CN110555999A - 一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于交通智能化检测技术领域，具体涉及一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，其具体工艺步骤如下：(1)划定车辆缓冲区(2)安装检测系统(3)数据采集(4)数据分析(5)结果显示(6)车辆放行(7)违规处理，通过在路面上设置的缓冲区地段，配合地磁传感器及重量传感器对收费站、桥梁或高速口等关卡处的过往车辆进行辅助检测，并判定其是否允许通过，缩短了车辆通关时间，节省了时间成本，有助于智能化城市的规划和建造，具有良好的经济和社会效益，很有应用前景；其工艺路线设立科学合理，运行智能化程度高，检测数据精确，判定结果准确率高；使用的设备装置先进，运行顺畅，应用环境友好。

Description

一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法

技术领域：

本发明属于交通智能化检测技术领域，具体涉及一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，通过对进入缓冲区的车辆进行车型、高度及重量进行检测，使通过的车辆能更迅速的分类并判定是否允许通过关卡。

背景技术：

在现代城市生活的方式中，车辆交通地面运输成为主要的方式，在汽车保有量增长的趋势下，人们对于城市的交通运输需求也急剧增长，在现代科技水平不断快速发展的形式下，运用先进的电子技术、信息技术、传感技术等实现对城市车辆的智能检测，使车辆快速通过收费站或者其他过路通关的关口，例如中国专利2013104584407公开了一种基于视觉的海关物流车辆检测装置及检测方法，其检测装置包括前端采集系统、智能卡口系统、WEB客户端计算机和海关物流监控平台；中国专利2014100530864公开了一种道路关卡电子管理方法与系统，该方法包括响应于各基站对终端周期性发射信号的接收，将终端的身份信息和当前所在基站的编号告知运营商管理平台；在检测到终端距离关卡入/出口设定距离，运营商管理平台将接收的身份信息与预存的信息进行匹配，并将相匹配的映射关系传送给关卡管理子系统；关卡管理子系统触发对行驶到关卡入/出口的车辆进行信息采集，将所采集的信息与映射关系中的信息进行匹配；如果匹配成功，则对行驶到关卡入口的车辆进行放行，并将携带车辆信息的匹配成功消息告知运营商管理平台；运营商管理平台根据记录的行驶距离进行移动支付，在支付成功后对相应车辆进行放行；中国专利2015106898821公开了一种高速公路车辆快速通关、不停车缴费、安全预警、大雾监测、指挥管理综合系统及方法，包括实现对车辆实施通行管理、安全预警、报警求助、交通指挥的车载设备及方法；实现对高速上车辆进行监控、指挥、通讯的指挥系统及方法；实现车辆上、下高速不停车进入和不停车驶出的管理系统及方法；实现用普通智能手机APP软件对车辆实行不停车驶入、不停车缴费驶出系统及方法；实现对大雾进行监测、报警的方法；但目前现有技术中道路关卡对车辆检测过于单一，没有实现联动，如：某些地段的关卡对车辆有限高要求，当有部分司机到关卡很近时才发现车辆过高或者过重，这种情况容易造成车辆堵塞影响交通安全，现急需一种对关卡过路车辆辅助检测的方法，防止当车辆不符合要求时而进退两难。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，通过在关卡前设置一段缓冲区对过往车辆进行辅助检测，然后根据车辆辅助检测的结果进行车辆分类并判定是否通过关卡。

为了实现上述目的，本发明采用一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，在车辆辅助检测系统(装置)中实现，其具体工艺步骤如下：

(1)划定车辆缓冲区：在收费站、桥梁或高速口处的关卡前方10-20米区间处划定一个长50米的区域为缓冲区，当车辆通过关卡之前先按指定速度进入并通过缓冲区；缓冲区的出口位置分岔式设置两个分别长10米的出口，一个出口为绿色出口，用于引导符合要求的被检测车辆进入关卡进行其他检测，另一个出口为红色出口，用于引导不符合要求的被检测车辆行驶至其他不影响交通的区域进行车辆处理；

