CN108346303B - 一种公交车识别和定位的实现方法及实现系统 - Google Patents

一种公交车识别和定位的实现方法及实现系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种公交车识别和定位的实现方法及实现系统，在电子标签中录入公交车信息并安装在公交车上，当公交车驶入识别区域时，通过电子标签读写设备读取车辆信息并传递给控制器，同时识别区域安装的地磁系统将采集到的信息发给控制器，控制器将匹配融合后公交车辆身份信息和位置信息传递给控制机，通过控制机实现公交车的信号优先通行。本发明所述的公交车识别和定位的实现方法及实现系统，通过为每辆公交车安装相应的电子标签，经电子标签读写设备识别上传给控制器后，控制器将相应数据与地磁上报的位置数据相匹配融合，对公交车进行快速精确的身份识别和精准位置定位。

Description

一种公交车识别和定位的实现方法及实现系统
技术领域
本发明属于车辆身份识别和定位领域，尤其是涉及一种公交车识别和定位的实现方法及实现系统。
背景技术
当前，在公交信号优先系统中对车辆的身份信息识别和定位主要通过视频识别技术、卫星导航技术、线圈或地磁检测器技术等来完成。视频识别技术的主要问题在于车牌识别结果的正确率很难让人满意，而且识别结果受雨、雪、雾、霾等异常天气的影响很大；车辆运营属性信息无法识别，无法区别公交车辆和客运车辆。卫星导航技术的主要问题是精度不够，特别是在雨、雪、雾、霾等异常天气车辆的位置信息精度偏差很大；车辆改造成本大，且无法直接识别车辆身份信息；无法和前端系统直接交互，需要借助后台系统转发，实时性不够。线圈或地磁检测器系统的问题主要在于无法识别车辆的身份信息，无法区别公交车辆和其他车辆。这些问题制约了当前公交信号优先系统实现的效果，智能公交系统的应用推广困难。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种公交车识别和定位的实现方法，以解决现有公交信号优先系统中无法同时快速的精确识别车辆身份信息和精准定位车辆位置信息的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种公交车识别和定位的实现方法，包括步骤一：将公交车的身份信息写入电子标签，并将所述电子标签安装到公交车上；
步骤二：在公交车识别区域安装电子标签读写设备，所述电子标签读写设备实时读取通过车辆的电子标签，并将信息上传给控制器，所述控制器判断通过车辆的身份，若是公交车,则记录在公交车信息表中，若不是公交车,则把车辆信息删除；
步骤三：在公交车识别区域安装地磁检测器A和地磁检测器B，利用地磁接收设备得到车辆经过时的驶入和驶出信息，然后根据车辆定位算法得到车辆到达、离开、车速、车长的信息，并上传到所述控制器，
所述车辆定位算法包括：
车辆通过地磁检测器A时信息获取：当车辆进入地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆驶入信息tA入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆驶出信息tA出；
车辆通过地磁检测器B时信息获取：当车辆进入地磁检测器B的识别区域时，地磁检测器B上报车辆驶入信息tB入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器B上报车辆驶入信息tB出；
车辆驶入时间计算：
T入＝(tA入+tB入)/2
注：T入为车辆车头到达地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间，
tA入为车辆车头进入地磁检测器A的识别区域时间，
tB入为车辆车头进入地磁检测器B的识别区域时间；
车辆驶出时间计算：
T出＝(tA出+tB出)/2
注：T出为车辆车尾离开地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间，
tA出为车辆车尾离开地磁检测器A的识别区域时间，
tB出为车辆车尾离开地磁检测器B的识别区域时间；
车辆行驶速度计算：
Figure GDA0002971465260000031
注：V为车辆经过地磁检测器A和地磁检测器B之间的平均速度，
LAB为地磁检测器A和地磁检测器B之间的距离；
车身长度信息计算：
L＝1/2V*[(tA出-tA入)+(tB出-tB入)]
注：L为车辆的车长；
