CN105185124A - 用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统和方法 - Google Patents

Abstract

针对现有测量技术的不足，本发明提供用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统和方法：所述的系统，包括车道车重信息监测模块、轮胎识别模块、超声波监测模块、信息处理模块；所述的方法，包括10个步骤；有益的技术效果：本发明提供了针对多车道的硬件环境，通过对各模块的合理组合与配置，克服原有需要将车辆引入单独的车道，而导致的施工量大，车流速度慢等问题。

Description

用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统和方法

技术领域

本发明属于交通运输监测领域中的车辆不停车称重领域，尤其涉及一种用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统和方法。

背景技术

公路车辆在运输货物的过程经常有超载现象，不但会对道路造成严重破坏，而且可能会导致交通事故的发生。为了避免超载车辆对公路造成破坏，在对特殊企业的一些专用的运输车辆上也会装有随车的重量监测装置，但是不具有通用性。一般在收费站等专门设卡的路口设置静态或者动态称重装置，对车辆进行称重检测，也主要是为了进行称重收费，但是往往需要进行停车称重。由于国内汽车保有量增加，经济发展和电商增多对物流业的促进，货物等车辆逐年增长，不停车称重的需求也越来越受到重视。

称重方面，现有技术中配合不停车称重的装置主要有：红外线分车器、车轴识别器、动态汽车衡等，需要将车辆引入单独的车道，施工量大，车道宽度也会增加或者或减少通行车道，同时不太具有隐蔽性的特点。在不停车称重又无人看管的状态下，驾驶员有时会有一些作弊手段来使车辆中心前后移动以使汽车衡称出的重量比实际的小很多。

在由摄像头识别车型和车牌号技术上，市面上的产品也都已经很成熟。而目前，车辆称重检测提出了在双车道上对自由行使的车辆进行不停车动态称重的要求，并由摄像头进行拍照和车牌识别，将两者信息进行融合，给处罚超重车辆提供证据。由于称重和摄像往往由两种专业化的厂家生产，而且称重设备和摄像设备在感应信息和处理信息以及传输信息的速度上是不同的，而且其相应的速度可能会受到网络和各种电路的干扰。由于车轴识别器需要采用红外线分车器提供的分车信号，来对整车的车轴数量进行计数，然后才能得出整车全部轴数，但是双车道同时有车辆行驶时，红外线分车器的放置无法检测双车并排的问题，以及现有的整体地磅式汽车衡无法解决车辆无序和位置混乱行车的称重问题，所以目前还没有完善的系统的方案来解决双车道自由行使车辆称重检测的措施。

对于称重的记录需要同步提供路过车辆的照片以及车牌号，使称重的监控信息能够完全匹配，减少匹配出错率在动态称重领域是一直需要提升的一个指标。

综上所述，需要一个新的多车道车重采集系统，以及基于该硬件系统的检测方法，以便克服上述技术问题，提高车重检测的精度与效率。

发明内容

本发明提供的一种用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统和方法，能够解决单向双车道车辆行车时不停车车重信息的采集问题，以及网络摄像设备采集的图片车车辆信息与称重设备信息匹配困难的问题，提高了信息匹配的精准度，不会有匹配出错将数据丢弃的现象出现。而且可以同时实时的上传每天的交通流量、超载率。

本发明为达到上述发明目的采用如下技术方案：

用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，包括车道车重信息监测模块1000、轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000、信息处理模块4000。

车道车重信息监测模块1000分别与超声波监测模块3000、信息处理模块4000相连接。轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000分别与信息处理模块4000相连接。

所述车道车重信息监测模块1000负责采集车辆经过时的信号，并向后级模块反馈车道车重信息数据包。所述车道车重信息数据包内含车辆进入的时刻信息、车辆车轮经过时刻信息、各个车轴重量信息、车辆照片数据、车辆的离开信号。所述车道车重信息监测模块1000内含车道信息监测单元。

轮胎识别模块2000负责采集车轮经过时刻以及车轮位置信息。

超声波监测模块3000负责确定单个车辆进入的起止时刻、以及该车辆是否有跨车道行驶行为。

信息处理模块4000负责处理车道车重信息监测模块1000、轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000的数据，确定出相应位置的单个车辆的准确的车重信息，并将数据转发到服务器。

所述车重信息包括轮距、轴数、轴重、轴距、车重、车速、车牌号、车牌颜色、车辆照片。

采用本发明所述用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，按如下步骤进行：

步骤1：检测有无车辆进入监测区域：如无车辆进入，则保持待机状态。如有车辆进入，则转入步骤2。

步骤2：建立车辆数据包，准备接受车辆车重信息，随后进入步骤3。

步骤3：监测进入监测区域的单个车辆的实时位置，随后进入步骤4。

步骤4：建立单个车辆的数据包，并选择摄像头拍照、车牌识别，随后进入步骤5。

步骤5：通过监测车轮数量和车轮的位置，判断车辆的行驶工况，随后进入步骤6。

步骤6：依据步骤5判断得到的行驶工况，按照车道内行车的工况计算车轴重量、车辆压线行驶的工况计算车轴重量、车辆跨道行驶的工况计算车轴重量、或斜向行车的工况计算车轴重量。随后进入步骤7。

步骤7：判断车辆是否完全经过：如果车辆完全经过，则进入步骤8。反之，则返回步骤5。

步骤8：进行车辆车重信息的汇总和匹配，随后进入步骤9。

步骤9：判断监测区域的车辆是否都已经驶出。如是，则进入步骤10。反之，返回步骤2。

步骤10：车辆车重信息转发给远程服务器，并返回步骤1。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明的克服现有技术中的测量精度差、只适合单车道、硬件集成度低等问题。适合于多车道的同时测量，效率高、精度高、成本低。具体表现在如下方面：

通过综合应用多个动态汽车衡（即石英晶体传感器）、地磁感应线圈、轮胎识别器、CCD摄像头以及辅助雷达，通过综合布置以及对称重和图像信息进行标记，可以在不停车的情况下，同时统计两个车道上行驶车辆的车重信息以及车辆轴数、轴距、轮距、车速，通过设置不同的设备号以及车辆信息标头和数据打包起止标记，能够让称重信息与摄像头采集到的图像信息和分析出的车牌信息进行有效匹配，解决了多车道车辆车重信息不好采集和匹配的问题，省去了需要像在收费口建立安全岛类的设施等费时费力还需要安排专人守候的人力物力浪费。通过轮胎识别器可以确定轮胎宽度并且确定车辆位置信息（车辆是否有跨道行驶的情况）以及启动测速计时，通过第一道石英晶体传感器可以测出车辆整轴轴重，并且作为测速计时的终点，根据轮胎识别器和石英晶体传感器之间的距离和两者触发的时间来计算车辆的车速。第二道石英晶体传感器用于跨车道车辆车重信息的采集，在判断与车辆跨车道行车的时候，通过使用第二道石英晶体传感器采集到的车重信息来进行车轴重量的估算。CCD摄像机可以进行连续两次拍照，拍摄的图片为数字图片，可以分析出车牌颜色和车牌上的字符。根据硬件带有的车道信息和时间信息进行有效匹配，整合到一张图片上，经过网络模块，存储到服务器。由于信息为数字式，服务器上可以识别显示当天实时的车流量和超载率。

附图说明

图1是本发明的模块示意图。

图2是图1中各模块内的单元连接关系示意图。

图3是图2中第一车道信息检测单元的内部结构示意图。

图4是图2中第二车道信息检测单元的内部结构示意图。

图5是图2中第三车道信息检测单元的内部结构示意图。

图6是本发明安装示意图。

图7是本发明采集匹配方法的流程图。

图8是本发明采集原理图。

具体实施方式

下面结合附图和对本发明作进一步说明：

参见图1，用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，包括车道车重信息监测模块1000、轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000、信息处理模块4000。

车道车重信息监测模块1000分别与超声波监测模块3000、信息处理模块4000相连接。轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000分别与信息处理模块4000相连接。

所述车道车重信息监测模块1000负责采集车辆经过时的信号，并向后级模块反馈车道车重信息数据包。所述车道车重信息数据包内含车辆进入的时刻信息、车辆车轮经过时刻信息、各个车轴重量信息、车辆照片数据、车辆的离开信号。所述车道车重信息监测模块1000内含车道信息监测单元。

