CN111243272A - 一种非机动车辆交通行为监控方法及违行为检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非机动车辆交通行为监控方法及违行为检测系统，包括在非机动车上安装的预置有对应非机动车的唯一身份信息的有源RFID标签，在拟进行违法行为监控的区域设置的检测区、低频激励器、RFID基站、摄像机等；低频激励器的天线沿检测区边缘环绕检测区设置，当非机动车进入检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，RFID基站采集广播信号。基于RFID基站从有源RFID标签广播信号中获取的可识别非机动车身份的信息和摄像机同一时间摄取的可视证据实现对非机动车交通行为的监控。本发明能够针对非机动车多变无规则的行驶路线进行识别判断，对于非机动车违法行为检测的识别率更高。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域，涉及非机动车的监控技术，尤其涉及非机动车交通违法行为的检测技术。
背景技术
近年来，随着电动自行车使用量的增加，非机动车交通违法现象已经成为城市急需解决的社会问题。目前，对非机动车交通违法行为的管理目前仍以现场查处为主，需要大量警力的投入，现在也采用视频识别技术对非机动车交通违法行为进行监控探索，通过在路口等关键交通要道安装诸如高清视频监控设备，用于记录非机动车的行驶画面，并结合实际路况与算法，实现违法行为的判断。但是，使用视频识别的技术检测非机动车交通违法行为的方案存在识别准确率低、容易受到外界环境的影响等问题。具体缺点如下：
1、以电动自行车为主的非机动车辆流窜性高，行驶路线较为随意，常行驶于视频监控盲区，视频识别技术无法针对部分非机动车多变无规则的行驶路线进行识别判断。
2、采用视频识别技术方案，对应非机动车无法有效识别车辆信息或车主信息。目前虽然有采用车牌视频识别及人脸识别的技术方案，然而，一方面，非机动车车辆没有统一规格车牌，且车牌安装位置及方式不统一，造成车牌识别难度较高；另一方面，非机动车车牌号码没有统一的规范，且字符大小及间距较小，识别率较低，此外，骑行过程中车牌易被泥渍、灰尘等遮挡，影响车牌视频识别的效率；第三方面，非机动车驾驶过程中，车主佩戴的头盔、雨衣等物件，将会影响人脸识别准确率。
发明内容
本发明针对现有非机动车交通违法行为检测技术的不足，分别就三种常见且危险度高的非机动车交通违法行为提出检测手段，解决非机动车交通违法智能化检测手段缺乏、现有技术准确率低且容易受外界环境影响等问题，能实时对以电动自行车为主的非机动车量进行准确的交通违法行为检测，为交警部门进行交通治理、处罚教育等工作提供有效技术支撑。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明首先提出一种基于有源RFID技术及低频125KHz激励技术的非机动车辆交通行为监控方法，在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息，在拟进行违法行为监控的区域设置至少一个检测区，针对每个或多个检测区设置用于对检测区进行拍摄取证的摄像机；在拟进行违法行为监控的区域设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站。
所述低频激励器包括天线，所述天线沿所述检测区边缘环绕检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；当非机动车进入检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述摄像机对检测区进行拍摄取证，实现对非机动车交通行为的监控。
基于上述监控方法，本发明分别针对闯红灯、逆行、占用机动车道三种非机动车最容易发生的交通违法行为，提出具体的检测方法。
第一、非机动车闯红灯检测方法：
在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息；在非机动车通过路口的一条行驶路线两端，分别设置一个出入路口检测区，分别对应两个出入路口检测区设置用于对出入路口检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机。
在路口设置用于唤醒进入出入路口检测区内的非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站以及用以采集路口信号灯的即时状态的信号灯检测器。
对应每个出入路口检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿出入路口检测区边缘环绕出入路口检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息。
当非机动车进入某个出入路口检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述闯红灯监控摄像机对该出入路口检测区进行拍摄取证。
默认闯红灯规则为：①区间闯红灯即当前路径交通指示为红灯且非机动车的整个运动轨迹在当前红灯时间段内，则判断非机动车为闯红灯；②单边闯红灯即非机动车整个运动轨迹中出现红灯即判断非机动车为闯红灯，如非机动车在红灯进绿灯时离开或者绿灯进红灯时离开。
则：一辆非机动车依次经过两个出入路口检测区，视为形成一个完整的行驶轨迹，所述RFID基站记录行驶轨迹起始时间和结束时间，当在起始时间时，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯；或在起始时间到结束时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯。
第二、非机动车逆行检测方法：
在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息。
在非机动车行驶路线上设置逆行监控区域，对应整个逆行监控区域设置对逆行监控区域进行拍摄取证的逆行监控摄像机。
在逆行监控区域，沿行驶方向分别划定一个前方检测区、一个后方检测区，在正向行驶方向上所述前方检测区位于后方检测区前方；