(2)安装检测系统：在进入缓冲区的前一端，在路边距离地面30厘米处安装第一地磁传感器，在距离第一地磁传感器五米的位置安装摄像机，其中第一地磁传感器用于采集车辆进入信号，摄像机用于采集车牌号信息；在缓冲区地面距离摄像机的20米范围内分别等间距排列安装4个第二地磁传感器，在4个第二地磁传感器的中心处安装重量传感器，其中第二地磁传感器等间距直线布置用于检测车辆速度和识别车型，重量传感器用于检测车辆的重量；在缓冲区的两侧对称布局安装4个数据发射仪，用于接收第一地磁传感器、第二地磁传感器和重量传感器采集的数据并发送给数据服务器；在缓冲区距离摄像机25米处安装第二显示器用于提示被检测车辆的出口方向；在缓冲区的绿色出口和红色出口处分别安装2-3个液压升降柱，当被检测车辆违规操作时，液压升降柱升起能够迫使违规的被检测车辆停车；在控制室中分别安装数据服务器和第一显示器，数据服务器用于处理第一地磁传感器、摄像机、第二地磁传感器和重量传感器采集的数据并判定车辆是否符合关卡要求，第一显示器用于显示数据服务器的处理过程及结果，方便值班人员实时查看车辆的检测结果；各部件之间通过有线或无线方式电信息连通，实现一体化运行；

(3)数据采集：当被检测车辆进入缓冲区时，缓冲区的入口处的第一地磁传感器检测到有车辆进入的信号，并通过数据发射仪将信号发送给数据服务器，数据服务器接收有车辆进入信号并发送拍摄信号给摄像机，摄像机接收拍摄信号并执行拍摄同时将拍摄图片发送给数据服务器；此时被检测车辆进入缓冲区并从第二地磁传感器正上方通过，第二地磁传感器检测所在点的地磁垂直于地面向上的分量受被检测车辆扰动后的地磁变化数据并发送给数据发射仪，重量传感器采集被检测车辆的重量信息并发送给数据发射仪；

(4)数据分析：数据服务器接收摄像机拍摄的图片并提取车牌信息；数据服务器接收数据发射仪发送的第二地磁感应器采集的地磁变化数据进行分析后与数据服务器内保存的所有标准模式所对应的数据相比较，得出被检测车辆的车型类别和车辆速度，进而得出被检测车辆的高度；数据服务器接收数据发射仪发送的重量感应器采集的被检测车辆重量信息进行分析后得出被检测车辆的总重；

(5)结果显示：数据服务器将被检测车辆的车型、高度和重量数据与该关卡所限定车型的高度和重量数据进行比较，如果被检测车辆的车型、高度或重量超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器发送红色显示信号给第二显示器，被检测车辆则不允许通过关卡而是经过红色出口进入待处理区；如果被检测车辆的车型、高度或重量未超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器发送绿色显示信号给第二显示器，被检测车辆则允许从绿色出口通过关卡；

(6)车辆放行：被检测车辆行驶至第二显示器旁查看第二显示器上显示的车牌号及对应的出口信号颜色，司机根据第二显示器上显示的颜色信号选择出口，如果第二显示器显示绿色信号，被检测车辆向绿色出口行驶；如果第二显示器显示红色信号，被检测车辆向红色出口行驶；

(7)违规处理：如果被检测车辆未按照第二显示器显示的颜色信号向指定出口行驶，则值班人员鸣笛警示，同时值班人员通过第一显示器上的控制按钮启动液压升降柱升起进行拦截，有效拦截违规的被检测车辆；实现对过往关卡的车辆的辅助检测和放行。

本发明与现有技术相比，通过在路面上设置的缓冲区地段，配合地磁传感器及重量传感器对收费站、桥梁或高速口等关卡处的过往车辆进行辅助检测，并判定其是否允许通过，缩短了车辆通关时间，节省了时间成本，有助于智能化城市的规划和建造，具有良好的经济和社会效益，很有应用前景；其工艺路线设立科学合理，运行智能化程度高，检测数据精确，判定结果准确率高；使用的设备装置先进，运行顺畅，应用环境友好。

附图说明：

图1为本发明涉及的车辆辅助检测方法的工艺流程示意框图。

图2为本发明涉及的车辆辅助检测系统的结构布局原理示意图。

图3为本发明涉及的车辆辅助检测系统的连接关系示意图。

具体实施方式：

实施例1：

本实施例涉及的基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，在车辆辅助检测系统(装置)中实现，其具体工艺步骤如下：

(1)划定车辆缓冲区1：在收费站、桥梁或高速口处的关卡前方10-20米区间处划定一个长50米的区域为缓冲区1，当车辆通过关卡之前先按指定速度进入并通过缓冲区1；缓冲区1的出口位置分岔式设置两个分别长10米的出口，一个出口为绿色出口11，用于引导符合要求的被检测车辆进入关卡进行其他检测，另一个出口为红色出口12，用于引导不符合要求的被检测车辆行驶至其他不影响交通的区域进行车辆处理；