轮胎识别模块2000负责采集车轮经过时刻以及车轮位置信息。

超声波监测模块3000负责确定单个车辆进入的起止时刻、以及该车辆是否有跨车道行驶行为。

信息处理模块4000负责处理车道车重信息监测模块1000、轮胎识别模块2000、超声波监测模块3000的数据，确定出相应位置的单个车辆的准确的车重信息，并将数据转发到服务器。

所述车重信息包括轮距、轴数、轴重、轴距、车重、车速、车牌号、车牌颜色、车辆照片。

参见图2，进一步说，车道车重信息监测模块1000包含三个以上车道信息监测单元。每个车道信息监测单元均包含车道中央超声波探头、第一地感线圈、第一地感线圈检测器、第一动态汽车衡、第二地感线圈、第二地感线圈检测器、第二动态汽车衡、摄像头。其中，

第一地感线圈的输出端与第一地感线圈检测器的输入端相连。第二地感线圈的输出端与第二地感线圈检测器的输入端相连。第一地感线圈检测器的输出端、第一动态汽车衡的输出端、第二地感线圈检测器的输出端、第二动态汽车衡的输出端、摄像头分别与信息处理模块4000的输入端相连。车道中央超声波探头的输出端与超声波监测模块3000的输入端相连。

所述中央超声波探头负责监测其所在车道上有无车辆跨道行车。

第一地感线圈接收第一地感线圈检测器发送的固定频率电信号，且当有车辆驶入第一地感线圈时，回馈相应变化的电信号。

第一地感线圈检测器负责给第一地感线圈发送固定频率电信号，并接收第一地感线圈回馈的电信号，判断出是否有车辆进入，并形成开关量信号。

第一动态汽车衡负责采集车辆经过第一动态汽车衡时得到的电荷信号，并将该电荷信号放大并转换成电压值。

第二地感线圈负责接收第二地感线圈检测器发送的固定频率电信号，且当有车辆驶出第二地感线圈时，回馈相应变化的电信号。

第二地感线圈检测器负责给第二地感线圈发送固定频率电信号，并接受第二地感线圈回馈的电信号，判断出是否有车辆离开，并形成开关量信号。

第二动态汽车衡负责采集车辆经过第二动态汽车衡时得到的电荷信号，并将电荷信号放大并转换成电压值。

摄像头负责接收信息处理模块4000的控制信号进行两次拍照，并将照片数据传给信息处理模块4000。

进一步说，所述中央超声波探头的型号为DDY1CJC1。第一地感线圈和第二地感线圈均由φ0.75mm的耐高温镀锡线绕成。第一地感线圈和第二地感线圈的尺寸均为2米长1米宽。在第一地感线圈、第二地感线圈的四角分别做有45°、20cm长的切角。第一地感线圈检测器、第二地感线圈检测器的型号均为上海德修电子的LD102单通道线圈车辆检测器。第一动态汽车衡、第二动态汽车衡、第三动态汽车衡1205的型号均为GBS-30DZ动态汽车衡。第一动态汽车衡、第二动态汽车衡均包含石英晶体传感器、电缆、电荷放大器和称重控制器。摄像头的型号为海康威视的DS-2CD986A。

参见图2和图6，进一步说，所述车道车重信息监测模块所包含的3个车道信息监测单元，分别为：第一车道信息监测单元1100、第二车道信息监测单元1200和第三车道信息监测单元1300。

参见图3，进一步说，第一车道信息监测单元1100包含第一车道车道中央超声波探头1101、第一车道第一地感线圈1102、第一车道第一地感线圈检测器1103、第一车道第一动态汽车衡1104、第一车道第二地感线圈1106、第一车道第二地感线圈检测器1107、第一车道第二动态汽车衡1108、第一车道摄像头1109。

参见图4，进一步说，第二车道信息监测单元1200包含第二车道车道中央超声波探头1201、第二车道第一地感线圈1202、第二车道第一地感线圈检测器1203、第二车道第一动态汽车衡1204、第二车道第二地感线圈1206、第二车道第二地感线圈检测器1207、第二车道第二动态汽车衡1208、第二车道摄像头1209。

参见图5，进一步说，第三车道信息监测单元1300包含第三车道车道中央超声波探头1301、第三车道第一地感线圈1302、第三车道第一地感线圈检测器1303、第三车道第一动态汽车衡1304、第三车道第二地感线圈1306、第三车道第二地感线圈检测器1307、第三车道第二动态汽车衡1308、第三车道摄像头1309。

参见图6，进一步说，所述第一车道信息监测单元1100安置在一条车道上，其中，第一车道第一地感线圈1102的地感线圈频率变化信号、第一车道第二地感线圈1106的地感线圈频率变化信号、第一车道车道中央超声波探头1101的超声波探头收发时间变化信号、第一车道第一动态汽车衡1104的电压信号、第一车道第二动态汽车衡1108的电压信号。

参见图6，进一步说，所述第二车道信息监测单元1200安置在另一个车道上，负责反馈该车道上第二车道第一地感线圈1202的地感线圈频率变化信号、第二车道第二地感线圈1206的地感线圈频率变化信号、第一车道车道中央超声波探头1101的超声波探头收发时间变化信号、第二车道第一动态汽车衡1204的电压信号、和第二车道第二动态汽车衡1208的电压信号。

参见图6，进一步说，所述第三车道信息监测单元1300安置在第三个车道上，负责反馈该车道上第三车道第一地感线圈1302的地感线圈频率变化信号、第三车道第二地感线圈1306的地感线圈频率变化信号、第三车道车道中央超声波探头1301的超声波探头收发时间变化信号、第三车道第一动态汽车衡1304的电压信号、和第三车道第二动态汽车衡1308的电压信号。

轮胎识别模块2000包括轮胎识别器2100和轮胎识别控制器2200。轮胎识别器2100经轮胎识别控制器2200与信息处理模块4000相连接。

超声波监测模块3000包括第一道路间超声波探头3101、第二道路间超声波探头3102和超声波检测主机3200。其中，第一道路间超声波探头3101安置在前述第一车道与第二车道分界的位置，第二道路间超声波探头3102安置在前述第二车道与第三车道分界的位置。第一道路间超声波探头3101、第二道路间超声波探头3102均负责检测单车辆跨车道行驶时的超声波探头收发时间变化信号，即检测因车辆跨车道行驶时，导致第一车道、第二车道、第三车道内的车道车重信息监测单元的车道中央超声波探头检测不到的车辆信号。第一道路间超声波探头3101、第二道路间超声波探头3102分别经超声波检测主机3200与信息处理模块4000相连接。

进一步说，轮胎识别器2100的型号为正茂科技的LZ-A轮胎识别器。第一道路间超声波探头3101、第二道路间超声波探头3102的型号为DDY1CJC1超声波探头。超声波检测主机3200的型号为DDY1CJC1超声波检测主机。

参见图2，进一步说，信息处理模块4000包括第一单片机4100、第二单片机4200、网络通信处理模块4300。其中，

第一单片机4100、网络通信处理模块4300分别与第二单片机4200连接。

第一单片机4100分别与轮胎识别控制器2200、第一车道信息监测单元1100、第二车道信息监测单元1200、第三车道信息监测单元1300、超声波检测主机3200连接。由第一单片机4100分别获取轮胎识别控制器2200反馈的轮胎数量和轮胎位置信息、第一车道信息监测单元1100反馈的第一车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、第二车道信息监测单元1200反馈的第二车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、第三车道信息监测单元1300反馈的第三车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、超声波检测主机3200反馈的将反映有车辆进入和离开的超声波收发时间变化形成的开关量数据，并传递至第二单片机4200。

所述第一车道信息监测单元1100中的摄像头1109负责拍摄第一车道信息监测单元1100所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机4200。

所述第二车道信息监测单元1200中的摄像头1209负责拍摄第二车道信息监测单元1200所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机4200。

所述第三车道信息监测单元1300中的摄像头1309负责拍摄第三车道信息监测单元1300所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机4200。

所述第一单片机4100为称重控制器，负责给第二单片机发送拍照控制信号并对前置传感器的数据进行判断和汇总处理。第一单片机4100的处理结果传递至第二单片机4200进行进一步处理。

所述第二单片机4200为图像处理模块，负责接收第一单片机的拍照控制信号并控制摄像头进行拍照并对照片进行车牌识别并将车牌信息存储到对应的车重信息下。

所述网络通信处理模块4300负责将第二单片机4200的处理结果传递至远程服务器。

进一步说，第一单片机4100的型号为STM32F103RBT6。第二单片机4200的型号为ARM9内核的AT91SAM9G45。网络通信处理模块4300的型号为ZHD750T的嵌入式3GDTU。