在逆行监控区域，设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站。
对应前方检测区和后方检测区分别设置一个低频激励器的天线，所述天线沿前方检测区或后方检测区边缘环绕前方检测区或后方检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；当一辆非机动车进入某检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动逆行监控摄像机对检测区进行拍摄取证。
当所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号并且非机动车经过前方检测区的时间先于经过后方检测区的时间则判断为逆行。
第三、非机动车占道行驶检测方法：
在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息。
在监控区域设置占道检测区，对应占道检测区设置有用于对占道检测区进行拍摄取证的占道监控摄像机。
在监控区域设置有用于非机动车占道检测的低频激励器、用于采集占道检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站。
对应占道检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿占道检测区边缘环绕占道检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；当非机动车进入占道检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，当所述RFID基站采集到有源RFID标签的广播信号，则判断为非机动车占道行驶，同时联动占道监控摄像机对占道检测区进行拍摄取证。
基于本发明前述非机动车监控方法的基本原理及前述三种非机动车最容易发生的交通违法行为检测方法，本发明进一步提出了一种非机动车辆交通违法行为检测系统，具体为：
所述非机动车辆交通违法行为检测系统包括安装于非机动车上的有源RFID标签、违法行为检测子系统、用将采集的信息传送给后台管理平台的传输网络、用于数据存储和界面管理的后台管理平台。
所述违法行为检测子系统，包括非机动车闯红灯检测子系统、非机动车逆行检测子系统、以及非机动车占道行驶检测子系统。
所述非机动车闯红灯检测子系统包括用于采集路口交通信号灯即时状态的信号灯检测器、低频激励器、设置在路口用于采集非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站，以及在非机动车通过路口的至少一条行驶路线两端设置的两个出入路口检测区、分别对应两个出入路口检测区设置的用于对出入路口检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机。
所述低频激励器用于唤醒进入出入路口检测区内的非机动车上安装的有源RFID标签。对应每个出入路口检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿出入路口检测区边缘环绕出入路口检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息。
当非机动车进入某个出入路口检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，设置在路口的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述闯红灯监控摄像机对该出入路口检测区进行拍摄取证。
一辆非机动车依次经过两个出入路口检测区，视为形成一个完整的行驶轨迹，设置在路口的RFID基站记录行驶轨迹起始时间和结束时间，当在起始时间时，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯；或在起始时间到结束时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯。
所述非机动车逆行检测子系统包括：
在非机动车行驶路线上设置逆行监控区域，对应整个逆行监控区域设置对逆行监控区域进行拍摄取证的逆行监控摄像机。
在逆行监控区域，沿行驶方向分别划定一个前方检测区、一个后方检测区，在正向行驶方向上所述前方检测区位于后方检测区前方。
在逆行监控区域，设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站。
对应前方检测区和后方检测区分别设置一个低频激励器的天线，所述天线沿前方检测区或后方检测区边缘环绕前方检测区或后方检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息。
当一辆非机动车进入某检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，对应该检测区设置的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动逆行监控摄像机对检测区进行拍摄取证。
当对应该检测区设置的RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号并且非机动车经过前方检测区的时间先于经过后方检测区的时间则判断为逆行。
非机动车占道行驶检测子系统包括：
在监控区域划定占道检测区，对应占道检测区设置有用于对占道检测区进行拍摄取证的占道监控摄像机。
在监控区域设置有用于非机动车占道检测的低频激励器、一个用于采集占道检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
对应占道检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿占道检测区边缘环绕占道检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；当非机动车进入占道检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，当对应该检测区设置的RFID基站采集到有源RFID标签的广播信号，则判断为非机动车占道行驶，同时联动占道监控摄像机对占道检测区进行拍摄取证。
