CN110866988A - 一种服务区车辆巡检定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种服务区车辆巡检定位方法，沿停车区域横向和纵向成列架设架空滑道，每条架空滑道上安装一台可往复巡检的车辆轮廓识别装置，并测量车辆识别装置的实时位置，车辆轮廓识别装置沿各自的滑道往复行驶，横向车辆轮廓识别装置和纵向车辆识别装置在行驶过程中识别出同一车辆的一组相邻轮廓边的位置轨迹，通过一组相邻边轮廓绘制出车辆的全部轮廓，从而得出停车区域车辆停放的空间位置图像，通过车辆停放的空间位置图像计算剩余停车位的数量，然后将信息上传至管理平台进行剩余停车位统计。用于对服务区内的不同类型车辆进行巡检定位，然后进行上报，从而确定出服务区车位的剩余量，从而指导服务区的正常运营。

Description

一种服务区车辆巡检定位方法

技术领域

本发明涉及服务区巡检领域，具体涉及一种服务区车辆巡检定位方法。

背景技术

高速公路服务区是指专门为乘客和司机停留休息的场所，应提供停车场、公共厕所、加油站、车辆修理所、餐饮与小卖部等设施，平均间距约50千米。服务区的建设规模要适应未来交通量的增长。高速公路服务区作为高速公路产业的发展而产生配套服务设施，对高速公路的快速发展和里程规划的增加具有重要意义。服务区的有效运营和优质服务可以更好地实现高速公路的社会服务价值，也可以增加高速公路投资公司的经济效益，还可以提供就业机会，解决富余人员的分流。另外，还可以利用开发服务区的机会以较低的土地成本获取珍稀的土地资源等。因此，通过梳理相关的国内外文献，结合我国高速公路规划建设现状和发展趋势，分析服务区的各种功能，按照规划大小和功能齐全程度把高速公路服务区分为三种类型，即一类服务区、二类服务区和三类服务区，其中每个服务区有着各自的特点。服务区面临的挑战主要在于旅客来自各地，行为习惯难以统一。从而使得大部分服务区呈现出脏乱杂的现象。其主要体现在于垃圾多、车辆停靠不规范，由于服务区车辆较多，从而尤其是高峰期，大部分车主都是以怎么方便怎么停放，难以做到车辆分类，有序停放。

在现有的服务区在进行维护和日常工作巡检中，都是由人工进行巡检，然后上报服务区车辆情况，当服务区停车位爆满以后则会临时关闭一服务区一段时间，暂时禁止车辆进入，从而达到服务区客流量缓解的问题，然而目前的巡检方法中存在以下问题：

（1）由于大部分车辆停放杂乱无章，从而使得车辆数量上报极为不准，从而使得服务区的工作存在误差；

（2）传统的人工巡检方式太慢，而采用传统方式统计进出量也无法得出精确数据，因服务区的车辆停放由于是临时停放，其占有车位的情况并不统一，有时候经常出现一辆车占用两个车位的情况，另一种情况则是存在大型车辆占用两个或两个以上车位的情况，因此进出统计的方式并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种服务区车辆巡检定位方法，用于对服务区内的不同类型车辆进行巡检定位，然后进行上报，从而确定出服务区车位的剩余量，从而指导服务区的正常运营。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种服务区车辆巡检定位方法，该方法步骤如下：

S1：沿停车区域横向和纵向成列架设架空滑道，使得架空滑道呈栅格状，每条架空滑道上安装一台可往复巡检的车辆轮廓识别装置，并测量车辆识别装置的实时位置；

S2：车辆轮廓识别装置沿各自的滑道往复行驶，其行驶方式为由滑道一端行驶至另一端，然后再往返进行循环巡检；

S3：横向车辆轮廓识别装置和纵向车辆识别装置在行驶过程中识别出同一车辆的一组相邻轮廓边的位置轨迹；

S4：通过一组相邻边轮廓绘制出车辆的全部轮廓，从而得出停车区域车辆停放的空间位置图像；

S5：通过车辆停放的空间位置图像计算剩余停车位的数量，然后将信息上传至管理平台进行剩余停车位统计。

本方案利用图像识别和测距技术对车辆的一组轮廓边进行测量定位，由于车辆一般为标准的矩形框（整体上），根据该特点，当测量出一辆车的一组轮廓边以后，该车辆的整体轮廓边即可绘制出，从而可确定车辆的停放位置，包括其摆角等信息，从而可以绘制出服务区停车区域的停车草图，然后通过计算出任意两车之间剩余区域是否满足停下一辆车，或者是能够停下几辆车，从而统计出剩余车位信息，使得服务区指导站可以获知服务区是否饱和，从而决定是否临时关闭服务器，指导服务器正常运营。