(2)安装检测系统：在进入缓冲区1的前一端，在路边距离地面30厘米处安装第一地磁传感器2，在距离第一地磁传感器2五米的位置安装摄像机3，其中第一地磁传感器2用于采集车辆进入信号，摄像机3用于采集车牌号信息；在缓冲区1地面距离摄像机3的20米范围内分别等间距排列安装4个第二地磁传感器4，在4个第二地磁传感器4的中心处安装重量传感器5，其中第二地磁传感器4等间距直线布置用于检测车辆速度和识别车型，重量传感器5用于检测车辆的重量；在缓冲区1的两侧对称布局安装4个数据发射仪6，用于接收第一地磁传感器2、第二地磁传感器4和重量传感器5采集的数据并发送给数据服务器7；在缓冲区1距离摄像机25米处安装第二显示器9用于提示被检测车辆的出口方向；在缓冲区1的绿色出口11和红色出口12处分别安装2-3个液压升降柱10，当被检测车辆违规操作时，液压升降柱10升起能够迫使违规的被检测车辆停车；在控制室13中分别安装数据服务器7和第一显示器8，数据服务器7用于处理第一地磁传感器2、摄像机3、第二地磁传感器4和重量传感器5采集的数据并判定车辆是否符合关卡要求，第一显示器8用于显示数据服务器7的处理过程及结果，方便值班人员实时查看车辆的检测结果；各部件之间通过有线或无线方式电信息连通，实现一体化运行；

(3)数据采集：当被检测车辆进入缓冲区1时，缓冲区1的入口处的第一地磁传感器2检测到有车辆进入的信号，并通过数据发射仪6将信号发送给数据服务器7，数据服务器7接收有车辆进入信号并发送拍摄信号给摄像机3，摄像机3接收拍摄信号并执行拍摄同时将拍摄图片发送给数据服务器7；此时被检测车辆进入缓冲区1并从第二地磁传感器4正上方通过，第二地磁传感器4检测所在点的地磁垂直于地面向上的分量受被检测车辆扰动后的地磁变化数据并发送给数据发射仪6，重量传感器5采集被检测车辆的重量信息并发送给数据发射仪6；

(4)数据分析：数据服务器7接收摄像机3拍摄的图片并提取车牌信息；数据服务器7接收数据发射仪6发送的第二地磁感应器4采集的地磁变化数据进行分析后与数据服务器7内保存的所有标准模式所对应的数据相比较，得出被检测车辆的车型类别和车辆速度，进而得出被检测车辆的高度；数据服务器7接收数据发射仪6发送的重量感应器5采集的被检测车辆重量信息进行分析后得出被检测车辆的总重；

(5)结果显示：数据服务器7将被检测车辆的车型、高度和重量数据与该关卡所限定车型的高度和重量数据进行比较，如果被检测车辆的车型、高度或重量超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器7发送红色显示信号给第二显示器9，被检测车辆则不允许通过关卡而是经过红色出口12进入待处理区；如果被检测车辆的车型、高度或重量未超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器7发送绿色显示信号给第二显示器9，被检测车辆则允许从绿色出口通过关卡；

(6)车辆放行：被检测车辆行驶至第二显示器9旁查看第二显示器9上显示的车牌号及对应的出口信号颜色，司机根据第二显示器9上显示的颜色信号选择出口，如果第二显示器9显示绿色信号，被检测车辆向绿色出口行驶；如果第二显示器9显示红色信号，被检测车辆向红色出口行驶；

(7)违规处理：如果被检测车辆未按照第二显示器9显示的颜色信号向指定出口行驶，则值班人员鸣笛警示，同时值班人员通过第一显示器8上的控制按钮启动液压升降柱10升起进行拦截，有效拦截违规的被检测车辆；实现对过往关卡的车辆的辅助检测和放行。