所述非机动车辆交通违法行为检测系统中，所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机可以有针对性的单独设置，也可以共用机动车监控摄像机。
所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机以RFID基站采集到有源RFID标签广播信息的时间为条件即时启动拍摄一张或连续拍摄几张照片证据，或拍摄一段设定时长的视频证据。
所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机也可以基于违法行为判断结果，以违法行为成立为条件，进行拍摄取证。
所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机还可以持续拍摄，当经判断违法行为成立时，以RFID基站采集到RFID标签广播信息的时间为基准，从所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机拍摄的连续视频中截取单张或多张图片证据，或截取一段设定时长视频证据。
所述非机动车辆交通违法行为检测系统在后台管理平台的数据库中建立违法行为清单，记录违法非机动车身份信息、交通违法行为的检测时间、检测到交通违法行为的相应基站、证据存储地址。
本发明有益效果：本发明的非机动车监控方法通过有源RFID技术及低频125KHz激励技术，对非机动车实施信息化管理。通过设置违法检测区，记录并分析非机动车行驶行为，辅以道路视频抓拍手段，实现非机动车闯红灯、逆向行驶、占用机动车道3种违法行为的智能化检测、视频取证，为交警部门治理非机动车交通违法现象提够有力的技术支撑。
本发明的非机动车辆交通违法行为检测系统将非机动车监控方法拍摄到的违法的非机动车的身份信息通过网络上传至后台管理平台，实现非机动车违法行为信息化管理。
相比现有技术来说，本发明能够针对部分非机动车多变无规则的行驶路线进行识别判断，更重要的是，本发明不受车牌安装位置、车牌号码字符大小以及车牌被遮挡等影响，因此本发明对于非机动车违法行为检测的识别率更高，并且也更加准确。
附图说明
图1是本发明检测方法原理图；
图2是检测区设置方式示意图；
图3是非机动车闯红灯检测子系统原理图；
图4是非机动车逆向行驶检测系统原理图；
图5是非机动车占用机动车道检测子系统。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明所述的非机动车辆交通违法行为检测方法和检测系统的基本原理，各组成子系统的系统构成和工作原理做进一步的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，术语“至少一个”指一个或一个以上，除非另有明确的限定。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明所述的检测系统包括：有源RFID标签、违法行为检测子系统、传输网络、后台管理平台。
其中：有源RFID标签工作于2.4GHz，支持125Khz低频激励触发。
违法行为检测子系统：根据所检测的非机动车交通违法行为的类别，分为不同的应用类型，包括非机动车闯红灯检测子系统、非机动车逆行检测子系统、非机动车占道行驶检测子系统。
具体来说：
一、非机动车闯红灯检测子系统：包括可采集安装于非机动车上有源RFID标签的RFID基站、可唤醒非机动车上有源RFID标签的低频激励器、采集路口交通信号灯即时状态的信号灯检测器以及用于视频取证的闯红灯监控摄像机。
二、非机动车逆行检测子系统：包括可采集安装于非机动车上有源RFID标签的RFID基站、可触发非机动车上有源RFID标签的低频激励器以及用于视频取证的逆行监控摄像机。
三、非机动车占道行驶检测子系统：包括可采集安装于非机动车上有源RFID标签的RFID基站、可触发非机动车上有源RFID标签的低频激励器以及用于视频取证的占道监控摄像机。
传输网络：运营商或专网通信网络。
后台管理平台：数据存储及应用管理平台。
如图1所示，本发明所述检测方法的基本原理发下：本例采用工作于2.4GHz、支持125Khz低频激励触发的有源RFID标签的技术方案。
具体来说，首先将所述有源RFID标签安装至非机动车上，以有源RFID标签作为非机动车的身份识别手段，在拟进行违法行为监控的区域设置检测区、用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；针对所述检测区设置用于对检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机，所述低频激励器的天线沿检测区边缘环绕检测区设置。
当安装有有源RFID标签的非机动车经过所述检测区时，上述低频激励器通过125Khz低频信号，触发有源RFID标签内部的低频唤醒，将区域信息通过2.4GHz射频信号进行广播，广播的信息最终被所述的RFID基站采集并上传至后台应用管理平台。
如图2所示，在整个非机动车辆交通违法行为检测系统中，所述检测区的设置相对较为关键，本发明检测区的设置是通过所述低频激励器的天线设置实现的。低频激励器以地感线圈作为天线，在目标区域使用地感线圈进行环绕，再将接口处的线缆两端进行双绞缠绕后接至低频激励器。保证线缆所围区域范围内，为低频信号辐射范围，经过测试检测精度可以达到分米级。
在本发明中，作为构成整个非机动车辆交通违法行为检测系统的主要部分，三个检测子系统均基于上述基本原理和检测区域构建而成。
在整个非机动车辆交通违法行为检测系统中，非机动车闯红灯检测子系统相对最为复杂，本实施例以常见路口形式中最为多见的十字交叉路口为例，说明本发明提出的该非机动车闯红灯检测子系统的系统构成和工作原理。
此处默认闯红灯规则为：①区间闯红灯即当前路径交通指示为红灯且非机动车的整个运动轨迹在当前红灯时间段内，则判断非机动车为闯红灯；②单边闯红灯即非机动车整个运动轨迹中出现红灯即判断非机动车为闯红灯，如非机动车在红灯进绿灯时离开或者绿灯进红灯时离开。
如图3所示，所述十字交叉路口的四个方向共有四条行驶路线与8条非机动车道口，此处按照逆时针顺序分别将8条非机动车道口标记为非机动车道口1、非机动车道口2、非机动车道口3、非机动车道口4、非机动车道口5、非机动车道口6、非机动车道口7、非机动车道口8。