进一步的，所述架空滑道按停车位划分的方式进行架设，使得每一个栅格对应一个标准停车位。该设计的优势在于可保证车辆轮廓识别装置可以做到不遗漏的检定出任一车辆的位置信息，从而保证信息的准确性。

进一步的，所述车辆轮廓识别装置包括测距传感器和摄像镜头，所述测距传感器和摄像镜头固定在一个由电机驱动的滑动组件上，所述摄像镜头与图像识别模块连接，用于判断车辆类型，所述测距传感器用于测量车辆轮廓长度。通过摄像头和图像识别装置可以排除非车辆干扰，例如停车区的人群等，当摄像头检测到非车辆位于停放区，且该位置并无车辆时，视为该区域为空区域，扫描到的轮廓信息一律放弃。

进一步的，所述测量车辆识别装置的实时位置的方式是在架空滑道两端各固定一个测距传感器和时钟芯片，用于记录测量车辆识别装置随时间变化的位置关系。通过测距传感器和时钟芯片可以精确记录某时间下车位信息以及车辆停放信息，同时可以侧面反应出该停车位使用时长，是否一直被占用等问题。

进一步的，所述架空滑道两端的测距传感器和车辆轮廓识别装置的测距传感器为红外测距仪或超声波测距仪。

进一步的，所述车辆轮廓识别装置向下倾斜，且满足识别区域为停车位尾部/侧部至停车位中间区域，该设计的目的是为了保证扫描过程中可以不遗漏的扫描到车辆轮廓。

进一步的，所述车辆轮廓识别装置沿滑道往复行驶的频率根据滑道长度设置，其满足至少每3-5分钟往返一次。

进一步的，所述一组相邻轮廓边是指车辆的车头轮廓或车尾轮廓与任一侧边轮廓的组合，其包括左侧轮廓+车头轮廓、左侧轮廓+车尾轮廓、右侧轮廓+车头轮廓、右侧轮廓+车尾轮廓，共计四种情况。

进一步的，所述步骤S5中，剩余车位计算方式如下：

当两车之间的剩余区域不足一个最小标准车位时，按0计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位时，按1个标准车位计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位且小于两个最小标准车位时，按1个大车位计算。

进一步的，所述架空滑道离地高度2.5-3米，避免架设高度过低，造成设备被损坏的问题。

本发明的有益效果是：

（1）和传统的人工检定方式相比，本方案更加高效快捷，且可以排除人为造成的肉眼误差，做到及时上报，响应速度更加灵敏；

（2）代替了传统的人工检定，释放劳动力，达到一劳永逸的目的，节约了人工成本；

（3）精确的计量方式，使得服务区对车位剩余空间有了明确的指标，从而作为服务器的运营指导，尤其是在高峰节假日期间，如果建立各服务区之间的数据导通，还能做到分散客流量的目的，缓解服务区接待压力。

附图说明

图1为本发明架空滑道的平面示意图；

图2为本发明架空滑道架设的端面示意图；

图3为本发明车辆巡检定位示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为了解决的高速公路服务区的车位供给和车辆停放的矛盾，服务区停车位管理需要准确的检 测出服务区内剩余车位数量，并将剩余车位数据发布给即将驶入服务区的驾驶人员，避免高峰期 造成服务区内拥堵。 而传统的进出量统计并不能真实反映服务器的车位剩余量，因此必须对此进行改进，本实施例提供一种服务区车辆巡检定位方法，该方法步骤如下：

S1：沿停车区域横向和纵向成列架设架空滑道，使得架空滑道呈栅格状，每条架空滑道上安装一台可往复巡检的车辆轮廓识别装置，并测量车辆识别装置的实时位置；

S2：车辆轮廓识别装置沿各自的滑道往复行驶，其行驶方式为由滑道一端行驶至另一端，然后再往返进行循环巡检；

S3：横向车辆轮廓识别装置和纵向车辆识别装置在行驶过程中识别出同一车辆的一组相邻轮廓边的位置轨迹；

S4：通过一组相邻边轮廓绘制出车辆的全部轮廓，从而得出停车区域车辆停放的空间位置图像；

S5：通过车辆停放的空间位置图像计算剩余停车位的数量，然后将信息上传至管理平台进行剩余停车位统计。

为了完成可视化监控，根据服务区实际情况，例如在服务区A、B区综合楼与卫生间之间的绿化区域各增一套LED全彩屏。利用已有的管理工作站，对LED全彩屏显示内容进行编辑、管理。全彩屏尺寸（显示尺寸）约5.76m*3.84m，每套全彩屏配置两个音箱，可在全彩屏工作站中对音箱的音量等进行控制，可通过LED屏进行可视化监控。

