CN107958593B - 基于车辆行驶轨迹的交通监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，包括设置监控亭的监控服务器、设置在交通流向路段路面上的检测终端和设置在每个车辆上与监控服务器网络连接的车辆终端；所述车辆终端包括轮胎气压监测模块，用来检测轮胎气压并将轮胎气压值传递给监控服务器；定位模块，用来实时检测车辆所处位置并将位置信号实时发送给监控服务器；所述检测终端包括摄像模组，用来拍摄包括车牌号以及车辆轨迹在内的检测图像，并将检测图像发送给监控服务器；所述监控服务器包括对比数据库，用来预先存储各种车辆型号轮胎在不同负载情况下的标准轮胎气压值；监控记录模块，用来记录车辆行驶轨迹。本发明能够在监控车辆轨迹的同时检测监控车辆超载的问题。

Description

基于车辆行驶轨迹的交通监控系统

技术领域

本发明涉及交通监控系统领域，具体涉及基于车辆行驶轨迹的交通监控系统。

背景技术

随着公路运输的快速发展。汽车列车等车辆因其具有的高承载、经济、效率等特征受到行业关注，逐渐成为长途物流的主要车型。准确的获取车辆在行驶过程中的位置轨迹是研究车辆行驶稳定性和智能交通系统的基础。但是，现有的交通监控系统中并没有对车辆轨迹进行监控和识别，尤其是针对大型运输车辆，现有的监控系统并没有对其进行其他不同于普通车辆检测的监控项目，这使得大型运输车辆的检测和监控还远没有达到与其造成危害等级相匹配的监控力度。

现有的车辆监控管理系统如专利ZL201310676019.3中所写的一样，包括车辆识别信息存储模块、通信服务器、监控关系建立模块，但是，现有的车辆监控管理系统仅能对车辆的位置进行监控，对于车辆是否超载无法进行监控，对于大型运输车辆的车辆轨迹也无法监控。

发明内容

本发明意在提供一种基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，以达到能够在监控车辆轨迹的同时检测监控车辆超载的问题。

本方案中的基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，包括设置在监控亭的监控服务器、设置在路面上的检测终端和设置在每个车辆上与监控服务器网络连接的车辆终端；

所述车辆终端包括:

轮胎气压监测模块，用来检测轮胎气压并将轮胎气压值传递给监控服务器；

定位模块，用来实时检测车辆所处位置并将位置信号实时发送给监控服务器；

所述检测终端包括:

摄像模组，用来拍摄检测图像，并将检测图像发送给监控服务器；

所述监控服务器包括:

对比数据库，用来预先存储各种车辆型号轮胎在满载情况下的标准轮胎气压值；

监控记录模块，用来记录车辆行驶轨迹；

中央处理器，用来将接收到的轮胎气压值与对比数据库中该车辆型号对应的标准轮胎气压值进行对比，若当前轮胎气压值大于标准轮胎气压值则判定被监控车辆超载；中央处理器用来从检测图像中提取车辆行驶轨迹并将车辆行驶轨迹保存至监控记录模块。

名词解释：

监控亭：指设置在道路边，用来检测和监控过往车辆的固定设施。

标准轮胎气压值：指根据GB/T 2977-2016载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷标准确定的各种型号车辆轮胎的气压值。

原理及效果：

车辆终端可以直接用车辆上自带的车载电脑，而不需要额外设置。现在大多数车辆上都设置有用来检测轮胎气压的轮胎气压监测模块。轮胎气压对不同车辆型号的轮胎而言，其在空载和满载的情况下气压值会明显不同，轮胎的气压值与其承受的压力即负载重量是正相关的，如果轮胎气压监测模块监测到的轮胎气压值高于满载时的气压值，则能够判定被监控的车辆已经超载。检测终端中的摄像模组将检测图像发送给监控服务器，监控服务器中的中央处理器从检测图像中提取车辆行驶轨迹并保存至监控记录模块，使车辆的行驶轨迹能够被监控记录，方便积累车辆行驶的基本数据，同时监控这些大型车辆的行车安全。