本实施例中，在所述8条非机动车道口各设置一个非机动车的出入路口检测区，具体来说，在非机动车道口1、3、5、7设置第一出入路口检测区，对应在非机动车道口4、6、8、2设置第二出入路口检测区。
在每个第一、二出入路口检测区分别设置一个用于对出入路口检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机；在该十字交叉路口设置一个用于触发第一、二进入出入路口检测区内的非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、一个用于采集第一、二出入路口检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站以及一个用以采集路口信号灯的即时状态的信号灯检测器。
所述低频激励器包括8个天线，分别为天线I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII；所述天线I设置在非机动车道口1沿第一出入路口检测区边缘环绕第一出入路口检测区设置，所述天线II设置在非机动车道口4沿第二出入路口检测区边缘环绕第二出入路口检测区设置；所述天线III设置在非机动车道口3沿第一出入路口检测区边缘环绕第一出入路口检测区设置，所述天线IV设置在非机动车道口6沿第二出入路口检测区边缘环绕第二出入路口检测区设置。
所述天线V设置在非机动车道口5沿第一出入路口检测区边缘环绕第一出入路口检测区设置，所述天线VI设置在非机动车道口8沿第二出入路口检测区边缘环绕第二出入路口检测区设置；所述天线VII设置在非机动车道口7沿第一出入路口检测区边缘环绕第一出入路口检测区设置，所述天线VIII设置在非机动车道口2沿第二出入路口检测区边缘环绕第二出入路口检测区设置。
当非机动车经过所述十字交叉路口的任意两个出入路口检测区，非机动车完成从一个区域到另一个区域的动作，对应区域的天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集广播信息并记录该非机动车分别经过两点的时间，分别为起始时间T1和结束时间T2。RFID基站将与信号灯检测器进行数据交互，获取T1—T2时段该路口信号灯实时状态，根据非机动车经过出入路口检测区的时间段(T1—T2)及该时间段的信号灯情况进行逻辑行为分析，判断非机动车是否属于闯红灯行为。
当在起始时间T1时，若信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断该非机动车闯红灯；或在起始时间T1到结束时间T2内，信号灯检测器采集到的该RFID基站所在端到另一端的路口信号灯状态为红灯，则判断该非机动车闯红灯。所述的闯红灯监控摄像机抓拍该闯红灯的非机动车，进行违法行为取证。
下面举例来说：
以图3中非机动车道口1为起始检测点，当南北方向非机动车的信号灯为红灯，则东西方向非机动车的信号灯为绿灯，非机动车的各种行动轨迹及判断结果如下表：
| 序号 | 红绿灯情况 | 车辆行动轨迹 | 判断结果 |
| 1 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-2 | 正常行驶 |
| 2 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-3 | 闯红灯 |
| 3 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-4 | 闯红灯 |
| 4 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-5 | 闯红灯 |
| 5 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-6 | 闯红灯 |
| 6 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-7 | 正常行驶 |
| 7 | 东西方向为绿灯、南北方向为红灯 | 1-8 | 正常行驶 |
下面具体分析表格中判断结果的由来：
1、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口2时，天线I、天线VIII实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线VIII的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线VIII接收到的天线I、天线VIII位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为绿灯，因此该非机动车为正常行驶，没有闯红灯。
2、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口3时，天线I、天线III实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线III的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线III接收到的天线I、天线III位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则非机动车为闯红灯，所述闯红灯监控摄像机对闯红灯的非机动车进行拍照取证。
3、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口4时，天线I、天线II实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线II的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线II接收到的天线I、天线II位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则非机动车为闯红灯，所述闯红灯监控摄像机对闯红灯的非机动车进行拍照取证。
