級(jí)車型分類具體指：小型車：2軸， L彡6m ;中型車：2軸，6m〈L彡12m ;大型車：3軸或4軸，6m<L彡12m ;特大型車：4軸以上， L>12m〇
[0040] (2)根據(jù)速度信息，對(duì)車輛波形進(jìn)行Akima插值重采樣，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)速度區(qū)間下的 車輛波形，并將信號(hào)幅值歸一化到0-1之間。對(duì)于一個(gè)車輛波長(zhǎng)信號(hào)，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列為 Xt^x1GKxn i，其對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出值為y。，Y1，…，yn i，令y;= f(x i)，在子區(qū)間[xk, xk+1] (k =0, 1，"·，η-2)上，若
[0051] 選擇ζ軸上的信號(hào)S1Q = 1，2, 計(jì)算需要縮放的比例
，其中，m為信 號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)，g為縮放比例，V為車輛通過(guò)傳感器的實(shí)際速度，％為標(biāo)準(zhǔn)速度，此處取20km/ h。任意具有m個(gè)采樣點(diǎn)的信號(hào)曲線經(jīng)過(guò)歸一化處理后的樣點(diǎn)數(shù)為[獄《」。若g<l，則對(duì) 波形信號(hào)進(jìn)行樣本抽??；若g > 1，則對(duì)波形信號(hào)進(jìn)行插值。
[0052] (3)在I級(jí)車型分類結(jié)果，利用車輛波形特征，實(shí)現(xiàn)II車型分類：小客車、SUV、面 包車、小型貨車、大客車、中大貨車、特大型貨車（包括集裝箱車）。
[0053] II級(jí)車型分類是在I級(jí)分類結(jié)果基礎(chǔ)上，對(duì)車輛波形進(jìn)行特征提取，對(duì)車型作進(jìn) 一步分類：
[0054] 如果I級(jí)分類結(jié)果是小型車，進(jìn)而區(qū)分小客車、SUV、面包車、小型貨車；
[0055] 如果I級(jí)分類結(jié)果是中型車，則區(qū)分大客車、中型貨車；
[0056] 如果I級(jí)分類結(jié)果是大型車或特大型車，則無(wú)需進(jìn)一步分類。
[0057] 圖3為車型分類流程圖。
[0058] 在I級(jí)分類結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)車型類別，選擇有效的波形特征：
[0059] 選擇的波形特征為：
[0067] 其中，μ是均值；〇是方差；nMax是有效波形信號(hào)起點(diǎn)到最大波峰的樣本數(shù)； Oi1, S1)表示有效波形信號(hào)起點(diǎn)位置；(n2, S2)表示最大波峰值位置；(n3, S3)表示最大波谷 值位置；(n4, S4)表示有效波形信號(hào)終點(diǎn)位置坐標(biāo)。
[0068] (1)對(duì)小型車進(jìn)一步分類：
[0069] ①以峰度Y和偏度β作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù) ^和匕是分類函數(shù)的系數(shù)。若f\<0則該車型為微型面包車，分類結(jié)束；否則需要進(jìn)一 步分類，同時(shí)轉(zhuǎn)到②。
[0070] ②以波峰數(shù)np和最大波峰時(shí)間比α作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù)./:= +4,其 中X2= [ηρ，α]Τ, <和132是分類函數(shù)的系數(shù)。若f2<0則該車型為中型面包車，分類結(jié) 束；否則需要進(jìn)一步分類，同時(shí)轉(zhuǎn)到③。
[0071] ③以最大波峰的角度tan ( Θ i)和最大波谷的角度tan ( Θ 2)作為輸入量，計(jì)算分類 函數(shù)
和匕是分類函數(shù)的系數(shù)。若f3<0則該 車型為小客車，分類結(jié)束；若f3>〇為小貨車，分類結(jié)束。
[0072] (2)對(duì)中型車做進(jìn)一步分類：
[0073] 以最大波峰的角度tan ( Θ D和最大波谷的角度tan ( Θ 2)作為輸入量，計(jì)算分類函 數(shù)篇.=4戈+/：|4，其中~=[1^11(01)， 1^11(02)]1'，4和'34是分類函數(shù)的系數(shù)。若；^ 4<〇 則該車型為大客車；若f4> 〇為中型貨車。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于，所述復(fù)合傳感器包括兩 個(gè)壓電傳感器和一個(gè)地磁傳感器，車輛經(jīng)過(guò)復(fù)合傳感器時(shí)，依次經(jīng)過(guò)第一個(gè)壓電傳感器S1, 地磁傳感器S2和第二個(gè)壓電傳感器S3，所述方法包括如下步驟： 步驟1:判斷車輛通過(guò)復(fù)合傳感器的情況，對(duì)車輛正常或者壓道通過(guò)復(fù)合傳感器的車 輛進(jìn)行計(jì)數(shù)：若It I tjuagnetic-arrive( Tthred」 且It magnetic-leave STthrad2，則車輛正?；蛘邏? 道通過(guò)復(fù)合傳感器；其中h是車輛第一個(gè)車軸通過(guò)壓電傳感器Si的時(shí)刻，12是車輛第一個(gè) 車軸通過(guò)壓電傳感器S3的時(shí)刻，13是最后一個(gè)車軸離開壓電傳感器的時(shí)刻；tmagm;ti(：_a"iTC是 車輛到達(dá)地磁傳感器S2K時(shí)刻；t 車輛離開地磁傳感器S2的時(shí)刻，Tthradl和Tthrad2 是分別給定的時(shí)間閾值； 步驟2 :根據(jù)車輛同一車軸通過(guò)復(fù)合傳感器中的兩個(gè)壓電傳感器的時(shí)間差計(jì)算車輛通步驟4 :利用復(fù)合傳感器采集的車軸數(shù)、車長(zhǎng)、速度信息對(duì)車型進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)I級(jí)車型 分類，具體分為小型車、中型車、大型車、特大型車：小型車為2軸且L< 6m;中型車為2軸 且6m〈L彡12m;大型車為3軸或4軸且6m彡L彡12m;特大型車為4軸以上且L>12m。