CN102346966A - 针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法 - Google Patents
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Abstract
一种针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，在测试车辆上安装第一超声波传感器和第二超声波传感器，同时在测试车辆内安装含有主控器和红外通信子模块，将第一超声波传感器和第二超声波传感器同含有超车计数子程序和超车计数判定算法子程序的主控器的超声波接口相连接，而将主控器的接口同红外通信子模块相连接，该红外通信子模块同安装在测试车辆所要经过的与高速公路出站处的监控计算机的红外通信主模块能相互通信，从而能够真正准确有效地实现针对高速公路违章占道车辆检测的超车计数判定。
Description
技术领域
本发明属于高速公路车辆运行管理技术领域，特别是一种针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法。
背景技术
根据《中华人民共和国高速公路交通管理办法》第十四条规定：“机动车在高速公路上通行时，应当在行车道上行驶。”但是在我国随着高速公路交通流量日益增加，在高速公路上车辆(特别是大货车)违法占道行驶等交通违法行为日趋突出，严重影响了高速公路通行秩序、通行率，并成为诱发重特大交通事故的隐患，因此必须切实加强对高速公路违章占道车辆检测。
目前在针对高速公路违章占道车辆检测中，主要是要准确有效地实现针对高速公路违章占道车辆检测的超车计数判定，但是目前还没有真正能准确有效并实时实现针对高速公路违章占道车辆检测的超车计数判定的方法。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，从而能够真正准确有效地实现针对高速公路违章占道车辆检测的超车计数判定。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，首先在测试车辆上安装第一超声波传感器和第二超声波传感器，同时在测试车辆内安装含有主控器和红外通信子模块，将第一超声波传感器和第二超声波传感器同含有超车计数子程序和超车计数判定算法子程序的主控器的超声波接口6相连接，而将主控器的接口5同红外通信子模块相连接，该红外通信子模块同安装在测试车辆所要经过的与高速公路出站处的监控计算机的红外通信主模块能相互通信；测试车辆从收费站行驶上高速公路时，首先测试车辆上的红外通信子模块接收高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块的清零命令将红外通信子模块所有数据清零；然后测试车辆在高速公路上行驶时，主控器产生周期性的高电平控制信号，并传导到第一超声波传感器和第二超声波传感器，高电平控制信号最终转换成超声波发射出去，当测试车辆被目标汽车从超车侧超过或者测试车辆超过目标汽车时，发射出去的超声波就会遇到障碍物形成超声波回波信号后而被各自连接的第一超声波传感器和第二超声波传感器接收，并在接收到超声波回波信号后将其转换为低电平信号，低电平信号再经过超声波接口6送入主控器进行处理，主控器运行超车计数子程序，然后将结果显示出来，最后查看是否有从高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块收到数据发送的请求，如果有则将主控器的处理结果通过红外发送模块发送出去，如果在设置的测试时间后还没有超声波回波信号，主控器运行超车计数子程序，超车计数子程序驱动主控器的处理器根据低电平信号，判断出低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器检测到了目标汽车，再根据此时的定时器的时间值计算出目标汽车距低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器的距离，由此执行超车计数判定算法子程序，超车计数判定算法子程序根据所述的目标汽车距低电平信号来源的第一超声波
传感器或第二超声波传感器的距离得到目标汽车在此次测量中的状态标志T(n)，状态标志T(n)的低位表示目标汽车相对于第一超声波传感器的状态，状态标志T(n)的高位表示目标汽车相对与第二超声波传感器的状态，若第一超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第一距离distance1且第二超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第二距离distance2，那么
T(n)＝((min＜distance2＜max)＜＜1)|(min＜distance1＜max)，