本发明直接通过车辆本身安装的轮胎气压监测模块进行轮胎气压值监测，能够通过轮胎气压值实时监控车辆的超载情况，且不会额外对每个运输车辆增加配置费用。在监控车辆超载的同时，通过检测终端的摄像模组将检测图像发送给监控服务器，监控服务器的中央处理器从中提取出车辆行驶轨迹并存储在监控记录模块，使车辆行驶轨迹能够被监控。本发明在监控车辆行驶轨迹的基础上，完成了对车辆载重量的实时监控。

进一步，所述摄像模组包括均匀分布在特定路段路面上的多组摄像头，每组摄像头中的多个摄像头沿着道路方向顺次排列；所述对比数据库内预先设置有用来表示每个摄像头位置的位置信息表；中央处理器根据接收到的各个摄像头传递来的多个检测图像，将拍摄到车辆上同一部分的摄像头位置从对比数据库中读取出来，这些摄像头位置形成的集合就是车辆行驶轨迹。

特定路段，指车流量大的路段，比如交通路口，通过在特定路段上设置摄像头能够通过车辆的行驶轨迹用来检测车辆变道的情况，对非法变道进行监控。

摄像头模组中的摄像头设置在路面上，当车辆从路面上驶过的时候，摄像头会拍摄下车辆，而拍摄下车辆同一部分的摄像头就是车辆在行驶过程中与车辆该部分正对的摄像头，将这些摄像头当做一个坐标点，将这些摄像头连接起来形成的轨迹线就是车辆行驶轨迹。

进一步，所述摄像模组中的摄像头所有拍摄到车轮底面部分的摄像头位置构成的坐标集合为车辆行驶轨迹，所述监控记录模块内存储有用来记录每辆车车辆行驶轨迹的行驶轨迹记录表；中央处理器从每一个检测终端接收车辆的行驶轨迹，并将行驶轨迹更新到行驶轨迹记录表中。

车辆轮胎在路面上运行的轨迹是车辆实际的行驶轨迹，将拍摄下同一轮胎底面部分的摄像头位置连接起来就是车辆行驶轨迹，将这些摄像头的坐标位置保存为行驶轨迹集合，有了这个集合，将结合中的各个点顺次连接起来的形状就是车辆行驶轨迹的具体形状，而将车辆行驶轨迹用坐标集合的形式表示，更加方便机器记忆和存储。

进一步，所述监控服务器包括驱动模块，所述检测终端上设有用来被驱动模块驱动用来拦住超载车辆的道闸。

当中央处理器在判定被监控车辆超载时，中央处理器使驱动模块驱动道闸放下拦住超载车辆。

进一步，所述检测终端还包括喷枪，当中央处理器判断车辆超载时，中央处理器通过驱动模块使喷枪向超载车辆喷射标记。

本发明通过喷枪，能够及时对超载车辆进行喷射标记，既避免了需要停车下来处理的时间和因此造成的交通拥堵，又不会使超载车辆逃掉，对喷射标记的车辆进行跟踪记录可以方便在后面处于安全环境的时候对超载车辆进行处罚，同时还能提醒道路上的其他车辆避让该车，减少与其因为抢道等原因造成的交通事故。

当系统发现超载的车辆后，通过喷枪对车辆进行喷射标记并进行跟踪记录。可以等到车辆行驶到安全的地方后再对其进行处理，避免在监控亭附近因为处理而造成停车拥堵的情况。而且，在对车辆进行喷射标记后，也可以使道路上的其他车辆能够通过标记知道该车超载，在行驶过程中远离该车辆避免与该车辆因为抢道等情况发生交通事故。

进一步，所述喷枪内设有用来改变喷射标记形状的旋转模块，驱动模块控制旋转模块的旋转动作。

通过控制驱动模块不仅能够控制喷枪喷射，还能使喷枪调节其喷射出的喷射标记形状，方便对不同种类的违规进行不同的标记。

进一步，所述车辆终端设有用来以车牌号为用户名建立与监控服务器网络连接的登录模块；中央处理器针对每个车辆终端发送过来的轮胎气压值在监控记录模块中建立监控信息表，监控信息表包括多组监控信息，每组监控信息都包括与该车牌号对应的检测图像、轮胎气压值以及行驶轨迹记录表上对应的存储地址。