4、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口5时，天线I、天线V实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线V的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线V接收到的天线I、天线V位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则非机动车为闯红灯，所述闯红灯监控摄像机对闯红灯的非机动车进行拍照取证。
5、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口6时，天线I、天线IV实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线IV的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线IV接收到的天线I、天线IV位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则非机动车为闯红灯，所述闯红灯监控摄像机对闯红灯的非机动车进行拍照取证。
6、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口7时，天线I、天线VII实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线VII的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线VII接收到的天线I、天线VII位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为绿灯，因此该非机动车为正常行驶，没有闯红灯。
7、当非机动车从非机动车道口1行驶到非机动车道口8时，天线I、天线VI实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线I、天线VI的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线I、天线VI接收到的天线I、天线VI位置信息，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号，并记录采集该广播信号的起始时间T1与结束时间T2；在起始时间T1到结束时间T2这段时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为绿灯，因此该非机动车为正常行驶，没有闯红灯。
在具体应用时，所述闯红灯监控摄像机可以根据易发生违法行为路段设置多个来对非机动车进行取证。
此外，作为另外一种实施方式，所述低频激励器也可以设置多个，相应的低频激励器的天线分别设置在每个出入路口检测区边缘环绕出入路口检测区设置；与上述区别点在于，上述的低频激励器设置为一个，两种方法均可，可以根据实际情况来进行设置。
下面对非机动车逆行检测子系统的系统构成和工作原理进行说明：
如图4所示，非机动车逆行检测子系统设于一单向直行的非机动车道，包括被监控区域的后方检测区即图4中检测区域A以及在正向行驶方向上设置于后方检测区前方的前方检测区即图4中检测区域B。
在检测区域A、B内设置一个用于触发检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、一个用于采集前方检测区内和后方检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站以及对监控区域进行拍摄取证的逆行监控摄像机。
所述低频激励器包括两个天线，分别为天线A与天线B，所述的天线A沿检测区域A边缘环绕检测区域A设置，当非机动车进入检测区域A，天线A实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线A的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线A接收到的天线A位置信息；
所述的天线B沿后方检测区边缘环绕检测区域B设置，当非机动车进入检测区域B，天线B实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线B的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线B接收到的天线B位置信息。
当非机动车行驶时，经过监测区域A、B时所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号的时间分别记录为Ta与Tb。
下面以图4为例，详细说明非机动车逆行检测子系统的工作原理：
如图4所示，假设图中箭头方向为非机动车正常行驶的方向，则非机动车正常行驶路线为从西至东方向，当非机动车经过监控区域时，RFID基站采集有源RFID标签的广播信号时逆行监控摄像机进行拍摄取证。
当非机动车经过检测区域A时，检测区域A内的天线A实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线A的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线A接收到的天线A位置信息，对应该检测区设置的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时记录非机动车经过检测区域A的时间Ta；当非机动车经过检测区域B时，检测区域B内的天线B实时发出用于唤醒非机动车上安装的有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线B的位置信息，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线B接收到的天线B位置信息，对应该检测区设置的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时记录非机动车经过检测区域B的时间Tb。