其中min是设定的逻辑测量范围的下限，max是设定的逻辑测量范围的上限，n表示按时间顺序的采样序列号，再根据T(n-1)到T(n)状态转换判断出目标汽车的运动方向并进行计数，若T(n-1)不为0，则表明至少有一个传感器测量到目标，目标还在系统的测量范围内，作为表示目标在测量范围内的时间长度tCout加1；当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，表明目标汽车刚离开测量范围，根据目标汽车进入或离开时的状态判断方向，相应的计数值加1，否则表示没有目标汽车进入过第一超声波传感器和第二超声波传感器的测量范围，若T(n-1)且T(n)不为0，表示目标刚进入测量范围，将T(n)的值赋值给T(n-1)，并退出超车计数算法子程序，等待下一次第一超声波传感器和第二超声波传感器测量的结果，另外若目标汽车由第一超声波传感器到第二超声波传感器的方向运动时，其运动状态的逻辑时序为：00→01→11→10→00→00，对于这个逻辑序列，初始状态T(n-1)＝0，tCout＝0，计数判定算法的运行步骤如下：
(1)当T(n-1)＝0、T(n)＝0以及tCount＝0时，进行赋值操作T(n-1)＝T(n)＝0；
(2)当T(n-1)＝0且T(n)＝01时，此时表明目标汽车刚进入测量范围，进行赋值操作tCount＝1，T(n-1)＝T(n)＝01，备份此时的T(n)值，进行赋值操作direction1＝T(n)＝01；
(3)当T(n-1)＝01且T(n)＝11时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝2，T(n-1)＝T(n)＝11；
(4)当T(n-1)＝11且T(n)＝10时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝3，T(n-1)＝T(n)＝10；
(5)当T(n-1)＝10且T(n)＝00时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝4，T(n-1)＝T(n)＝00，此时表明目标汽车已离开测量范围，备份此时的T(n-1)的值，进行赋值操作direction2＝T(n-1)＝10；
(6)当T(n-1)＝0、T(n)＝0且tCount＞N时，N为预设常数，进行赋值操作direction1＝01和direction2＝10，由此判断出目标汽车是由第一超声波传感器向第二超声波传感器的方向运动的，相应的计数值加1。
所述的当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，通过预先设定的阈值，只有当T(n)＝0且T(n-1)＝0连续出现的次数超出这个阈值时，据此才认定目标离开测量范围。
针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，在测试车辆上安装第一超声波传感器和第二超声波传感器，同时在测试车辆内安装含有主控器和红外通信子模块，将第一超声波传感器和第二超声波传感器同含有超车计数子程序和超车计数判定算法子程序的主控器的超声波接口6相连接，而将主控器的接口5同红外通信子模块相连接，该红外通信子模块同安装在测试车辆所要经过的与高速公路出站处的监控计算机的红外通信主模块能相互通信，从而能够真正准确有效地实现针对高速公路违章占道车辆检测的超车计数判定。
附图说明
附图为用于实现本发明方法的系统的整体结构连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如附图所示，针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，首先在测试车辆上安装第一超声波传感器和第二超声波传感器，同时在测试车辆内安装含有主控器和红外通信子模块，将第一超声波传感器和第二超声波传感器同含有超车计数子程序和超车计数判定算法子程序的主控器的超声波接口6相连接，而将主控器的接口5同红外通信子模块相连接，该红外通信子模块同安装在测试车辆所要经过的与高速公路出站处的监控计算机的红外通信主模块能相互通信；测试车辆从收费站行驶上高速公路时，首先测试车辆上的红外通信子模块接收高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块的清零命令将红外通信子模块所有数据清零；然后测试车辆在高速公路上行驶时，主控器产生周期性的高电平控制信号，并传导到第一超声波传感器和第二超声波传感器，高电平控制信号最终转换成超声波发射出去，当测试车辆被目标汽车从超车侧超过或者测试车辆超过目标汽车时，发射出去的超声波就会遇到障碍物形成超声波回波信号后而被各自连接的第一超声波传感器和第二超声波传感器接收，并在接收到超声波回波信号后将其转换为低电平信号，低电平信号再经过超声波接口6送入主控器进行处理，主控器运行超车计数子程序，然后将结果显示出来，最后查看是否有从高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块收到数据发送的请求，如果有则将主控器的处理结果通过红外发送模块发送出去，如