参见图6，进一步说，在单向的三车道上设置本不停车车辆车重信息采集与匹配的系统。记单向的三车道的内侧车道为第一车道，中间车道为第二车道，外侧车道为第三车道。

在第一车道上设置有第一车道信息监测单元1100。在第二车道上设置有第二车道信息监测单元1200。在第三车道上设置有第三车道信息监测单元1300。在第一车道、第二车道、与第三车道上共同设有轮胎识别器2100。在第一车道与第二车道之间设有第一道路间超声波探头3101，在第二车道与第三车道之间设有第二道路间超声波探头3102。其中，

在第一车道的行车方向依次布置第一车道第一地感线圈1002、第一车道中央超声波探头1101、第一车道第一动态汽车衡1104、第一车道第二动态汽车衡1108、第一车道第二地感线圈1106和第一车道摄像头1109。第一车道第一动态汽车衡1104的宽度与第一车道的宽度相等。第一车道第二动态汽车衡1108的一端同第一车道与第二车道的分界线相邻。

在第二车道的行车方向依次布置第二车道第一地感线圈1202、第二车道中央超声波探头1201、第二车道第一动态汽车衡1204、第二车道第二动态汽车衡组、第二车道第二地感线圈1206和第二车道摄像头1209。

第二车道第一动态汽车衡1204的宽度与第二车道的宽度相等。所述第二车道第二动态汽车衡组包含2个平行排列的第二车道第二动态汽车衡1208和第二车道第三动态汽车衡1205，其中，第二车道第二动态汽车衡1208靠近第一车道与第二车道的分界线，第二车道第三动态汽车衡1205靠近第二车道与第三车道的分界线。

在第三车道的行车方向依次布置第三车道第一地感线圈1302、第三车道中央超声波探头1301、第三车道第一动态汽车衡1304、第三车道第二动态汽车衡1308、第三车道第二地感线圈1306和第三车道摄像头1309。第三车道第一动态汽车衡1304的宽度与第三车道的宽度相等。第三车道第二动态汽车衡1308的一端同第二车道与第三车道的分界线相邻。

第一车道第一动态汽车衡1104的宽度、第二车道第一动态汽车衡1204、第三车道第一动态汽车衡1304的宽度相等。

第一车道第二动态汽车衡1108的宽度、第二车道第二动态汽车衡1208的宽度、第二车道第三动态汽车衡1205的宽度、第三车道第二动态汽车衡1308的宽度相等。

第一车道第二动态汽车衡1108与第二车道第二动态汽车衡1208的宽度之和、第二车道第二动态汽车衡1208的宽度与第二车道第三动态汽车衡1205的宽度的宽度之和、第二车道第三动态汽车衡1205与第三车道第二动态汽车衡1308的宽度之和等于第一车道第一动态汽车衡1104的宽度。

优选的方案是，第二车道第二动态汽车衡1208的宽度、第二车道第三动态汽车衡1205的宽度均为0.5米；

优选的方案是，第一车道第一动态汽车衡1104的宽度与车道宽度相同。

第一车道第一地感线圈1102、第一车道中央超声波探头1101、第一车道第一动态汽车衡1104、第一车道第二地感线圈1106、第一车道第二动态汽车衡1108、第一车道第二地感线圈1106和第一车道摄像头1109的安装位置，与第二车道第一地感线圈1202、第二车道中央超声波探头1201、第二车道第一动态汽车衡1204、第二车道第二地感线圈1208、第二车道第二地感线圈1206和第二车道摄像头1209的安装位置，以及第三车道第一地感线圈1302、第三车道中央超声波探头1301、第三车道第一动态汽车衡1304、第三车道第二动态汽车衡1308、第三车道第二地感线圈1306和第三车道摄像头1309的安装位置相互对齐。

轮胎识别器2100的安装位置在第一车道中央超声波探头1101与第一车道第一动态汽车衡1004之间的区域。轮胎识别器2100的宽度是第一车道的宽度与第二车道宽度、第三车道宽度之和。

第一道路间超声波探头3101安装在第一车道与第二车道的分界处，第二道路间超声波探头3102安装在第二车道与第三车道的分界处，第一道路间超声波探头3101的安装位置、第二道路间超声波探头3102的安装位置与第一车道中央超声波探头1101的安装位置、第二车道中央超声波探头1201的安装位置相互平齐。

第一车道第一地感线圈检测器1103、第一车道第二地感线圈检测器1107、第二车道第一地感线圈检测器1203、第二车道第二地感线圈检测器1207、第三车道第一地感线圈检测器1303、第三车道第二地感线圈检测器1307、第一单片机4100、第二单片机4200、网络通信处理模块4300、轮胎识别控制器2200、超声波检测主机3200均设置在多车道的边上。

参见图7，进一步说，采用本发明所述用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：检测有无车辆进入监测区域：如无车辆进入，则保持待机状态。如有车辆进入，则转入步骤2。

步骤2：建立车辆数据包，准备接受车辆车重信息，随后进入步骤3。

步骤3：监测进入监测区域的单个车辆的实时位置，随后进入步骤4。

步骤4：建立单个车辆的数据包，并选择摄像头拍照、车牌识别，随后进入步骤5。

步骤5：通过监测车轮数量和车轮的位置，判断车辆的行驶工况，随后进入步骤6。

步骤6：依据步骤5判断得到的行驶工况，按照车道内行车的工况计算车轴重量、车辆压线行驶的工况计算车轴重量、车辆跨道行驶的工况计算车轴重量、或斜向行车的工况计算车轴重量。随后进入步骤7。

步骤7：判断车辆是否完全经过：如果车辆完全经过，则进入步骤8。反之，则返回步骤5。

步骤8：进行车辆车重信息的汇总和匹配，随后进入步骤9。

步骤9：判断监测区域的车辆是否都已经驶出。如是，则进入步骤10。反之，返回步骤2。

步骤10：车辆车重信息转发给远程服务器，并返回步骤1。

参见图7，进一步说，采用本发明所述用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，其具体步骤如下：

步骤1：检测有无车辆进入:

通过与第一车道第一地感线圈检测器1103相连的第一车道第一地感线圈1102的反射信号、与第二车道第一地感线圈检测器1203相连的第二车道第一地感线圈1202的反射信号、与第三车道第一地感线圈检测器1303相连的第三车道第一地感线圈1302的反射信号，判断是否有车辆进入，如果没有则持续检测。如果第一车道第一地感线圈1102的反射信号、第二车道第一地感线圈1202和/或第三车道第一地感线圈1302的反射信号有变化就代表有车辆进入，进行步骤2。

步骤2：建立车辆数据包准备接收车辆车重信息:

由第一车道第一地感线圈检测器1103将第一车道第一地感线圈检测器1103的反射信号变化转换成的开关量。

由第二车道第一地感线圈检测器1203将第二车道第一地感线圈检测器1203的反射信号变化转换成的开关量。

由第三车道第一地感线圈检测器1303将第三车道第一地感线圈检测器1303的反射信号变化转换成的开关量。

第一单片机4100接收第一车道第一地感线圈检测器1103反馈的开关量、第二车道第一地感线圈检测器1203反馈的开关量、第三车道第一地感线圈检测器1303反馈的开关量，从而判断有车辆进入对应的车道。当第一单片机4100确定有车辆进入后，则建立车辆数据包，准备接收车辆车重信息，然后进入步骤3。

步骤3：判断有无单个车辆进入以及车辆位置：

由超声波检测主机3200检测第一车道车道中央超声波探头1101、第二车道车道中央超声波探头1201、第三车道车道中央超声波探头1301、第一道路间超声波探头3101和/或第二道路间超声波探头3102的收发时间，并确定该收发时间改变的是由哪些超声波探头反馈的，由超声波检测主机3200将检测结果发送给第一单片机4100，由第一单片机4100判断出车辆数量和所属车道。

步骤4：建立单个车辆的数据包并选择拍照摄像头拍照以及车牌识别：

第一单片机4100跟判断出的车辆数量和所属车道的结果设置单个的车辆数据包并发送给第二单片机4200。由第二单片机4200启动对应的第一车道摄像头1109和/或第二车道摄像头1209进行拍照:

如果第一车道有车，则启动第一车道摄像头1109。

如果第二车道有车，则启动第二车道摄像头1209。

如果第三车道有车，则启动第三车道摄像头1309。

即哪个车道有车，就启动对应车道的摄像头。

如果车辆跨第一车道和第二车道行驶，则启动第一车道摄像头1109和第二车道摄像头1209。

如果车辆跨第二车道和第三车道行驶，则启动第二车道摄像头1209和第三车道摄像头1309。

由第二单片机4200对图片进行车牌颜色和字符识别，同时进入步骤5。

步骤5：检测车轮数量和车轮位置判断出车辆车轮行驶工况：

由轮胎识别模块2000检测车辆的车轮位置以及车轮经过时刻，生成数字式位置序列并反馈至第一单片机4100，由第一单片机4100对序列进行解码后得出车轮数量和车轮位置，然后判断出车辆车轮行驶工况：

轮胎识别器按照垂直于行车方向，每个独立的单元并列布置于车道上，并且布置满车道，并且确定好位于车道分界线处的单元编号。轮胎识别器单元的数量根据车道宽度确定，轮胎识别器单元的长宽为10厘米，每个车道的数量为车道宽度除以10厘米的值。

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线两侧且个数为偶数，则判定车辆在车道内行驶。若一侧轮胎个数为2一侧轮胎个数为0时只有一辆车经过，两侧都为2时有两辆车经过。

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线，则判定车辆压线行驶。

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线两侧且个数为都1，则判定车辆跨车道行车，且行车车道车辆数为1。

如果触发的轮胎识别器数量总和为1，则判定为单车辆斜向行车。

随后，进入步骤6。

步骤6：选择轴重计算方法：

若经步骤5判断为车道内行车，则执行步骤6.1的轴重计算方法。如经步骤5判断为压线行驶，则执行步骤6.2。如经步骤5判断为跨车道行车，则执行步骤6.3。如经步骤5判断为斜向行车，则执行步骤6.4。

步骤6.1：当车辆在车道内行车时，第一车道第一动态汽车衡1104、第二车道第一动态汽车衡1204、和/或第三车道第一动态汽车衡1304称量的结果就为对应车道上车辆的当前轴的轴重。

步骤6.2：当车辆压线且所属车道内轮胎数为1时，为当前车道车辆压线行驶，所测量的车轴的轴重为第一车道第一动态汽车衡1104与第一车道第二动态汽车衡1108的测量结果差值的二倍、或第二车道第一动态汽车衡1204与第二车道第二动态汽车衡1208或者第二车道第三动态汽车衡1205的测量结果差值的二倍、或第三车道第一动态汽车衡1304与第三车道第二动态汽车衡1308的差值的二倍。

当车辆压线且所述车道内轮胎数为2时，为另一车道车辆压线行驶，所测量的车轴的轴重为本车道的第一动态汽车衡与的测量结果减去相邻车道的车辆轴重的一半与相邻车道的临近本车道的第二动态汽车衡的测量结果的差值。相邻车道的轴重按照相应的方法进行计算。

换言之，为（第一车道第一动态汽车衡1104反馈的数值-（第二车道计算得到的轴重/2-第二车道第二动态汽车衡1208反馈的数值）、（第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值-（第一车道计算得到的轴重/2-第一车道第二动态汽车衡1108反馈的数值）-（第三车道计算得到的轴重/2-第三车道第二动态汽车衡1308反馈的数值）、（第三车道第一动态汽车衡1304反馈的数值-（第二车道计算得到的轴重/2-第二车道第三动态汽车衡（1205）反馈的数值）。

步骤6.3：跨车道行车时需要判断同时经过的车辆的数量：

如果轮胎数为2则车辆数量为1进行步骤6.3.1。如果轮胎数为4则同时经过的车辆数量为2的时候需要判断进行测重的车道。如果车道内的轮胎数量为1，测量轴重的车道上的车的车轮在车道分界线两侧则进行步骤6.3.2。如果车道内的轮胎数量为3，测量轴重的车道上的除了所要测量的车的车轮还有另一车道上的车轮则进行步骤6.3.3。对于第一车道车辆和第三车道车辆都跨道行驶在第二车道上的情况，即第二车道的轮胎数量为2，按照第一车道和第三车道车道内的轮胎数量为1的方法计算，即进行步骤6.3.2。

步骤6.3.1：单车行驶跨车道时，所测量的车轴的轴重为两个第一动态汽车衡的和。

换言之，为第一车道第一动态汽车衡1104反馈的数值+第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值、或第三车道第一动态汽车衡1304反馈的数值+第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值。

步骤6.3.2：所测车辆的车轴的重量为当前车道的第一动态汽车衡的值的二倍。

换言之，为第一车道第一动态汽车衡1104反馈的数值*2、或第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值*2、或第三车道第一动态汽车衡1304反馈的数值*2。

步骤6.3.3：所测车辆的车轴的重量为当前车道的第一动态汽车衡1004的值减去另一车道的第一动态汽车衡1004的值。

换言之，为第一车道第一动态汽车衡1104反馈的数值-第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值,或第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值-第一车道第一动态汽车衡1104反馈的数值-第三车道第一动态汽车衡1304反馈的数值、或第三车道第一动态汽车衡1304反馈的数值-第二车道第一动态汽车衡1204反馈的数值。

步骤6.4：所测车辆的车轴的重量为连续两次测到的两个第一动态汽车衡1004的四个值的和。

换言之，为第一车道第一动态汽车衡1104第一时刻反馈的数值+第一车道第一动态汽车衡1104第二时刻反馈的数值+第二车道第一动态汽车衡1204第一时刻反馈的数值+第二车道第一动态汽车衡1204第二时刻反馈的数值。或者为第二车道第一动态汽车衡1204第一时刻反馈的数值+第二车道第一动态汽车衡1204第二时刻反馈的数值+第三车道第一动态汽车衡1304第一时刻反馈的数值+第三车道第一动态汽车衡1304第二时刻反馈的数值。如果车辆斜行跨越第一和第二车道则按前一种方法计算，如果斜跨第二和第三车道则按后一种方法计算。

步骤7：判断车辆是否完全经过：

若判断车辆完全经过待检测区域，则进行步骤8。若没有完全经过，则回到步骤5。

步骤8：车辆车重信息汇总和匹配：

由第一单片机4100将所有车轴的车重信息进行汇总，并根据轮胎识别器2100与第一车道第一动态汽车衡1104、第二车道第一动态汽车衡1204、第三车道第一动态汽车衡1304的触发时刻和距离计算车辆速度并估算出车辆轴距，根据超声波探头的收发时间变化计算出车长，将数据发送给第二单片机4200，第二单片机4200将识别出的车牌信息与第一单片机发送的车重信息进行匹配。

步骤9：判断所有进入的车辆是否都已经离开：

若驶入检测区域的车辆尚未驶出时，而又有车辆进入该监测区域时，则返回步骤4对于新驶入监测区域的车进行信息的采集与匹配。

若驶入检测区域的车辆全部驶出，且无新的车辆进入该监测区域——即所有进入监测区域的车辆均离开，则进入步骤10。

步骤10：第二单片机4200将所有单车车辆信息包内的单车车辆信息包进行打包，通过网络通信模块4300发送到服务器，并回到步骤1，准备下一次的车辆信息采集与匹配。

参见图8，进一步说，采用本发明所述用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，按如下步骤进行：

步骤一：称重控制器每天24点在无车辆经过后将系统中的统计参数进行归零。

统计参数主要有车辆计数器和超重计数器，将第一车道车辆计数器设置为1,M，将第二车道车辆计数器设置为2,N，将超重计数器设置为C。无车辆经过的标准为：第一车道、第二车道、或第三车道的第二地感线圈发送车离开的信号后，第二车道的前置地感线圈没有车辆进入的信号，两个线圈之间的传感器无信号改变。当24点的时候，有车进入，则在相邻的下一次后置地感线圈发送车离开的信号而前置地感线圈没有车进入的信号情况并且两个线圈之间的传感器无信号改变下，对车辆系统计数器1,M、2,N进行归零。

步骤二：第一车道车重信息监测单元、第二车道车重信息监测单元、和第三车道车重信息监测单元将各自单元中的第一和第二地感线圈的的频率变化转换成开关量、将第一第二动态汽车衡（石英晶体传感器）的电荷信息转换成电压信息传送给称重控制器、将车道中央超声波探头的超声波收发动作信号发送给超声波检测主机。超声波检测主机通过第一车道、第二车道、和第三车道车道中央超声波探头、分车道超声波探头超声波收发动作信号判断出超声波收发时间是否相对于从地面收发有差异，将判断结果发送给称重控制器。轮胎识别控制器将从轮胎识别器获取的触发信号转换成数字序列发送给称重控制器。