通过登录模块，使车辆终端能够和监控服务器网络连接，使监控服务器能够在获取轮胎气压值的同时能够获知车辆的车牌号，方便监控服务器将轮胎气压值实时存储到该车牌号对应的监控信息表中，使监控服务器接收到检测图像和行驶轨迹能够与对应的车牌号关联起来。

附图说明

图1为本发明实施例的连逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例基本如附图1所示：基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，包括设置监控亭的监控服务器、通信服务器、设置在车辆必经路段路面上的多个检测终端和设置在每个车辆上与监控服务器网络连接的车辆终端；通信服务器可以用来使诸如手机之类的移动终端能够连接到监控服务器上。

所述车辆终端包括：

轮胎气压检测模块，用来检测轮胎气压值并将轮胎气压值传递给监控服务器；

传输模块，用来在登录模块与监控服务器建立通信连接后与监控服务器进行通信；

登陆模块，用来以车牌号为用户名建立与监控服务器之间的通信连接；监控服务器与各个车辆终端共同连接在一个网络中，通过输入车牌号和密码，经过监控服务器验证通过后，车辆终端与监控服务器建立通信连接。在车辆终端初次通过登录模块登陆的时候，监控服务器将读取该登录模块传递来的车牌号和密码以及一起传递过来的由定位模块发送的定位信号，通过检测终端拍摄下该车辆的检测图像，在通过现有图像识别技术识别出该位置检测图像中车辆的车牌号与登陆的车牌号相同后，车辆终端的车牌号和密码被监控服务器注册通过并保存在监控服务器，下次登陆的时候，车辆终端直接输入车牌号和密码即可与监控服务器建立通信连接。当车辆终端在登陆后，监控服务器能够直接通过登陆的用户名来对车辆进行一一识别区分。

定位模块，用来定位车辆终端所在车辆的位置，并将位置信号传递给监控服务器。能够在车辆终端初次通过登录模块向监控服务器传递信息的时候，使监控服务器可以根据位置信号可以控制处于该位置上的检测终端通过摄像模组拍摄下该车辆的检测图像，进而通过对检测图像的车牌号识别从中将车辆的车牌号提取出来，当提取出来的车牌号与车辆终端作为用户名输入的车牌号相同的时候，监控服务器通过车辆终端的用户名和密码注册并将车辆终端初次输入的作为用户名的车牌号和密码保存在监控服务器的用户数据库中。

所述监控服务器上包括：

对比数据库，用来预先存储有气压标准表，气压标准表中包括各种不同车辆型号轮胎的气压标准信息，每组气压标准信息均为一种车辆型号轮胎在春夏秋冬每个季节中分别在空载、半载和满载情况下的标准轮胎气压值。

用户数据库，用来预先存储用户信息表，用户信息表包括多组不同用户的用户信息，每组用户信息均包括该用户的车牌号、登陆密码、最近登陆系统时间以及违规未处理项；通过用户最初的注册，用户信息表获取用户的车牌号、登录密码和最近登录系统时间等项目内容，通过监控记录模块从监控记录内容中提取违规未处理项。

监控记录模块，用来记录车辆行驶轨迹；

驱动模块，用来在中央处理器判定当前监控车辆超载时驱动检测终端中的道闸拦住车辆或者驱动检测终端中的喷枪喷射标记车辆，具体是驱动道闸还是驱动喷枪工作，根据检测终端所处路段的交通拥堵情况决定，如果交通拥堵的时候，驱动模块驱动喷枪，如果交通不拥堵的时候，驱动模块驱动道闸。在驱动模块内设置有用来对应每个检测终端决定驱动道闸还是驱动喷枪的驱动记录表；驱动记录表包括每个检测终端所在路段位置以及针对该路段位置的驱动执行机构(道闸或者喷枪)，驱动模块根据驱动记录表驱动相应的驱动执行机构工作。驱动记录表可以定期由监控服务器更新或者由工作人员进行更新。若驱动记录表由监控服务器更新时，监控服务器通过接收到各个车辆终端的位置信号判断同一时间内处于同一路段的车辆多少，进而更新该路段检测终端驱动记录表中的驱动执行机构。