除本实施例的上述检定方式以外，本实施例还提供一个校正检定过程，在停车区设置多个视频监控球机，将监控视频流接入分析服务器，依赖视频分析算法识别出摄像机中指定区域内的车辆与区域外的车辆数量以及识别出大车小车。视频扫描频率可以自行配置，一般是10秒钟轮巡一次。通过这种方法实现服务区停车位占用情况的实时扫描分析，从而与本实施例中的上述方法巡检结果进行比较分析，从而进行系统优化，不断升级，最终提高检定精度。还可以发现乱停乱放、小车占用大车位等违停情况。并将具体情况在LED全彩屏上进行展示。同时，现有卡口摄像机不能提供服务区车辆数量、车辆信息等数据。本实施例中服务区入出口卡口摄像机基于图像识别技术能够记录服务区车辆进出信息、车身颜色信息，并能解析图像中的车牌号，牌照类型、车型类别、车流量、车辆停留时间等数据。

为了完成视频监控流以及的数据上传，本实施例在监控室新增一台24口千兆汇聚交换机，用于接入新增视频监控设备、视频分析设备以及车辆轮廓识别装置等接入。新增交换机根据实际情况与现有交换机进行级联或堆叠使用。 新增外场监控设施利用以太网光端机，就近接入现有设备处剩余纤芯，通过现有光缆接入服务区新增的接入交换机。 监控视频全部进行本地存储、管理，根据需要通过通信内网上传至路公司监控分中心/ 省中心，监控分中心/省中心根据需要进行调用。 剩余车位数据、客流数据通过在本地的视频分析设备进行统计分析，分析数据通过数据采集服务器传至服务区管理平台进行统一管理。

作为一种优选实施例，架空滑道按停车位划分的方式进行架设，使得每一个栅格对应一个标准停车位，架空滑道离地高度2.5-3米。其架设方式可参考图1所示的平面示意图，架设过程中首先在地面划分车位标识，待车位区划分完成后建立立柱，然后在立柱上搭设滑道，使得滑道处于架空状态，然后在滑道上安装车辆轮廓识别装置。车辆轮廓识别装置包括测距传感器和摄像镜头，测距传感器和摄像镜头固定在一个由电机驱动的滑动组件上，摄像镜头与图像识别模块连接，用于判断车辆类型，测距传感器用于测量车辆轮廓长度。其中滑动组件的实现方式以目前的技术而言，可以有多种设计结构。本实施例中列举任意两种方式，第一种方式可以将滑动组件设计为由电机驱动的滑车，滑车的滑轮骑行在架空滑道上，另一种方式可以采用链条传动的方式，相当于是传送带的方式，在架空滑道上架设一个闭合的循环链条，将车辆轮廓识别装置固定在链条上即可实现往复运动。

优选的，测量车辆识别装置的实时位置的实现方式是在架空滑道两端各固定一个测距传感器和时钟芯片，用于记录测量车辆识别装置随时间变化的位置关系，架空滑道两端的测距传感器和车辆轮廓识别装置的测距传感器为红外测距仪或超声波测距仪，在本实施例中优选采用红外测距仪的方式，其暗转角度可参考图2所示，车辆轮廓识别装置向下倾斜，且满足识别区域为停车位尾部/侧部至停车位中间区域。车辆轮廓识别装置沿滑道往复行驶的频率根据滑道长度设置，其满足至少每3-5分钟往返一次，该设计可以根据架空滑道的距离设计，例如架空滑道距离较短，往返一次仅需1分钟或半分钟，则到达端点时可以做短暂的停留，然后继续运动，如架空滑道距离较长，则需要一直不间断的往返运动，该特点是由于服务器的车辆停留时间一般较短，因此必须做到实时更新。

作为一种优选实施例，一组相邻轮廓边是指车辆的车头轮廓或车尾轮廓与任一侧边轮廓的组合，其包括左侧轮廓+车头轮廓、左侧轮廓+车尾轮廓、右侧轮廓+车头轮廓、右侧轮廓+车尾轮廓，共计四种情况。无论测出哪一组邻边轮廓都可以得出车辆的整体轮廓。其整体轮廓测量方式可参考图3所示，车辆在车位停放时主要分为图3中的ABC三种情况。