步骤三：称重控制器根据从第一车道车重信息监测单元、第二车道车重信息监测单元、和第三车道车重信息监测单元收到的开关量设置数据打包的起止标头并传送给图像处理模块。称重控制器根据超声波检测主机发送的判断结果形成触发量，同时设置车辆计数器，发送给图像处理模块，使图像处理模块触发摄像头进行拍照。称重控制器根据从轮胎识别控制器获取的数字序列确定出车轮个数和位置信息，同时设置轴数计数器，并将轮距信息放在当前轴数计数器下。称重控制器根据从第一车道车重信息监测单元、第二车道车重信息监测单元、和第三车道车重信息监测单元收到的电压信息转换成车重值后进行运算并存储在当前轴数计数器下。称重控制器将称重信息根据时间标记放在同一车辆计数器下，同时设置超重计数器统计车辆是否超限，发送给图像处理模块。

数据打包起止标头分别为S和E，S为开始标头，E为结束标头。

当第一车道、第二车道、或第三车道第一地感线圈有车辆进入的信号时，判断是否已经有车辆进入，判断方法与步骤一中的标准相同，如果有车辆进入则无反应，如果没有车辆进入，则在称重控制器内形成数据打包的起始标头S，通过超声波检测主机启动超声波探头工作，并将数据打包起始标头S发送给图像处理模块。

当第一车道、第二车道、或第三车道的第二地感线圈有车辆离开车重信息采集区的信号，并且通过第一地感线圈检测器判断第一车道、第二车道、或第三车道的第一地感线圈无车辆进入信号时，形成数据打包记号E，将打包结束记号E发送给图像处理模块。否则三个车道的第二地感线圈持续检测。

根据超声波检测器判断是否有车辆进入或出去以及车辆位置，同时作为车辆分离的依据，当没有车辆进入的时候持续进行检测，当有车辆进入的时候，判断出车辆所经过的车道，判别方法为：如果只有第一车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车辆在第一车道。如果只有第二车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车在第二车道。如果只有第三车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车在第三车道。如果只有第一分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车辆跨车道行驶，而且靠中央行驶，依旧算在第一车道。如果只有第二分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车辆跨车道行驶，而且靠中央行驶，算在第三车道。如果只有第一分车道超声波探头以及第二分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变时，则判定车辆跨车道行驶，而且靠中央行驶，算在第一车道和第三车道。如果同时检测到第一车道车道内超声波探头和分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定车在第一车道。如果同时检测到第二车道车道内超声波探头和分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定车在第二车道。如果同时检测到第三车道车道内超声波探头和分车道超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定车在第三车道。如果同时检测到第一车道车道内超声波探头和第二车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定两车道都有车辆，且无跨道。如果车道中央的超声波探头收发时间也同时改变，则判定为两车道都有车辆，且有跨道。如果同时检测到第二车道车道内超声波探头和第三车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定两车道都有车辆，且无跨道。如果车道中央的超声波探头收发时间也同时改变，则判定为两车道都有车辆，且有跨道。如果同时检测到第一车道车道内超声波探头和第二车道车道内超声波探头以及第三车道车道内超声波探头收发时间相对从地面收发有改变，则判定两车道都有车辆，且无跨道。其他为以上情况的组合。同时相应车道车辆计数系统计数器加1作为车辆信息标头，如果是第一车道有车辆进入则“1,M”中的M加1，初始化后第一车道第一次进入的车辆的车辆信息标头为“1,1”，如果是第二车道有车辆进入则“1,N”中的N加1，初始化后第二车道第一次进入的车辆的车辆信息标头为“2,1”，将车辆信息标头发送给图像处理器模块，图像处理模块接收车辆信息标头，并启动对应车道摄像头拍照。

称重控制器通过轮胎识别控制器接收轮胎识别器的信号，并记录得到的车轮个数和间距信息、车辆行驶是否有跨车道行为，为了对每辆车拥有的轴数计数设置轴数计数器Z，并且在相应车辆信息标头下的轴数计数器Z加1，并且记下触发时刻。车轮为一个时，判定为单车斜行。车轮分布在第一车道和车道分界线上时为第一车道单车压线行驶。车轮分布在第二车道和车道分界线上时为第二车道车辆压线行驶。

称重控制器对收到的动态汽车衡对动态汽车衡的电荷转换成的电压进行载荷转换，将载荷放在轴数计数器Z下，并计算触发时刻，根据轮胎识别控制器触发的时刻以及设定的两者之间的间距，算出相应轴的车速，记录在相应的轴数计数器Z下。第一车道第一动态汽车衡和第一车道第二动态汽车衡处理得到的重量设置为W11和W12，第二车道第一动态汽车衡和第二车道第二动态汽车衡以及第二车道第三动态汽车衡处理得到的重量设置为W21和W22以及W23，第三车道第一动态汽车衡和第三车道第二动态汽车衡处理得到的重量设置为W31和W32，在车辆在车道内行车时，第一动态汽车衡就为对应车道的当前轴数计数器Z下的轴重。当车辆压线且所属车道内轮胎数为1时，为当前车道车辆压线行驶，当前轴数计数器Z下的轴重为第一车道第一动态汽车衡当前轴数计数器Z下的轴重为与第一车道第二动态汽车衡的测量结果差值的二倍、或第二车道第一动态汽车衡与第二车道第二动态汽车衡或者第二车道第三动态汽车衡的测量结果差值的二倍、或第三车道第一动态汽车衡与第三车道第二动态汽车衡的差值的二倍。当车辆压线且所述车道内轮胎数为2时，为另一车道车辆压线行驶，所测量的车轴的轴重为本车道的第一动态汽车衡的测量结果减去相邻车道的车辆轴重的一半与相邻车道的临近本车道的第二动态汽车衡的测量结果的差值。相邻车道的轴重按照相应的方法进行计算。当车辆有跨车道行车时，当前轴数计数器Z下的轴重为第一动态汽车衡采集到的载荷的二倍。当识别到有其他车道车辆有跨车道行为时，如果轮胎数为2则车辆数量为1，当前轴数计数器Z下的轴重为相邻两个第一动态汽车衡的和。如果轮胎数为4且当前车道内的轮胎数量为1，则当前轴数计数器Z下的轴重为当前车道的第一动态汽车衡的值的二倍。如果车道内的轮胎数量为3，则当前轴数计数器Z下的轴重为当前车道的第一动态汽车衡的值减去另一车道的第一动态汽车衡的值。当车辆斜行时，其不是通过超声波进行斜行的判断的，而是根据轮胎识别模块判断，当前轴数计数器Z下的轴重为连续两次测到的相邻两个道路的第一动态汽车衡的四个值的和。

每轴的载荷计算方法如下：当车辆在车道内行车时，第一动态汽车衡就为对应车道的当前轴数计数器Z下的轴重，即W1=W11，W2=W21，W3=W31。当车辆为单车行驶或者两车以及三车并排交错行驶且有跨道行为时（同一时刻经过第一动态汽车衡的车轴为1）：当第一车道车辆两轮在车道分界线上或两侧时，第一车道车重的每个轴重设置为W1=W11+W21。当第二车道车辆两轮在车道分界线上或两侧时，第二车道车重的每个轴重设置为W2=W11+W21+W31。当第三车道车辆两轮在车道分界线上或两侧时，第三车道车重的每个轴重设置为W3=W21+W31。

当第一车道车辆两轮在车道分界线两侧时，第一车道车重的每个轴重设置为W1=W11*2，第二车道车重的每个轴重设置为W2=W21-W11。当第二车道车辆两轮在车道分界线两侧时，第一车道车重的每个轴重设置为W1=W11-W21，第二车道车重的每个轴重设置为W2=W21*2。