收发模块，用来与车辆终端和检测终端通信，用来将车辆终端传递来的当前轮胎气压值传递给中央处理器，用来将检测终端传递来的检测图像传递给中央处理器；用来将中央处理器通过驱动模块发出的驱动命令发送给检测终端。

中央处理器，用来将接收到的轮胎气压值与对比数据库中该车辆型号对应的轮胎在满载情况下的标准轮胎气压值进行对比，若当前轮胎气压值大于满载情况下的标准轮胎气压值则判定被监控车辆超载；用来从检测图像中提取车辆行驶轨迹并将车辆行驶轨迹保存至监控记录模块。

检测终端包括：

摄像模组，摄像模组包括均匀分布在路面上的多组摄像头，每组摄像头中的多个摄像头沿着道路方向顺次排列；所述对比数据库内预先设置有用来表示每个摄像头位置的位置信息表；中央处理器根据接收到的各个摄像头传递来的多个检测图像，将拍摄到车辆上同一部分的摄像头位置从对比数据库中读取出来，这些摄像头位置形成的集合就是车辆行驶轨迹。摄像模组中的摄像头所有拍摄到车轮底面部分的摄像头位置构成的坐标集合为车辆行驶轨迹，所述监控记录模块内存储有用来记录每辆车车辆行驶轨迹的行驶轨迹记录表；中央处理器从每一个检测终端接收车辆的行驶轨迹，并将行驶轨迹更新到行驶轨迹记录表中。

网络收发模块，用来在登录模块建立和监控服务器通信连接后与监控服务器进行信息传输。

道闸，安装在摄像模组的前方的路面一侧，用来被驱动模块驱动放下来拦住超载车辆。

喷枪，用来被中央处理器控制向违规车辆喷射标记。所述喷枪内设有用来改变喷射标记形状的旋转模块，驱动模块控制旋转模块的旋转动作。旋转模块包括多层镂空雕刻有衡、竖等笔画形状的旋转板，驱动模块中包括有用来分别带动各个旋转板转动的电机，通过转动各个旋转板可以使整个旋转模块构成的镂空形状发生改变，此时喷枪通过旋转模块喷射出去的喷射标记就会是镂空形状的标记。为了方便查看和区分，将各个镂空形状设置为阿拉伯数字形状。喷枪上安装有红外线传感器，通过红外线传感器能够感应到来车，当红外线传感器感应到车辆时，驱动模块驱动喷枪喷射。

中央处理器在判断出车辆超载时，发送信号给驱动模块，驱动模块根据驱动记录表驱动该检测终端的道闸拦住车辆或者驱动喷枪喷射，对超载车辆进行喷射标记。

通过控制驱动模块不仅能够控制喷枪喷射，还能使喷枪调节其喷射出的喷射标记形状，方便对不同种类的违规进行不同的标记。

监控服务器在实时监控那些被喷射标记的车辆的行驶过程时，中央处理器中设置的视频处理模块从所有传递过来的检测图像中将含有喷射标记的车辆影像数据提取出来并更新存储到监控信息表。

通过设置在道路上的各个摄像头能够清楚地将被喷射标记的车辆的影像数据从一堆视频中提取出来，方便简单快速地根据监控信息表查找相关违规记录。

车辆终端可以直接用车辆上自带的车载电脑，而不需要额外设置。现在大多数车辆上都设置有用来检测轮胎气压的轮胎气压监测模块。轮胎气压对不同车辆型号的轮胎而言，其在空载和满载的情况下气压值会明显不同，轮胎的气压值与其承受的压力即负载重量是正相关的，如果轮胎气压监测模块监测到的轮胎气压值高于满载时的气压值，则能够判定被监控的车辆已经超载。而当系统发现超载的车辆后，通过喷枪对车辆进行喷射标记并进行跟踪记录。可以等到车辆行驶到安全的地方后再对其进行处理，避免在监控亭附近因为处理而造成停车拥堵的情况。而且，在对车辆进行喷射标记后，也可以使道路上的其他车辆能够通过标记知道该车超载，在行驶过程中远离该车辆避免与该车辆因为抢道等情况发生交通事故。