车型滤除：判断车身长度信息L是否在公交车车长范围[Lmin，Lmax](根据公交车车长、地磁检测器A和地磁检测器B检测精度设置)之内，不在范围之内的过车信息删除；
步骤四：所述控制器将从地磁接收设备中得到的信息，与所述公交车信息表进行匹配融合后，将车辆身份信息和位置信息传递给控制机，所述控制机定时扫描所述公交车信息表，并将超时未完成与地磁检测器A、地磁检测器B匹配的车辆信息及时删除。
相对于现有技术，本发明所述的公交车识别和定位的实现方法具有以下优势：
(1)本发明所述的公交车识别和定位的实现方法，通过为每辆公交车安装相应的电子标签，经电子标签读写设备识别上传给控制器后，控制器将相应数据与地磁上报的位置数据相匹配融合，对公交车同时进行快速精确的身份识别和精准位置定位。
(2)本发明所述的公交车识别和定位的实现方法，采用的车辆定位算法能够精确计算车辆到达、离开、车速、车长的信息，方便系统对车辆的快速识别和精确定位，大大提高了智能公交系统的推广范围。
本发明的另一目的在于提出一种公交车识别和定位的实现系统，以提供一种精度高、智能化程度强、车辆改造成本小的公交车识别和定位的实现系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种公交车识别和定位的实现系统，包括电子标签、电子标签读写设备、地磁检测器A、地磁检测器B、地磁接收设备、控制器和控制机，所述电子标签用于存储公交车的身份信息，且安装在公交车的前挡风玻璃上；所述地磁检测器A和所述地磁检测器B均安装在识别区域内，所述识别区域内还设有L杆架，所述L杆架上安装天线、所述电子标签读写设备、所述控制器和所述地磁接收设备，所述地磁接收设备和所述电子标签读写设备均信号连接至所述控制器，所述控制器信号连接至所述控制机。
进一步的，所述地磁接收设备为无线地磁接收机。
进一步的，所述公交车的信息包括号牌号码、种类、使用性质、载客人数、公交线路信息。
进一步的，所述控制机为信号优先控制机。
进一步的，所述电子标签读写设备的识别距离大于12m。
进一步的，所述地磁检测器A和所述地磁检测器B的距离至少为5m。
进一步的，所述控制器为双基检测控制器。
进一步的，所述电子标签读写设备为电子标签读写器。
所述公交车识别和定位的实现方法与上述公交车识别和定位的实现系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的电子标签安装位置示意图；
图2为本发明实施例所述的自适应模式数据比对示意图；
图3为本发明实施例所述的公交车识别和定位实现方法的流程图；
图4为本发明实施例所述的车辆身份信息获取流程图；
图5为本发明实施例所述的车辆位置信息获取流程图；
图6为本发明实施例所述的车辆身份信息和位置信息匹配流程图。
附图标记说明：
1-电子标签；2-电子标签读写设备；3-地磁接收设备；4-控制器；5-控制机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种公交车识别和定位的实现方法，如图1至图6所示，包括
步骤一：将公交车的身份信息写入电子标签，并将所述电子标签安装到公交车上，电子标签是公交车辆身份属性信息的载体，通过电子标签发行系统把公交车辆的号牌号码、号牌种类、使用性质、载客人数、公交线路等信息写入电子标签，录入信息后把电子标签按照对应的车牌号码安装到公交车的前挡风玻璃上；
步骤二：在公交车识别区域安装电子标签读写设备，所述电子标签读写设备实时读取通过车辆的电子标签，并将信息上传给控制器，所述控制器判断通过车辆的身份，若是公交车,则记录在公交车信息表中，若不是公交车,则把车辆信息删除；
公交车辆电子标签信息获取：当安装有电子标签的公交车经过电子标签读写设备的读写区域时，电子标签读写设备会实时读取通过车辆的电子标签信息，获得车辆的号牌号码、号牌种类、使用性质、载客人数、公交线路等信息，并上传给控制器，控制器根据获取到的车辆的电子标签信息，获得车辆的号牌号码、号牌种类、使用性质、载客人数、公交线路等信息，以及采集设备编号和地点等信息判断车辆是否为公交车辆，若是公交车，则记录在公交车信息表中，并把该条信息上报给控制机；若不是公交车，则删除该过车信息；
步骤三：在公交车识别区域安装地磁检测器A和地磁检测器B，利用地磁接收设备得到车辆经过时的驶入和驶出信息，然后根据车辆定位算法得到车辆到达、离开、车速、车长的信息，并上传到所述控制器，
所述车辆定位算法包括：
车辆通过地磁检测器A时信息获取：当车辆进入地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆驶入信息tA入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆驶出信息tA出；