A停放方式为车辆标准停放，因此可以直接测量出一组完整的车辆轮廓边，测量过程中，测距传感器扫过的区域即为图中的灰色区域，由图可以看出，扫描区域为标准的矩形，因此可以得出车辆的轮廓信息。

B停放方式为车辆在一个车位内倾斜停放，由图可见，该方式下扫描区域为梯形，但仍然可以扫描出一组完整的车辆轮廓边，因此可以直接得出车辆的全部轮廓信息。

C停放方式为车辆跨车位停放，其一个车辆占用了两个车位，扫描区域为一个梯形和三角形，且其中一个轮廓边扫描不完整，但是鉴于车辆为标准矩形框，如图3C所示，将扫描到的左侧轮廓边反向延伸必然与车尾轮廓相交，因此补充成一组完整的相邻轮廓边，最后可计算出车辆的全部轮廓信息。

在实际的计算过程中，无论车辆采用哪一种停车方式本方案均可将其轮廓测量出来，从而得出停车区车辆停放的布局图，然后根据测量的数据计算各车辆之间的间隙是否足够容纳一个车位，或多个车位，从而得出该停车区剩余车辆位置，为了进行验证，则采用上述视频监控对空余位置进行一一核对。本实施例中的核对是指形状核对，例如视频监控监测到某区域存在一个梯形空区，同时车辆识别装置识别出也是一个梯形空区，则表示该数据有效，即视频验证是验证其整体形状测量是否存在误差。

当车辆的全部轮廓信息得出以后，则任意两车辆之间的剩余区域面积是可计算的，因此可以得出剩余区域的车位情况，从而在LED屏幕上进行展示。

作为一种优选实施例，剩余车位计算方式如下：

当两车之间的剩余区域不足一个最小标准车位时，按0计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位时，按1个标准车位计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位且小于两个最小标准车位时，按1个大车位计算。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，该方法步骤如下：

S1：沿停车区域横向和纵向成列架设架空滑道，使得架空滑道呈栅格状，每条架空滑道上安装一台可往复巡检的车辆轮廓识别装置，并测量车辆识别装置的实时位置；

S2：车辆轮廓识别装置沿各自的滑道往复行驶，其行驶方式为由滑道一端行驶至另一端，然后再往返进行循环巡检；

S3：横向车辆轮廓识别装置和纵向车辆识别装置在行驶过程中识别出同一车辆的一组相邻轮廓边的位置轨迹；

S4：通过一组相邻边轮廓绘制出车辆的全部轮廓，从而得出停车区域车辆停放的空间位置图像；

S5：通过车辆停放的空间位置图像计算剩余停车位的数量，然后将信息上传至管理平台进行剩余停车位统计。

2.根据权利要求1所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述架空滑道按停车位划分的方式进行架设，使得每一个栅格对应一个标准停车位。

3.根据权利要求2所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述车辆轮廓识别装置包括测距传感器和摄像镜头，所述测距传感器和摄像镜头固定在一个由电机驱动的滑动组件上，所述摄像镜头与图像识别模块连接，用于判断车辆类型，所述测距传感器用于测量车辆轮廓长度。

4.根据权利要求3所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述测量车辆识别装置的实时位置的方式是在架空滑道两端各固定一个测距传感器和时钟芯片，用于记录测量车辆识别装置随时间变化的位置关系。

5.根据权利要求4所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述架空滑道两端的测距传感器和车辆轮廓识别装置的测距传感器为红外测距仪或超声波测距仪。

6.根据权利要求5所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述车辆轮廓识别装置向下倾斜，且满足识别区域为停车位尾部/侧部至停车位中间区域。

7.根据权利要求6所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述车辆轮廓识别装置沿滑道往复行驶的频率根据滑道长度设置，其满足至少每3-5分钟往返一次。

8.根据权利要求1所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述一组相邻轮廓边是指车辆的车头轮廓或车尾轮廓与任一侧边轮廓的组合，其包括左侧轮廓+车头轮廓、左侧轮廓+车尾轮廓、右侧轮廓+车头轮廓、右侧轮廓+车尾轮廓，共计四种情况。

9.根据权利要求1所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述步骤S5中，剩余车位计算方式如下：

当两车之间的剩余区域不足一个最小标准车位时，按0计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位时，按1个标准车位计算；

当两车之间的剩余区域超过一个最小标准车位且小于两个最小标准车位时，按1个大车位计算。

10.根据权利要求1所述的服务区车辆巡检定位方法，其特征在于，所述架空滑道离地高度2.5-3米。

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