当非机动车正常行驶时，先经过监测区域A后经过检测区域B，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号的时间Ta早于Tb；当非机动车逆行时，先经过监测区域B后经过检测区域A，所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号的时间Tb早于Ta。
因此，在本实施例中，当RFID基站采集到相同有源RFID标签时，若采集到的时间Ta早于时间Tb，表示该非机动车的行驶方向为从西至东，为正常行驶；若时间Tb早于时间Ta时，表示该非机动车行驶方向从东至西，为逆向行驶即逆行，也即是该非机动车违法。
所述逆行监控摄像机将拍摄到的一张或连续拍摄几张照片证据，或拍摄一段设定时长的视频证据储存，储存的信息传送给后台管理平台的传输网络、用于数据存储和界面管理的后台管理平台。
下面对非机动车占道行驶检测子系统的系统构成和工作原理进行说明：
如图5所示，非机动车占用机动车道检测子系统是在机动车道上方设置占道检测区，在占道检测区设置用于对占道检测区进行拍摄取证的占道监控摄像机。
在监控区域内设置一个用于非机动车占道检测的低频激励器、一个用于采集占道检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站。所述低频激励器的天线分别沿占道检测区边缘环绕占道检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息。
在安装有源RFID标签的非机动车正常行驶即非机动车行驶在非机动车道内时，所述RFID基站采集不到非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息。当安装有源RFID标签的非机动车行驶在机动车道时，非机动车进入了上述的占道检测区，所述低频激励器的天线唤醒非机动车上安装的有源RFID标签开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集到有源RFID标签的广播信号，则判断为非机动车占用机动车道行驶，同时所述占道监控摄像机进行拍摄取证。
Claims (9)
1.一种非机动车交通行为监控方法，其特征在于：在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息；
在拟进行违法行为监控的区域设置至少一个检测区，针对每个或多个检测区设置用于对检测区进行拍摄取证的摄像机；
在拟进行违法行为监控的区域设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
所述低频激励器包括天线，所述天线沿所述检测区边缘环绕检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；当非机动车进入检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述摄像机对检测区进行拍摄取证，实现对非机动车交通行为的监控。
2.一种非机动车闯红灯检测方法，其特征在于：在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息；
在非机动车通过路口的一条行驶路线两端，分别设置一个出入路口检测区，分别对应两个出入路口检测区设置用于对出入路口检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机；
在路口设置用于唤醒进入出入路口检测区内的非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站以及用以采集路口信号灯的即时状态的信号灯检测器；
对应每个出入路口检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿出入路口检测区边缘环绕出入路口检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当非机动车进入某个出入路口检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述闯红灯监控摄像机对该出入路口检测区进行拍摄取证；
一辆非机动车依次经过两个出入路口检测区，视为形成一个完整的行驶轨迹，所述RFID基站记录行驶轨迹起始时间和结束时间，当在起始时间时，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯；或在起始时间到结束时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯。
3.一种非机动车逆行检测方法，其特征在于：在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息；
在非机动车行驶路线上设置逆行监控区域，对应整个逆行监控区域设置对逆行监控区域进行拍摄取证的逆行监控摄像机；
在逆行监控区域，沿行驶方向分别划定一个前方检测区、一个后方检测区，在正向行驶方向上所述前方检测区位于后方检测区前方；
在逆行监控区域，设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
对应前方检测区和后方检测区分别设置一个低频激励器的天线，所述天线沿前方检测区或后方检测区边缘环绕前方检测区或后方检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当一辆非机动车进入某检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，所述RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动逆行监控摄像机对检测区进行拍摄取证；
当所述RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号并且非机动车经过前方检测区的时间先于经过后方检测区的时间则判断为逆行。
4.一种非机动车占道行驶检测方法，其特征在于：在非机动车上安装有源RFID标签，有源RFID标签内预置有对应非机动车的唯一身份信息；
在监控区域划定占道检测区，对应占道检测区设置有用于对占道检测区进行拍摄取证的占道监控摄像机；