本发明直接通过车辆身上本身就安装的轮胎气压监测模块进行轮胎气压值监测，能够通过轮胎气压值实时监控车辆的超载情况，且不会额外对每个运输车辆增加配置费用。本发明通过喷枪，能够及时对超载车辆进行喷射标记，既避免了需要停车下来处理的时间和因此造成的交通拥堵，又不会使超载车辆逃掉，对喷射标记的车辆进行跟踪记录可以方便在后面处于安全环境的时候对超载车辆进行处罚，同时还能提醒道路上的其他车辆避让该车，减少与其因为抢道等原因造成的交通事故。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，其特征在于：包括设置在监控亭的监控服务器、设置在路面上的检测终端和设置在每个车辆上与监控服务器网络连接的车辆终端；

所述车辆终端包括:

轮胎气压监测模块，用来检测轮胎气压并将轮胎气压值传递给监控服务器；

定位模块，用来实时检测车辆所处位置并将位置信号实时发送给监控服务器；

所述检测终端包括:

摄像模组，用来拍摄检测图像，并将检测图像发送给监控服务器；

所述监控服务器包括:

对比数据库，用来预先存储各种车辆型号轮胎在满载情况下的标准轮胎气压值；

监控记录模块，用来记录车辆行驶轨迹；

中央处理器，用来将接收到的轮胎气压值与对比数据库中该车辆型号对应的标准轮胎气压值进行对比，若当前轮胎气压值大于标准轮胎气压值则判定被监控车辆超载；中央处理器用来从检测图像中提取车辆行驶轨迹并将车辆行驶轨迹保存至监控记录模块；

所述监控服务器包括驱动模块，所述检测终端上设有用来被驱动模块驱动用来拦住超载车辆的道闸；

所述检测终端还包括喷枪，当中央处理器判断车辆超载时，中央处理器通过驱动模块使喷枪向超载车辆喷射标记；

所述喷枪内设有用来改变喷射标记形状的旋转模块，驱动模块控制旋转模块的旋转动作；

当中央处理器判定当前监控车辆超载时，若当前监控车辆所处路段交通拥堵时，驱动模块驱动喷枪喷射标记当前监控车辆，若当前监控车辆所处路段交通不拥堵的时候，驱动模块驱动检测终端中的道闸拦住当前监控车辆。

2.根据权利要求1所述的基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，其特征在于：所述摄像模组包括均匀分布在特定路段路面上的多组摄像头，每组摄像头中的多个摄像头沿着道路方向顺次排列；所述对比数据库内预先设置有用来表示每个摄像头位置的位置信息表；中央处理器根据接收到的各个摄像头传递来的多个检测图像，将拍摄到车辆上同一部分的摄像头位置从对比数据库中读取出来，这些摄像头位置形成的集合就是车辆行驶轨迹。

3.根据权利要求2所述的基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，其特征在于：所述摄像模组中的摄像头所有拍摄到车轮底面部分的摄像头位置构成的坐标集合为车辆行驶轨迹，所述监控记录模块内存储有用来记录每辆车车辆行驶轨迹的行驶轨迹记录表；中央处理器从每一个检测终端接收车辆的行驶轨迹，并将行驶轨迹更新到行驶轨迹记录表中。

4.根据权利要求3所述的基于车辆行驶轨迹的交通监控系统，其特征在于：所述车辆终端设有用来以车牌号为用户名建立与监控服务器网络连接的登录模块；中央处理器针对每个车辆终端发送过来的轮胎气压值在监控记录模块中建立监控信息表，监控信息表包括多组监控信息，每组监控信息都包括与该车牌号对应的检测图像、轮胎气压值以及行驶轨迹记录表上对应的存储地址。

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