当三个车道上有两辆以上的车的车轮平齐经过时，如果有四个车轮同时经过轮胎识别器且被清楚定位识别出有压线行车时，若计算车道的车轮数量为1，当为第一车道时，第一车道车重的每个轴重设置为W1=（W11-W12）*2，当为第二车道时，第二车道车重的每个轴重设置为W2=（W21-W22）*2或W2=（W21-W23）*2，根据压线的位置选择，压的是一二车道的则选前者否则为后者，当为第三车道时，第三车道车重的每个轴重设置为W3=（W31-W32）*2。若计算车道的车轮数量为2，为另一车道车辆压线，当为第一车道时，W1=W11-（W2*1/2-W22），当为第二车道时，W21-（W1*1/2-W12）-（W3*1/2-W32），当为第三车道时，W3=W31-（W21*1/2-W23）。如果有六个车轮同时经过轮胎识别器且被清楚定位识别出有压线行车时，计算方法与四个车轮的相同。

当判断车辆有跨车道行车时，如果轮胎数为2则车辆数量为1，按照前述的方法进行计算：：当第一车道车辆两轮在车道分界线上或两侧时，第一车道车重的每个轴重设置为W1=W11+W21。当第二车道车辆两轮在车道分界线上或两侧时，第二车道车重的每个轴重设置为W2=W11+W21+W31。如果轮胎数为4则同时经过的车辆数量为2的时候需要判断进行测重的车道，如果车道内的轮胎数量为1：当计算车道为第一车道时W1=W11*2。当计算车道为第二车道时W2=W21*2。当计算车道为第三车道时W3=W31*2。如果车道内的轮胎数量为3：W1=W11-W21,W2=W21-W11-W31，W3=W31-W21。

综上所有的计算都是以判断好车辆所属车道以后才做计算的。

根据超声波检测器判断是否有车辆出去，判断标准为：相应车道的超声波探头收发超声波的时间与对地面收发超声波的时间相同。当车辆没有完全离开的时候继续计算每轴重量。如果车辆离开，超声波探头收发超声波的时间与对地面收发超声波的时间相同时，整个车辆车重信息计算完成。

将称重信息（包括轴数、轴和轴的轴距、每个轴的轮距、每个轴的载荷、每个轴的速度、整车的载荷、整车的平均速度）进行汇总并记录在相应的车辆信息标头下，如果车辆有超重则在超重计数器C下加1放在车辆信息标头后，然后将汇总后的数据发送给图像处理模块，将轴数技术器Z归零。

步骤四：图像处理模块接收称重控制器发来的车辆计数器标头，并根据称重控制器的触发量触发摄像头拍照，图像处理模块将接收到的摄像头传回的照片数据存储在车辆计数器标头后。图像处理模块应用图像处理算法对照片内的车牌信息进行识别然后将车牌信息存储在车辆计数器标头后。图像处理模块从称重控制器接收带有车辆计数器标头的车重信息字符串，并将同一车辆计数器下的照片和车牌信息字符串进行顺序排列后融合。

步骤五：图像处理模块接收车重控制器发来的数据打包起止标头，并将数据打包起止标头时间内的车重信息按照车辆计数器标头进行排列打包，并通过网络模块发送到服务器数据库。

图像处理模块接收打包结束记号E。图像处理模块将在数据打包标头S和打包结束记号E时间区间内对存储的已经匹配好的带有车辆信息标头的车重与图像信息进行打包。

步骤六：在服务器上根据车辆计数器的值统计实时的车流量，根据超重计数器的值统计超载车辆的数量，根据两者的比值统计超载率。

在服务器上根据M、N的值的加和统计实时的车流量，根据C的值统计超载车辆的数量，根据C/(M+N)的值统计超载率。

Claims (9)

1.用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：包括车道车重信息监测模块（1000）、轮胎识别模块（2000）、超声波监测模块（3000）、信息处理模块（4000）；

车道车重信息监测模块（1000）分别与超声波监测模块（3000）、信息处理模块（4000）相连接；轮胎识别模块（2000）、超声波监测模块（3000）分别与信息处理模块（4000）相连接；

所述车道车重信息监测模块（1000）负责采集车辆经过时的信号，并向后级模块反馈车道车重信息数据包；所述车道车重信息数据包内含车辆进入的时刻信息、车辆车轮经过时刻信息、各个车轴重量信息、车辆照片数据、车辆的离开信号；所述车道车重信息监测模块（1000）内含车道信息监测单元；

轮胎识别模块（2000）负责采集车轮经过时刻以及车轮位置信息；

超声波监测模块（3000）负责确定单个车辆进入的起止时刻、以及该车辆是否有跨车道行驶行为；

信息处理模块（4000）负责处理车道车重信息监测模块（1000）、轮胎识别模块（2000）、超声波监测模块（3000）的数据，确定出相应位置的单个车辆的准确的车重信息，并将数据转发到服务器。

2.根据权利要求1所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：

车道车重信息监测模块（1000）包含三个以上车道信息监测单元；每个车道信息监测单元均包含车道中央超声波探头、第一地感线圈、第一地感线圈检测器、第一动态汽车衡、第二地感线圈、第二地感线圈检测器、第二动态汽车衡、摄像头；其中，

第一地感线圈的输出端与第一地感线圈检测器的输入端相连；第二地感线圈的输出端与第二地感线圈检测器的输入端相连；第一地感线圈检测器的输出端、第一动态汽车衡的输出端、第二地感线圈检测器的输出端、第二动态汽车衡的输出端、摄像头分别与信息处理模块（4000）的输入端相连；车道中央超声波探头的输出端与超声波监测模块（3000）的输入端相连；

所述中央超声波探头负责监测其所在车道上有无车辆跨道行车；

第一地感线圈接收第一地感线圈检测器发送的固定频率电信号，且当有车辆驶入第一地感线圈时，回馈相应变化的电信号；

第一地感线圈检测器负责给第一地感线圈发送固定频率电信号，并接收第一地感线圈回馈的电信号，判断出是否有车辆进入，并形成开关量信号；

第一动态汽车衡负责采集车辆经过第一动态汽车衡时得到的电荷信号，并将该电荷信号放大并转换成电压值；

第二地感线圈负责接收第二地感线圈检测器发送的固定频率电信号，且当有车辆驶出第二地感线圈时，回馈相应变化的电信号；

第二地感线圈检测器负责给第二地感线圈发送固定频率电信号，并接受第二地感线圈回馈的电信号，判断出是否有车辆离开，并形成开关量信号；

第二动态汽车衡负责采集车辆经过第二动态汽车衡时得到的电荷信号，并将电荷信号放大并转换成电压值；

摄像头负责接收信息处理模块（4000）的控制信号进行两次拍照，并将照片数据传给信息处理模块（4000）。

3.根据权利要求2所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：

所述中央超声波探头的型号为DDY1CJC1；

第一地感线圈和第二地感线圈均由φ0.75mm的耐高温镀锡线绕成；第一地感线圈和第二地感线圈的尺寸均为2米长1米宽；在第一地感线圈、第二地感线圈的四角分别做有45°、20cm长的切角；

第一地感线圈检测器、第二地感线圈检测器的型号均为上海德修电子的LD102单通道线圈车辆检测器；

第一动态汽车衡、第二动态汽车衡、第三动态汽车衡（1205）的型号均为GBS-30DZ动态汽车衡；第一动态汽车衡、第二动态汽车衡均包含石英晶体传感器、电缆、电荷放大器和称重控制器；

摄像头的型号为DS-2CD986A。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：

所述车道车重信息监测模块所包含的3个车道信息监测单元，分别为：第一车道信息监测单元（1100）、第二车道信息监测单元（1200）和第三车道信息监测单元（1300）；

第一车道信息监测单元（1100）包含第一车道车道中央超声波探头（1101）、第一车道第一地感线圈（1102）、第一车道第一地感线圈检测器（1103）、第一车道第一动态汽车衡（1104）、第一车道第二地感线圈（1106）、第一车道第二地感线圈检测器（1107）、第一车道第二动态汽车衡（1108）、第一车道摄像头（1109）；

第二车道信息监测单元（1200）包含第二车道车道中央超声波探头（1201）、第二车道第一地感线圈（1202）、第二车道第一地感线圈检测器（1203）、第二车道第一动态汽车衡（1204）、第二车道第二地感线圈（1206）、第二车道第二地感线圈检测器（1207）、第二车道第二动态汽车衡（1208）、第二车道摄像头（1209）；

第三车道信息监测单元（1300）包含第三车道车道中央超声波探头（1301）、第三车道第一地感线圈（1202）、第三车道第一地感线圈检测器（1303）、第三车道第一动态汽车衡（1304）、第三车道第二地感线圈（1306）、第三车道第二地感线圈检测器（1307）、第三车道第二动态汽车衡（1308）、第三车道摄像头（1309）；