果在设置的测试时间后还没有超声波回波信号，主控器运行超车计数子程序，超车计数子程序驱动主控器的处理器根据低电平信号，判断出低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器检测到了目标汽车，再根据此时的定时器的时间值计算出目标汽车距低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器的距离，由此执行超车计数判定算法子程序，超车计数判定算法子程序根据所述的目标汽车距低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器的距离得到目标汽车在此次测量中的状态标志T(n)，状态标志T(n)的低位表示目标汽车相对于第一超声波传感器的状态，状态标志T(n)的高位表示目标汽车相对与第二超声波传感器的状态，若第一超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第一距离distance1且第二超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第二距离distance2，那么
T(n)＝((min＜distance2＜max)＜＜1)|(min＜distance1＜max)，
其中min是设定的逻辑测量范围的下限，max是设定的逻辑测量范围的上限，n表示按时间顺序的采样序列号，再根据T(n-1)到T(n)状态转换判断出目标汽车的运动方向并进行计数，若T(n-1)不为0，则表明至少有一个传感器测量到目标，目标还在系统的测量范围内，作为表示目标在测量范围内的时间长度tCout加1；当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，表明目标汽车刚离开测量范围，根据目标汽车进入或离开时的状态判断方向，相应的计数值加1，否则表示没有目标汽车进入过第一超声波传感器和第二超声波传感器的测量范围，若T(n-1)且T(n)不为0，表示目标刚进入测量范围，将T(n)的值赋值给T(n-1)，并退出超车计数算法子程序，等待下一次第一超声波传感器和第二超声波传感器测量的结果，另外若目标汽车由第一超声波传感器到第二超声波传感器的方向运动时，其运动状态的逻辑时序为：00→01→11→10→00→00，对于这个逻辑序列，初始状态T(n-1)＝0，tCout＝0，计数判定算法的运行步骤如下：
(1)当T(n-1)＝0、T(n)＝0以及tCount＝0时，进行赋值操作T(n-1)＝T(n)＝0；
(2)当T(n-1)＝0且T(n)＝01时，此时表明目标汽车刚进入测量范围，进行赋值操作tCount＝1，T(n-1)＝T(n)＝01，备份此时的T(n)值，进行赋值操作direction1＝T(n)＝01；
(3)当T(n-1)＝01且T(n)＝11时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝2，T(n-1)＝T(n)＝11；
(4)当T(n-1)＝11且T(n)＝10时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝3，T(n-1)＝T(n)＝10；
(5)当T(n-1)＝10且T(n)＝00时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝4，T(n-1)＝T(n)＝00，此时表明目标汽车已离开测量范围，备份此时的T(n-1)的值，进行赋值操作direction2＝T(n-1)＝10；
(6)当T(n-1)＝0、T(n)＝0且tCount＞N时，N为预设常数，进行赋值操作direction1＝01和direction2＝10，由此判断出目标汽车是由第一超声波传感器向第二超声波传感器的方向运动的，相应的计数值加1。
由于超声波的回波与反射面相关，有可能出现测量范围内有汽车但传感器没检测到的情况，此时需要避免计数器多记，但总的来说这种情况在测量过程中不会连续出现，因此采用所述的当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，通过预先设定的阈值，只有当T(n)＝0且T(n-1)＝0连续出现的次数超出这个阈值时，据此才认定目标离开测量范围就能克服该问题。
Claims (2)