车辆通过地磁检测器B时信息获取：当车辆进入地磁检测器B的识别区域时，地磁检测器B上报车辆驶入信息tB入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器B上报车辆驶入信息tB出；
车辆驶入时间计算：
T入＝(tA入+tB入)/2
注：T入为车辆车头到达地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间，
tA入为车辆车头进入地磁检测器A的识别区域时间，
tB入为车辆车头进入地磁检测器B的识别区域时间；
车辆驶出时间计算：
T出＝(tA出+tB出)/2
注：T出为车辆车尾离开地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间，
tA出为车辆车尾离开地磁检测器A的识别区域时间，
tB出为车辆车尾离开地磁检测器B的识别区域时间；
车辆行驶速度计算：
Figure GDA0002971465260000071
注：V为车辆经过地磁检测器A和地磁检测器B之间的平均速度，
LAB为地磁检测器A和地磁检测器B之间的距离；
车身长度信息计算：
L＝1/2V*[(tA出-tA入)+(tB出-tB入)]
注：L为车辆的车长；
车型滤除：判断车身长度信息L是否在公交车车长范围[Lmin，Lmax](根据公交车车长、地磁检测器A和地磁检测器B检测精度设置)之内，不在范围之内的过车信息删除。
步骤四：所述控制器将从地磁接收设备中得到的信息，与所述公交车信息表进行匹配融合后，将车辆身份信息和位置信息传递给控制机，所述控制机定时扫描所述公交车信息表，并将超时未完成与地磁检测器A、地磁检测器B匹配的车辆信息及时删除；
具体为：获取公交车电子标签信息：控制器获取电子标签读写设备上的公交车辆号牌号码、号牌种类、使用性质、载客人数、公交线路等信息；
创建车辆过车信息：按照识读时间在公交车信息表里依次建立公交车辆信息，等待地磁检测器A和地磁检测器B上报的车辆位置信息与之匹配；
获取车辆位置信息：控制器获取地磁接收器上报的公交车辆驶入时间、驶出时间、车速、车长等信息。
车辆身份信息和位置信息融合：控制器在获取车辆位置信息后，从公交车信息表里提取时间最前的过车信息与之匹配，同时在公交车信息表里删除该条过车记录信息。
车辆身份信息和位置信息上报：控制器整合车辆属性信息和位置信息，并将公交车车牌号、电子标签编号、车辆驶入时间、车辆离开时间、车辆平均车速、车身长度、载客人数、公交线路等信息上传到控制机。
公交车信息表维护：控制机定时扫描公交车信息表，超时未完成与地磁信息匹配的车辆信息及时删除。
一种公交车识别和定位的实现系统，如图2所示，包括电子标签1、电子标签读写设备2、地磁检测器A3、地磁检测器B4、地磁接收设备3、控制器4和控制机5，所述电子标签1用于存储公交车的身份信息，且安装在公交车的前挡风玻璃上；所述地磁检测器A3和所述地磁检测器B4均安装在识别区域内，所述识别区域内还设有L杆架，所述L杆架上安装天线、所述电子标签读写设备2、所述控制器4和所述地磁接收设备3，所述地磁接收设备3和所述电子标签读写设备2均信号连接至所述控制器4，所述控制器4信号连接至所述控制机5。
所述地磁接收设备3为无线地磁接收机。
所述公交车的信息包括号牌号码、种类、使用性质、载客人数、公交线路信息。
所述控制机5为信号优先控制机。
所述电子标签读写设备2的识别距离大于12m。
所述地磁检测器A3和所述地磁检测器B4的距离至少为5m。
所述控制器4为双基检测控制器。
所述电子标签读写设备2为电子标签读写器。
车辆信息采集系统部署：电子标签读写设备2安装在L杆架上，保证识别距离在10m以上，在识别区域内部署地磁检测器A3和所述地磁检测器B4，地磁检测器A和所述地磁检测器B4的距离为5m。工程部署时，保证电子标签1的识读区域可以覆盖地磁检测器A和所述地磁检测器B4的识别区域。电子标签读写设备2和地磁接收设备3通过网线连接到控制器4，控制器4通过串口或者网口连接信号优先控制机5。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种公交车识别和定位的实现方法，其特征在于：包括
步骤一：将公交车的身份信息写入电子标签，并将所述电子标签安装到公交车上；
