得車輛的輪軸排數(shù)；c、將上述信號(hào)經(jīng)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別儀進(jìn)行信號(hào)處理，得到反映車輛外形幾何特征及噸位特征的信息；d、將上述信息與車輛收費(fèi)類別信息庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)由模式匹配，識(shí)別出該車輛應(yīng)收費(fèi)的類別，并經(jīng)由接口電路輸出到顯示器及管理計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置在車道兩側(cè)的紅外陣列檢測(cè)器，是由若干對(duì)按一定高度和間距布置的主動(dòng)式紅外發(fā)射和接收器組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對(duì)通過公路收費(fèi)站點(diǎn)的車輛在行進(jìn)中予以動(dòng)態(tài)檢測(cè)，客觀地給出車輛的收費(fèi)類別，從而對(duì)人工收費(fèi)實(shí)行有效的計(jì)算機(jī)監(jiān)督。本發(fā)明采用紅外陣列檢測(cè)與輪軸檢測(cè)相結(jié)合，經(jīng)車輛動(dòng)態(tài)分類識(shí)別儀進(jìn)行信號(hào)處理，從車輛側(cè)面幾何輪廓與輪軸數(shù)檢測(cè)的信號(hào)得到車輛外形幾何特征及噸位特征，并據(jù)以確定該車輛的收費(fèi)類別。
文檔編號(hào)G07B15/06GK1118093SQ9411142
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1994年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月2日
發(fā)明者徐友仁, 王高元, 徐愛維, 孫臻 申請(qǐng)人:河海大學(xué)