所述第一车道信息监测单元（1100）安置在一条车道上，其中，第一车道第一地感线圈（1102）的地感线圈频率变化信号、第一车道第二地感线圈（1106）的地感线圈频率变化信号、第一车道车道中央超声波探头（1101）的超声波探头收发时间变化信号、第一车道第一动态汽车衡（1104）的电压信号、第一车道第二动态汽车衡（1108）的电压信号；

所述第二车道信息监测单元（1200）安置在另一个车道上，负责反馈该车道上第二车道第一地感线圈（1202）的地感线圈频率变化信号、第二车道第二地感线圈（1206）的地感线圈频率变化信号、第一车道车道中央超声波探头（1101）的超声波探头收发时间变化信号、第二车道第一动态汽车衡（1204）的电压信号、和第二车道第二动态汽车衡（1208）的电压信号；

所述第三车道信息监测单元（1300）安置在第三个车道上，负责反馈该车道上第三车道第一地感线圈（1302）的地感线圈频率变化信号、第三车道第二地感线圈（1306）的地感线圈频率变化信号、第三车道车道中央超声波探头（1301）的超声波探头收发时间变化信号、第三车道第一动态汽车衡（1304）的电压信号、和第三车道第二动态汽车衡（1308）的电压信号；

轮胎识别模块（2000）包括轮胎识别器（2100）和轮胎识别控制器（2200）；轮胎识别器（2100）经轮胎识别控制器（2200）与信息处理模块（4000）相连接；

超声波监测模块（3000）包括第一道路间超声波探头（3101）、第二道路间超声波探头（3102）和超声波检测主机（3200）；其中，第一道路间超声波探头（3101）安置在前述第一车道与第二车道分界的位置，第二道路间超声波探头（3102）安置在前述第二车道与第三车道分界的位置；第一道路间超声波探头（3101）、第二道路间超声波探头（3102）均负责检测单车辆跨车道行驶时的超声波探头收发时间变化信号，即检测因车辆跨车道行驶时，导致第一车道、第二车道、第三车道内的车道车重信息监测单元的车道中央超声波探头检测不到的车辆信号；第一道路间超声波探头（3101）、第二道路间超声波探头（3102）分别经超声波检测主机（3200）与信息处理模块（4000）相连接。

5.根据权利要求4所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：轮胎识别器（2100）的型号为LZ-A轮胎识别器；第一道路间超声波探头（3101）、第二道路间超声波探头（3102）的型号为DDY1CJC1超声波探头；超声波检测主机（3200）的型号为DDY1CJC1超声波检测主机。

6.根据权利要求4所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：

信息处理模块（4000）包括第一单片机（4100）、第二单片机（4200）、网络通信处理模块（4300）；其中，

第一单片机（4100）、网络通信处理模块（4300）分别与第二单片机（4200）连接；

第一单片机（4100）分别与轮胎识别控制器（2200）、第一车道信息监测单元（1100）、第二车道信息监测单元（1200）、第三车道信息监测单元（1300）、超声波检测主机（3200）连接；由第一单片机（4100）分别获取轮胎识别控制器（2200）反馈的轮胎数量和轮胎位置信息、第一车道信息监测单元（1100）反馈的第一车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、第二车道信息监测单元（1200）反馈的第二车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、第三车道信息监测单元（1300）反馈的第三车道上所有轮胎经过时刻以及轮胎负荷对应的电压值、超声波检测主机（3200）反馈的将反映有车辆进入和离开的超声波收发时间变化形成的开关量数据，并传递至第二单片机（4200）；

所述第一车道信息监测单元（1100）中的摄像头（1109）负责拍摄第一车道信息监测单元（1100）所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机（4200）；

所述第二车道信息监测单元（1200）中的摄像头（1209）负责拍摄第二车道信息监测单元（1200）所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机（4200）；

所述第三车道信息监测单元（1300）中的摄像头（1309）负责拍摄第三车道信息监测单元（1300）所在车道上的车辆的车牌照片，并反馈至第二单片机（4200）；

所述第一单片机（4100）为称重控制器，负责给第二单片机发送拍照控制信号并对前置传感器的数据进行判断和汇总处理；第一单片机（4100）的处理结果传递至第二单片机（4200）进行进一步处理；

所述第二单片机（4200）为图像处理模块，负责接收第一单片机的拍照控制信号并控制摄像头进行拍照并对照片进行车牌识别并将车牌信息存储到对应的车重信息下；

所述网络通信处理模块（4300）负责将第二单片机（4200）的处理结果传递至远程服务器。

7.根据权利要求4所述的用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统，其特征在于：

在单向的三车道上设置本不停车车辆车重信息采集与匹配的系统；记单向的三车道的内侧车道为第一车道，中间车道为第二车道，外侧车道为第三车道；

在第一车道上设置有第一车道信息监测单元（1100）；在第二车道上设置有第二车道信息监测单元（1200）；在第三车道上设置有第三车道信息监测单元（1300）；在第一车道、第二车道、与第三车道上共同设有轮胎识别器（2100）；在第一车道与第二车道之间设有第一道路间超声波探头（3101），在第二车道与第三车道之间设有第二道路间超声波探头（3102）；其中，

在第一车道的行车方向依次布置第一车道第一地感线圈（1002）、第一车道中央超声波探头（1101）、第一车道第一动态汽车衡（1104）、第一车道第二动态汽车衡（1108）、第一车道第二地感线圈（1106）和第一车道摄像头（1109）；

在第二车道的行车方向依次布置第二车道第一地感线圈（1202）、第二车道中央超声波探头（1201）、第二车道第一动态汽车衡（1204）、第二车道第二动态汽车衡组、第二车道第二地感线圈（1206）和第二车道摄像头（1209）；

在第三车道的行车方向依次布置第三车道第一地感线圈（1302）、第三车道中央超声波探头（1301）、第三车道第一动态汽车衡（1304）、第三车道第二动态汽车衡（1308）、第三车道第二地感线圈（1306）和第三车道摄像头（1309）；

第一车道第一地感线圈（1102）、第一车道中央超声波探头（1101）、第一车道第一动态汽车衡（1104）、第一车道第二地感线圈（1106）、第一车道第二动态汽车衡（1108）、第一车道第二地感线圈（1106）和第一车道摄像头（1109）的安装位置，与第二车道第一地感线圈（1202）、第二车道中央超声波探头（1201）、第二车道第一动态汽车衡（1204）、第二车道第二动态汽车衡（1208）、第二车道第二地感线圈（1206）和第二车道摄像头（1209）的安装位置，以及第三车道第一地感线圈（1302）、第三车道中央超声波探头（1301）、第三车道第一动态汽车衡（1304）、第三车道第二地感线圈（1308）、第三车道第二地感线圈（1306）和第三车道摄像头（1309）的安装位置相互对齐；

轮胎识别器（2100）的安装位置在第一车道中央超声波探头（1101）与第一车道第一动态汽车衡（1004）之间的区域；

第一道路间超声波探头（3101）安装在第一车道与第二车道的分界处，第二道路间超声波探头（3102）安装在第二车道与第三车道的分界处，第一道路间超声波探头（3101）的安装位置、第二道路间超声波探头（3102）的安装位置与第一车道中央超声波探头（1101）的安装位置、第二车道中央超声波探头（1201）的安装位置相互平齐；

第一车道第一地感线圈检测器（1103）、第一车道第二地感线圈检测器（1107）、第二车道第一地感线圈检测器（1203）、第二车道第二地感线圈检测器（1207）、第三车道第一地感线圈检测器（1303）、第三车道第二地感线圈检测器（1307）、第一单片机（4100）、第二单片机（4200）、网络通信处理模块（4300）、轮胎识别控制器（2200）、超声波检测主机（3200）均设置在多车道的边上。

8.采用权利要求1至7所述任一用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：检测有无车辆进入监测区域：如无车辆进入，则保持待机状态；如有车辆进入，则转入步骤2；

步骤2：建立车辆数据包，准备接受车辆车重信息，随后进入步骤3；

步骤3：监测进入监测区域的单个车辆的实时位置，随后进入步骤4；

步骤4：建立单个车辆的数据包，并选择摄像头拍照、车牌识别，随后进入步骤5；

步骤5：通过监测车轮数量和车轮的位置，判断车辆的行驶工况，随后进入步骤6；

步骤6：依据步骤5判断得到的行驶工况，按照车道内行车的工况计算车轴重量、车辆压线行驶的工况计算车轴重量、车辆跨道行驶的工况计算车轴重量、或斜向行车的工况计算车轴重量；随后进入步骤7；