本实施例涉及的车辆辅助检测系统包括缓冲区1、摄像机3、第一地磁传感器2、第二地磁传感器4、重量传感器5、数据发射仪6、数据服务器7、第一显示器8、第二显示器9、液压升降柱10、绿色出口11、红色出口12和控制室13，缓冲区1为在收费站、桥梁或高速口处的关卡前方10-20米区间处设置的一个长50米的区域，标有各种指示符号的缓冲区1范围内设置有摄像机3、第一地磁传感器2、第二地磁传感器4、重量传感器5、数据发射仪6、第一显示器8、第二显示器9、液压升降柱10、绿色出口11和红色出口12；控制室13内设置有数据服务器7和第一显示器8；所述第一地磁传感器2、第二地磁传感器4和重量传感器5分别与数据发射仪6无线连接；所述摄像机3与数据服务器7通过串口连接；所述数据发射仪6与数据服务器7通过串口连接；所述第一显示器8、第二显示器9和液压升降柱10分别与数据服务器7通过串口连接；所述第一地磁传感器2安装于缓冲区1入口处的路边距离地面30厘米处，当车辆经过第一地磁传感器2时，第一地磁传感器2所在点的地磁垂直于地面方向的分量受到被检测车辆扰动，第一地磁传感器2采集到地磁扰动信号再将信号通过无线发送给数据发射仪6；所述摄像机3位于距离第一地磁传感器2五米处，摄像机3用于接收数据服务器7发送的拍摄信号并执行拍摄然后将拍摄图片发送给数据服务器7；所述第二地磁传感器4安装于缓冲区1地面距离摄像机3的20米范围内，4个第二地磁传感器4等间距直线排列用于检测车辆速度和识别车型，当被检测车辆从第二地磁传感器4正上方通过时，第二地磁传感器4检测所在点的地磁垂直于地面向上的分量受被检测车辆扰动后的地磁变化数据并发送给数据发射仪6；所述重量传感器5位于缓冲区1地面4个第二地磁传感器4的中心处，重量传感器5用于采集被检测车辆重量信息再将信息发送给数据发射仪6；所述数据发射仪6位于缓冲区1的两侧呈对称布局，数据发射仪6用于接收第一地磁传感器2、第二地磁传感器4和重量传感器5发送的采集数据并将采集数据发送给数据服务器7；所述数据服务器7位于控制室13内，数据服务器7接收第一地磁传感器2发送的有车辆进入信号并发送拍摄信号给摄像机3，数据服务器7能够根据摄像机3拍摄的图片提取出车牌信息；数据服务器7能够接收第二地磁传感器4采集的地磁变化数据并分析得到地磁波形曲线，将波形曲线与数据服务器7内保存的所有车辆所对应的标准波形曲线相比较，相似度最高的波形曲线对应的车型即为被检测车辆的车型；数据服务器7能够接收重量传感器5采集的车辆重量信息并分析得到车辆总重量；数据服务器7能够将被检测车辆的车型、高度和重量数据与该关卡所限定车型、高度和重量数据进行比较，如果被检测车辆的车型、高度或重量超出关卡限定的车型、高度或重量，则数据服务器7得出被检测车辆不符合通关要求的结论并向第二显示器9发送红色显示信号；如果被检测车辆的车型、高度或重量未超出关卡限定的车型、高度或重量，则数据服务器7得出被检测车辆符合通关要求并向第二显示器9发送绿色显示信号；所述第一显示器8位于控制室13内，第一显示器8能够实时显示数据服务器7接收的所有数据及检测结果，第一显示器8上还有操作按钮，方便值班人员随时查看通过道路关卡的车辆情况并能够通过操作按钮控制液压升降柱10的启动；所述第二显示器9位于缓冲区1距离摄像机25米处，第二显示器9用于提示被检测车辆的出口方向；所述液压升降柱10位于缓冲区1的绿色出口11和红色出口12处，当被检测车辆违规操作时，液压升降柱10升起能够迫使违规的被检测车辆停车；所述绿色出口11和所述红色出口12分岔式设置在缓冲区1的出口位置，绿色出口11和红色出口12的长度分别为10米；

本实施例所述的第一地磁传感器2和第二地磁传感器4均为市售地磁传感器，其工作原理是是利用地球磁场在车辆通过时的变化来检测车辆的存在以及利用不同类型车辆通过地磁传感器引起不同的地球磁场扰动的原理，通过采集不同波形的磁场强度输出曲线来达到对运动车辆进行分类的目的；第一地磁传感器2用于检测车辆进入信号，只需将第一地磁传感器2安装在缓冲区1入口处的路边就能达到检测目的；第二地磁传感器4用于检测车辆速度和识别车辆类型，将第二地磁传感器4安装在缓冲区1的路面，通过检测车辆的发动机以及前后轮的铁质材料引起的地磁曲线波形来判断被检测车辆的类型，4个第二地磁传感器4等间距安装在缓冲区1的路面，利用每个第二地磁传感器4检测到的地磁曲线波形间的时间间隔得到被检测车辆的速度参数；

本实施例适用于收费站、桥梁、高速口等关卡对过往车辆的辅助检测，通过对车辆的车型类别、高度和重量进行检测，智能判断被检测车辆是否符合该关卡要求，对不符合要求的被检测车辆智能引导至其他区域进行车辆处理，有效提高了车辆顺利通过关卡的效率，节省了时间成本。