1.一种针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，其特征在于：首先在测试车辆上安装第一超声波传感器和第二超声波传感器，同时在测试车辆内安装含有主控器和红外通信子模块，将第一超声波传感器和第二超声波传感器同含有超车计数子程序和超车计数判定算法子程序的主控器的超声波接口(6)相连接，而将主控器的接口(5)同红外通信子模块相连接，该红外通信子模块同安装在测试车辆所要经过的与高速公路出站处的监控计算机的红外通信主模块能相互通信；测试车辆从收费站行驶上高速公路时，首先测试车辆上的红外通信子模块接收高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块的清零命令将红外通信子模块所有数据清零；然后测试车辆在高速公路上行驶时，主控器产生周期性的高电平控制信号，并传导到第一超声波传感器和第二超声波传感器，高电平控制信号最终转换成超声波发射出去，当测试车辆被目标汽车从超车侧超过或者测试车辆超过目标汽车时，发射出去的超声波就会遇到障碍物形成超声波回波信号后而被各自连接的第一超声波传感器和第二超声波传感器接收，并在接收到超声波回波信号后将其转换为低电平信号，低电平信号再经过超声波接口(6)送入主控器进行处理，主控器运行超车计数子程序，然后将结果显示出来，最后查看是否有从高速公路上收费站处的对应监测计算机所连接的红外通信主模块收到数据发送的请求，如果有则将主控器的处理结果通过红外发送模块发送出去，如果在设置的测试时间后还没有超声波回波信号，主控器运行超车计数子程序，超车计数子程序驱动主控器的处理器根据低电平信号，判断出低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器检测到了目标汽车，再根据此时的定时器的时间值计算出目标汽车距低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器的距离，由此执行超车计数判定算法子程序，超车计数判定算法子程序根据所述的目标汽车距低电平信号来源的第一超声波传感器或第二超声波传感器的距离得到目标汽车在此次测量中的状态标志T(n)，状态标志T(n)的低位表示目标汽车相对于第一超声波传感器的状态，状态标志T(n)的高位表示目标汽车相对与第二超声波传感器的状态，若第一超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第一距离distance1且第二超声波传感器测得的其与目标汽车距离为第二距离distance2，那么
T(n)＝((min＜distance2＜max)＜＜1)|(min＜distance1＜max)，其中min是设定的逻辑测量范围的下限，max是设定的逻辑测量范围的上限，n表示按时间顺序的采样序列号，再根据T(n-1)到T(n)状态转换判断出目标汽车的运动方向并进行计数，若T(n-1)不为0，则表明至少有一个传感器测量到目标，目标还在系统的测量范围内，作为表示目标在测量范围内的时间长度tCout加1；当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，表明目标汽车刚离开测量范围，根据目标汽车进入或离开时的状态判断方向，相应的计数值加1，否则表示没有目标汽车进入过第一超声波传感器和第二超声波传感器的测量范围，若T(n-1)且T(n)不为0，表示目标刚进入测量范围，将T(n)的值赋值给T(n-1)，并退出超车计数算法子程序，等待下一次第一超声波传感器和第二超声波传感器测量的结果，另外若目标汽车由第一超声波传感器到第二超声波传感器的方向运动时，其运动状态的逻辑时序为：00→01→11→10→00→00，对于这个逻辑序列，初始状态T(n-1)＝0，tCout＝0，计数判定算法的运行步骤如下：
(1)当T(n-1)＝0、T(n)＝0以及tCount＝0时，进行赋值操作T(n-1)＝T(n)＝0；
(2)当T(n-1)＝0且T(n)＝01时，此时表明目标汽车刚进入测量范围，进行赋值操作tCount＝1，T(n-1)＝T(n)＝01，备份此时的T(n)值，进行赋值操作direction1＝T(n)＝01；
(3)当T(n-1)＝01且T(n)＝11时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝2，T(n-1)＝T(n)＝11；
(4)当T(n-1)＝11且T(n)＝10时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝3，T(n-1)＝T(n)＝10；
(5)当T(n-1)＝10且T(n)＝00时，进行递增操作tCount++后，再进行赋值操作tCount＝4，T(n-1)＝T(n)＝00，此时表明目标汽车已离开测量范围，备份此时的T(n-1)的值，进行赋值操作direction2＝T(n-1)＝10；
(6)当T(n-1)＝0、T(n)＝0且tCount＞N时，N为预设常数，进行赋值操作direction1＝01和direction2＝10，由此判断出目标汽车是由第一超声波传感器向第二超声波传感器的方向运动的，相应的计数值加1。
2.根据权利要求1所述的针对高速公路违章占道车辆跟踪检测的超车计数判定方法，其特征在于：当T(n-1)为0时，且有T(n)为0，若此时的时间长度tCout＞0，通过预先设定的阈值，只有当T(n)＝0且T(n-1)＝0连续出现的次数超出这个阈值时，据此才认定目标离开测量范围。
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