步骤7：判断车辆是否完全经过：如果车辆完全经过，则进入步骤8；反之，则返回步骤5；

步骤8：进行车辆车重信息的汇总和匹配，随后进入步骤9；

步骤9：判断监测区域的车辆是否都已经驶出；如是，则进入步骤10；反之，返回步骤2；

步骤10：车辆车重信息转发给远程服务器，并返回步骤1。

9.根据权利要求8所述采用用于多车道的不停车车辆车重信息采集与匹配的系统的采集匹配方法，其特征在于：

步骤1：检测有无车辆进入:

通过与第一车道第一地感线圈检测器（1103）相连的第一车道第一地感线圈（1102）的反射信号、与第二车道第一地感线圈检测器（1203）相连的第二车道第一地感线圈（1202）的反射信号、与第三车道第一地感线圈检测器（1303）相连的第三车道第一地感线圈（1302）的反射信号，判断是否有车辆进入，如果没有则持续检测；如果第一车道第一地感线圈（1102）的反射信号、第二车道第一地感线圈（1202）和/或第三车道第一地感线圈（1302）的反射信号有变化就代表有车辆进入，进行步骤2；

步骤2：建立车辆数据包准备接收车辆车重信息：

由第一车道第一地感线圈检测器（1103）将第一车道第一地感线圈检测器（1103）的反射信号变化转换成的开关量；

由第二车道第一地感线圈检测器（1203）将第二车道第一地感线圈检测器（1203）的反射信号变化转换成的开关量；

由第三车道第一地感线圈检测器（1303）将第三车道第一地感线圈检测器（1303）的反射信号变化转换成的开关量；

第一单片机（4100）接收第一车道第一地感线圈检测器（1103）反馈的开关量、第二车道第一地感线圈检测器（1203）反馈的开关量、第三车道第一地感线圈检测器（1303）反馈的开关量，从而判断有车辆进入对应的车道；当第一单片机（4100）确定有车辆进入后，则建立车辆数据包，准备接收车辆车重信息，然后进入步骤3；

步骤3：判断有无单个车辆进入以及车辆位置：

由超声波检测主机（3200）检测第一车道车道中央超声波探头（1101）、第二车道车道中央超声波探头（1201）、第三车道车道中央超声波探头（1301）、第一道路间超声波探头（3101）和/或第二道路间超声波探头（3102）的收发时间，并确定该收发时间改变的是由哪些超声波探头反馈的，由超声波检测主机（3200）将检测结果发送给第一单片机（4100），由第一单片机（4100）判断出车辆数量和所属车道；

步骤4：建立单个车辆的数据包并选择拍照摄像头拍照以及车牌识别：

第一单片机（4100）跟判断出的车辆数量和所属车道的结果设置单个的车辆数据包并发送给第二单片机（4200）；由第二单片机（4200）启动对应的第一车道摄像头（1109）和/或第二车道摄像头（1209）进行拍照:

如果第一车道有车，则启动第一车道摄像头（1109）；

如果第二车道有车，则启动第二车道摄像头（1209）；

如果第三车道有车，则启动第三车道摄像头（1309）；

即哪个车道有车，就启动对应车道的摄像头；

如果车辆跨第一车道和第二车道行驶，则启动第一车道摄像头（1109）和第二车道摄像头（1209）；

如果车辆跨第二车道和第三车道行驶，则启动第二车道摄像头（1209）和第三车道摄像头（1309）；

由第二单片机（4200）对图片进行车牌颜色和字符识别，同时进入步骤5；

步骤5：检测车轮数量和车轮位置判断出车辆车轮行驶工况：

由轮胎识别模块（2000）检测车辆的车轮位置以及车轮经过时刻，生成数字式位置序列并反馈至第一单片机（4100），由第一单片机（4100）对序列进行解码后得出车轮数量和车轮位置，然后判断出车辆车轮行驶工况：

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线两侧且个数为偶数，则判定车辆在车道内行驶；若一侧轮胎个数为2一侧轮胎个数为0时只有一辆车经过，两侧都为2时有两辆车经过；

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线，则判定车辆压线行驶；

如果触发的轮胎识别器位于车道分界线两侧且个数为都1，则判定车辆跨车道行车，且行车车道车辆数为1；

如果触发的轮胎识别器数量总和为1，则判定为单车辆斜向行车；

随后，进入步骤6；

步骤6：选择轴重计算方法：

若经步骤5判断为车道内行车，则执行步骤6.1的轴重计算方法；如经步骤5判断为压线行驶，则执行步骤6.2；如经步骤5判断为跨车道行车，则执行步骤6.3；如经步骤5判断为斜向行车，则执行步骤6.4；

步骤6.1：当车辆在车道内行车时，第一车道第一动态汽车衡（1104）、第二车道第一动态汽车衡（1204）、和/或第三车道第一动态汽车衡（1304）称量的结果就为对应车道上车辆的当前轴的轴重；

步骤6.2：当车辆压线且所属车道内轮胎数为1时，为当前车道车辆压线行驶，所测量的车轴的轴重为第一车道第一动态汽车衡（1104）与第一车道第二动态汽车衡（1108）的测量结果差值的二倍、或第二车道第一动态汽车衡（1204）与第二车道第二动态汽车衡（1208）或者第二车道第三动态汽车衡（1205）的测量结果差值的二倍、或第三车道第一动态汽车衡（1304）与第三车道第二动态汽车衡（1308）的差值的二倍；

当车辆压线且所述车道内轮胎数为2时，为另一车道车辆压线行驶，所测量的车轴的轴重为本车道的第一动态汽车衡的测量结果减去相邻车道的车辆轴重的一半与相邻车道的临近本车道的第二动态汽车衡的测量结果的差值；相邻车道的轴重按照相应的方法进行计算；

步骤6.3：跨车道行车时需要判断同时经过的车辆的数量：

如果轮胎数为2则车辆数量为1进行步骤6.3.1；如果轮胎数为4则同时经过的车辆数量为2的时候需要判断进行测重的车道；如果车道内的轮胎数量为1，测量轴重的车道上的车的车轮在车道分界线两侧则进行步骤6.3.2；如果车道内的轮胎数量为3，测量轴重的车道上的除了所要测量的车的车轮还有另一车道上的车轮则进行步骤6.3.3；对于第一车道车辆和第三车道车辆都跨道行驶在第二车道上的情况，即第二车道的轮胎数量为2，按照第一车道和第三车道车道内的轮胎数量为1的方法计算，即进行步骤6.3.2；

步骤6.3.1：单车行驶跨车道时，所测量的车轴的轴重为两个第一动态汽车衡的和；

步骤6.3.2：所测车辆的车轴的重量为当前车道的第一动态汽车衡的值的二倍；

步骤6.3.3：所测车辆的车轴的重量为当前车道的第一动态汽车衡（1004）的值减去另一车道的第一动态汽车衡（1004）的值；

步骤6.4：所测车辆的车轴的重量为连续两次测到的两个第一动态汽车衡（1004）的四个值的和；

步骤7：判断车辆是否完全经过：

若判断车辆完全经过待检测区域，则进行步骤8；若没有完全经过，则回到步骤5；

步骤8：车辆车重信息汇总和匹配：

由第一单片机（4100）将所有车轴的车重信息进行汇总，并根据轮胎识别器（2100）与第一车道第一动态汽车衡（1104）、第二车道第一动态汽车衡（1204）、第三车道第一动态汽车衡（1304）的触发时刻和距离计算车辆速度并估算出车辆轴距，根据超声波探头的收发时间变化计算出车长，将数据发送给第二单片机（4200），第二单片机（4200）将识别出的车牌信息与第一单片机发送的车重信息进行匹配；

步骤9：判断所有进入的车辆是否都已经离开：

若驶入检测区域的车辆尚未驶出时，而又有车辆进入该监测区域时，则返回步骤4对于新驶入监测区域的车进行信息的采集与匹配；

若驶入检测区域的车辆全部驶出，且无新的车辆进入该监测区域——即所有进入监测区域的车辆均离开，则进入步骤10；

步骤10：第二单片机（4200）将所有单车车辆信息包内的单车车辆信息包进行打包，通过网络通信模块（4300）发送到服务器，并回到步骤1，准备下一次的车辆信息采集与匹配。