Claims (1)

1.一种基于缓冲区的通过道路关卡的车辆辅助检测方法，其特征在于：该方法在车辆辅助检测系统中实现，其具体工艺步骤如下：

(1)划定车辆缓冲区：在收费站、桥梁或高速口处的关卡前方10-20米区间处划定一个长50米的区域为缓冲区，当车辆通过关卡之前先按指定速度进入并通过缓冲区；缓冲区的出口位置分岔式设置两个分别长10米的出口，一个出口为绿色出口，用于引导符合要求的被检测车辆进入关卡进行其他检测，另一个出口为红色出口，用于引导不符合要求的被检测车辆行驶至其他不影响交通的区域进行车辆处理；

(2)安装检测系统：在进入缓冲区的前一端，在路边距离地面30厘米处安装第一地磁传感器，在距离第一地磁传感器五米的位置安装摄像机，其中第一地磁传感器用于采集车辆进入信号，摄像机用于采集车牌号信息；在缓冲区地面距离摄像机的20米范围内分别等间距排列安装4个第二地磁传感器，在4个第二地磁传感器的中心处安装重量传感器，其中第二地磁传感器等间距直线布置用于检测车辆速度和识别车型，重量传感器用于检测车辆的重量；在缓冲区的两侧对称布局安装4个数据发射仪，用于接收第一地磁传感器、第二地磁传感器和重量传感器采集的数据并发送给数据服务器；在缓冲区距离摄像机25米处安装第二显示器用于提示被检测车辆的出口方向；在缓冲区的绿色出口和红色出口处分别安装2-3个液压升降柱，当被检测车辆违规操作时，液压升降柱升起能够迫使违规的被检测车辆停车；在控制室中分别安装数据服务器和第一显示器，数据服务器用于处理第一地磁传感器、摄像机、第二地磁传感器和重量传感器采集的数据并判定车辆是否符合关卡要求，第一显示器用于显示数据服务器的处理过程及结果，方便值班人员实时查看车辆的检测结果；各部件之间通过有线或无线方式电信息连通，实现一体化运行；

(3)数据采集：当被检测车辆进入缓冲区时，缓冲区的入口处的第一地磁传感器检测到有车辆进入的信号，并通过数据发射仪将信号发送给数据服务器，数据服务器接收有车辆进入信号并发送拍摄信号给摄像机，摄像机接收拍摄信号并执行拍摄同时将拍摄图片发送给数据服务器；此时被检测车辆进入缓冲区并从第二地磁传感器正上方通过，第二地磁传感器检测所在点的地磁垂直于地面向上的分量受被检测车辆扰动后的地磁变化数据并发送给数据发射仪，重量传感器采集被检测车辆的重量信息并发送给数据发射仪；

(4)数据分析：数据服务器接收摄像机拍摄的图片并提取车牌信息；数据服务器接收数据发射仪发送的第二地磁感应器采集的地磁变化数据进行分析后与数据服务器内保存的所有标准模式所对应的数据相比较，得出被检测车辆的车型类别和车辆速度，进而得出被检测车辆的高度；数据服务器接收数据发射仪发送的重量感应器采集的被检测车辆重量信息进行分析后得出被检测车辆的总重；

(5)结果显示：数据服务器将被检测车辆的车型、高度和重量数据与该关卡所限定车型的高度和重量数据进行比较，如果被检测车辆的车型、高度或重量超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器发送红色显示信号给第二显示器，被检测车辆则不允许通过关卡而是经过红色出口进入待处理区；如果被检测车辆的车型、高度或重量未超出关卡限定的车型、高度或重量，数据服务器发送绿色显示信号给第二显示器，被检测车辆则允许从绿色出口通过关卡；

(6)车辆放行：被检测车辆行驶至第二显示器旁查看第二显示器上显示的车牌号及对应的出口信号颜色，司机根据第二显示器上显示的颜色信号选择出口，如果第二显示器显示绿色信号，被检测车辆向绿色出口行驶；如果第二显示器显示红色信号，被检测车辆向红色出口行驶；

(7)违规处理：如果被检测车辆未按照第二显示器显示的颜色信号向指定出口行驶，则值班人员鸣笛警示，同时值班人员通过第一显示器上的控制按钮启动液压升降柱升起进行拦截，有效拦截违规的被检测车辆；实现对过往关卡的车辆的辅助检测和放行。