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于，還 包括如下步驟： 步驟5 :根據(jù)I級(jí)車型分類結(jié)果，利用車輛波形特征，進(jìn)行II級(jí)車型分類：如果I級(jí)分 類結(jié)果是小型車，進(jìn)而區(qū)分小客車、SUV、面包車、小型貨車；如果I級(jí)分類結(jié)果是中型車，則 區(qū)分大客車、中型貨車；如果I級(jí)分類結(jié)果是大型車和特大型車，則無(wú)需進(jìn)一步分類。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于， 步驟5中進(jìn)行II級(jí)車型分類的具體方法為： 在I級(jí)車型分類結(jié)果基礎(chǔ)上，對(duì)于需要進(jìn)一步分類的小型車和中型車的地磁信號(hào)進(jìn)行其中，m為信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)，g為縮放比例，V為車輛通過(guò)傳感器的實(shí)際速度，V。為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn) 速度，任意具有m個(gè)采樣點(diǎn)的信號(hào)曲線經(jīng)過(guò)歸一化處理后的樣點(diǎn)數(shù)為gm，若g< 1，則對(duì)波 形信號(hào)進(jìn)行樣本抽取；若g> 1，則對(duì)波形信號(hào)進(jìn)行插值； 選擇的波形特征為：波峰數(shù):np 最大波峰時(shí)間比：a=nMax/m其中，y是均值；〇是方差；11^是有效波形信號(hào)起點(diǎn)到最大波峰的樣本數(shù)；(ni，Sl) 表示有效波形信號(hào)起點(diǎn)位置；(n2,S2)表示最大波峰值位置；(n3,S3)表示最大波谷值位置； (n4,s4)表示有效波形信號(hào)終點(diǎn)位置坐標(biāo)。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法，其特征 在于， 對(duì)小型車進(jìn)一步分類的具體方法為： ① 以峰度Y和偏度P作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù)./I=M7^l+A，其中X1= [Y，P] T， 俗廣和h是分類函數(shù)的系數(shù)；若fO則該車型為面包車，分類結(jié)束；否則需要進(jìn)一步分 類，同時(shí)轉(zhuǎn)到②； ② 以波峰數(shù)np和最大波峰時(shí)間比a作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù)/2=^x2+/M其中X2 =[np，a]T，和b2是分類函數(shù)的系數(shù)；若f2<O則該車型為SUV，分類結(jié)束；否則需要進(jìn) 一步分類，同時(shí)轉(zhuǎn)到③； ③ 以最大波峰的角度tan( 0J和最大波谷的角度tan( 0 2)作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù) = + 4，其中X3= [tan( 0tan( 0 2)]T，of和b3是分類函數(shù)的系數(shù)；若f3<O則該 車型為小客車，分類結(jié)束；若f3>〇為小型貨車，分類結(jié)束。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法，其特征 在于， 對(duì)中型車進(jìn)一步分類的具體方法為： 以最大波峰的角度tan( 0J和最大波谷的角度tan( 0 2)作為輸入量，計(jì)算分類函數(shù) /4.=⑴+/V其中X4=[tan ( 9I)，tan ( 9 2) ]T，《和b4是分類函數(shù)的系數(shù)；若f4< 〇則該 車型為大客車；若f4> 0為中型貨車。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于復(fù)合傳感器的交通流參數(shù)檢測(cè)方法。該方法包括通過(guò)檢測(cè)車輛到達(dá)離開的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)車流統(tǒng)計(jì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)車速及車長(zhǎng)的估計(jì)；基于車軸、車長(zhǎng)、車速的信息，對(duì)車輛進(jìn)行I級(jí)車型分類；在I級(jí)車型分類結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)波形特征進(jìn)行提取，實(shí)現(xiàn)II級(jí)車型分類。本發(fā)明僅僅利用單個(gè)地磁傳感器，實(shí)現(xiàn)了交通流參數(shù)復(fù)合檢測(cè)，尤其是對(duì)車型進(jìn)行分級(jí)識(shí)別，減少了特征計(jì)算量，提高了檢測(cè)效率，為智能交通系統(tǒng)、交通規(guī)劃等提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G08G1/042, G08G1/017, G08G1/01
【公開號(hào)】CN105046946
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410809498
【發(fā)明人】秦勇, 賈利民, 楊艷芳, 董宏輝, 唐堃, 彭懷軍, 李斌, 張紀(jì)升, 孫曉亮
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日