步骤二：在公交车识别区域安装电子标签读写设备，所述电子标签读写设备实时读取通过车辆的电子标签，并将信息上传给控制器，所述控制器判断通过车辆的身份，若是公交车,则记录在公交车信息表中，若不是公交车,则把车辆信息删除；创建车辆过车信息：按照识读时间在公交车信息表里依次建立公交车辆信息，等待地磁接收设备上传的车辆位置信息与之匹配；
步骤三：在公交车识别区域安装地磁检测器A和地磁检测器B，利用地磁接收设备得到车辆经过时的驶入和驶出信息，然后根据车辆定位算法得到车辆位置信息，包括车辆驶入时间、驶出时间、车速、车长的信息，并上传到所述控制器，
所述车辆定位算法包括：
车辆通过地磁检测器A时信息获取：当车辆进入地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆车头进入地磁检测器A的识别区域时间tA入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器A上报车辆车尾离开地磁检测器A的识别区域时间tA出；车辆通过地磁检测器B时信息获取：当车辆进入地磁检测器B的识别区域时，地磁检测器B上报车辆车头进入地磁检测器B的识别区域时间tB入；当车辆离开地磁检测器A的识别区域时，地磁检测器B上报车辆车尾离开地磁检测器B的识别区域时间tB出；
车辆驶入时间计算：
T入 = （tA入 + tB入）/2
注：T入为车辆车头到达地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间；
车辆驶出时间计算：
T出 = （tA出 + tB出）/2
注：T出为车辆车尾离开地磁检测器A和地磁检测器B中间线的时间；
车辆行驶速度计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
注：V为车辆经过地磁检测器A和地磁检测器B之间的平均速度，
LAB为地磁检测器A和地磁检测器B之间的距离；
车身长度信息计算：
L= 1/2V * [（tA出- tA入）+（tB出 - tB入）]
注：L为车辆的车长；
车型滤除：判断车身长度信息L是否在公交车车长范围[Lmin，Lmax]之内，不在范围之内的过车信息删除；
步骤四：所述控制器将从地磁接收设备中得到的信息，与所述公交车信息表进行匹配融合，控制器在获取车辆位置信息后，从公交车信息表里提取时间最前的过车信息与之匹配，匹配之后将车辆身份信息和位置信息传递给控制机，同时在公交车信息表里删除该条过车记录信息，所述控制机定时扫描所述公交车信息表，并将超时未完成与地磁检测器A、地磁检测器B匹配的车辆信息及时删除。
2.基于权利要求1所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：包括电子标签（1）、电子标签读写设备（2）、地磁检测器A、地磁检测器B、地磁接收设备（3）、控制器（4）和控制机（5），
所述电子标签（1）用于存储公交车的身份信息，且安装在公交车的前挡风玻璃上；所述地磁检测器A和所述地磁检测器B均安装在识别区域内，所述识别区域内还设有L杆架，所述L杆架上安装天线、所述电子标签读写设备（2）、所述控制器和所述地磁接收设备（3），所述地磁接收设备（3）和所述电子标签读写设备（2）均信号连接至所述控制器（4），所述控制器（4）信号连接至所述控制机（5）。
3.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述地磁接收设备（3）为无线地磁接收机。
4.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述公交车的信息包括号牌号码、种类、使用性质、载客人数、公交线路信息。
5.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述控制机（5）为信号优先控制机。
6.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述电子标签读写设备（2）的识别距离大于12m。
7.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述地磁检测器A和所述地磁检测器B的距离至少为5m。
8.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述控制器（4）为双基检测控制器。
9.根据权利要求2所述的一种公交车识别和定位的实现方法的实现系统，其特征在于：所述电子标签读写设备（2）为电子标签读写器。
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