在监控区域设置有用于非机动车占道检测的低频激励器、用于采集占道检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
对应占道检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿占道检测区边缘环绕占道检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当非机动车进入占道检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，当所述RFID基站采集到有源RFID标签的广播信号，则判断为非机动车占道行驶，同时联动占道监控摄像机对占道检测区进行拍摄取证。
5.一种非机动车辆交通违法行为检测系统，包括安装于非机动车上的有源RFID标签、违法行为检测子系统、用将采集的信息传送给后台管理平台的传输网络、用于数据存储和界面管理的后台管理平台；其特征在于：所述违法行为检测子系统，包括非机动车闯红灯检测子系统、非机动车逆行检测子系统、以及非机动车占道行驶检测子系统；
所述非机动车闯红灯检测子系统包括用于采集路口交通信号灯即时状态的信号灯检测器、低频激励器、设置在路口用于采集非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站，以及在非机动车通过路口的至少一条行驶路线两端设置的两个出入路口检测区、分别对应两个出入路口检测区设置的用于对出入路口检测区进行拍摄取证的闯红灯监控摄像机；
所述低频激励器用于唤醒进入出入路口检测区内的非机动车上安装的有源RFID标签；
对应每个出入路口检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿出入路口检测区边缘环绕出入路口检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当非机动车进入某个出入路口检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，设置在路口的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动所述闯红灯监控摄像机对该出入路口检测区进行拍摄取证；
一辆非机动车依次经过两个出入路口检测区，视为形成一个完整的行驶轨迹，设置在路口的RFID基站记录行驶轨迹起始时间和结束时间，当在起始时间时，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯；或在起始时间到结束时间内，信号灯检测器采集到路口信号灯状态为红灯，则判断为闯红灯；
所述非机动车逆行检测子系统包括：
在非机动车行驶路线上设置逆行监控区域，对应整个逆行监控区域设置对逆行监控区域进行拍摄取证的逆行监控摄像机；
在逆行监控区域，沿行驶方向分别划定一个前方检测区、一个后方检测区，在正向行驶方向上所述前方检测区位于后方检测区前方；
在逆行监控区域，设置用于唤醒检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的低频激励器、用于采集检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
对应前方检测区和后方检测区分别设置一个低频激励器的天线，所述天线沿前方检测区或后方检测区边缘环绕前方检测区或后方检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当一辆非机动车进入某检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，对应该检测区设置的RFID基站采集有源RFID标签的广播信号，同时联动逆行监控摄像机对检测区进行拍摄取证；
当对应该检测区设置RFID基站采集到相同有源RFID标签的广播信号并且非机动车经过前方检测区的时间先于经过后方检测区的时间则判断为逆行；
非机动车占道行驶检测子系统包括：
在监控区域划定占道检测区，对应占道检测区设置有用于对占道检测区进行拍摄取证的占道监控摄像机；
在监控区域设置有用于非机动车占道检测的低频激励器、用于采集占道检测区内非机动车上安装的有源RFID标签的广播信息的RFID基站；
对应占道检测区设置一个低频激励器的天线，所述天线沿占道检测区边缘环绕占道检测区设置；天线实时发出用于唤醒有源RFID标签的唤醒信号，唤醒信号中包含天线的位置信息；
当非机动车进入占道检测区，有源RFID标签被唤醒信号唤醒，开始广播非机动车的身份信息和从天线接收到的天线位置信息，当对应该检测区设置的RFID基站采集到有源RFID标签的广播信号，则判断为非机动车占道行驶，同时联动占道监控摄像机对占道检测区进行拍摄取证。
6.根据权利要求5所述的非机动车辆交通违法行为检测系统，其特征在于：所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机以RFID基站采集到有源RFID标签广播信息的时间为条件即时启动拍摄一张或连续拍摄几张照片证据，或拍摄一段设定时长的视频证据。
7.根据权利要求5所述的非机动车辆交通违法行为检测系统，其特征在于：所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机基于违法行为判断结果以违法行为成立为条件进行拍摄取证。
8.根据权利要求5所述的非机动车辆交通违法行为检测系统，其特征在于：所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机持续拍摄，当经判断违法行为成立时，以RFID基站采集到有源RFID标签广播信息的时间为基准，从所述闯红灯监控、逆行监控或占道监控摄像机拍摄的连续视频中截取单张或多张图片证据，或截取一段设定时长视频证据。
9.根据权利要求5所述的非机动车辆交通违法行为检测系统，其特征在于：后台管理平台的数据库中建立有违法行为清单，记录违法非机动车身份信息、交通违法行为的检测时间、检测到交通违法行为的相应基站、证据存储地址。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200605 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |