CN112133106B - 一种基于地磁特征的车流量检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地磁特征的车流量检测方法及系统，该检测方法包括根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，地磁传感器安装于路面内；根据采样点数量和磁场强度值生成磁场强度波形；利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取，得到车辆特征波形；对车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；根据车辆累计数和采样频率，计算出车流量。本发明利用双窗口法对生成的波形进行特征提取，在较低计算复杂度的情况下，可以实现对交通车辆的实时、精准检测，车流量检测准确率可达95％以上，有利于提高智能交通系统的运行效率。

Description

一种基于地磁特征的车流量检测方法及系统

技术领域

本发明属于道路车流量检测技术领域，具体地，涉及一种基于地磁特征的车流量检测方法及系统。

背景技术

交通流量检测是提升交通效率、构建智慧道路交通体系的重要基础，在城市道路建设、交通管理组织规划、交通信号控制等方面起着越来越重要的作用。车流量检测器作为智能交通系统的前端设备之一，承担着相关信息的采集任务，其准确性和实时性影响着系统的后续工作。

目前车流量检测器采用的主流检测方案有视频检测、微波雷达检测、线圈检测、地磁检测等。其中，视频检测方案的硬件安装简便，无需破坏路面，不影响交通，直观可靠，但存在数据量大、处理复杂度高、易受恶劣天气影响等不足。微波雷达检测方案可检测交通流量、车速等多项交通流信息，多应用于路段的车速测量，但存在硬件安装和调试的要求较高、价格昂贵等不足。线圈检测方案技术成熟，精度高，性能稳定，但存在安装维护比较繁琐、易使路面寿命降低等不足。地磁检测方案利用磁阻传感器检测周围磁场相对地球磁场的变化以判断车辆的经过，因其体积小、功耗低、环境适应性好等优点在交通流量检测领域的应用逐渐增多，但存在误检率高、需要频繁更换电池、数据易因断电丢失等不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于地磁特征的车流量检测方法及系统，通过利用双窗口法对车辆特征波形进行实时提取，能够实现对道路车流量的实时、精准检测，进而提高智能交通系统的运行效率。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提出一种基于地磁特征的车流量检测方法，包括以下步骤：

根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，地磁传感器安装于路面内；

根据采样点数量和磁场强度值生成磁场强度波形；

利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取，得到车辆特征波形；

对车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

根据车辆累计数和采样频率，计算出车流量。

可选地，上述利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取的步骤，包括：基于地磁场基准值，设定车辆到来窗口和车辆离开窗口；车辆离开窗口对应的磁场强度值区间为阈值下限区间；实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否超出阈值下限区间，若超出阈值下限区间，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆到来窗口，并将位于车辆到来窗口内的最后一个采样点标记为第一采样点；实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否回归到阈值下限区间内，若回归到阈值下限区间内，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆离开窗口，并将位于车辆离开窗口内的最后一个采样点标记为第二采样点；提取磁场强度波形位于第一采样点和第二采样点之间的数据波形，即为车辆特征波形。

可选地，车辆到来窗口对应的磁场强度值区间为阈值上限区间，并设定车辆到来窗口内磁场强度值超出阈值上限区间的允许采样点数为N，N为大于0的整数；上述在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆到来窗口的步骤之后，还包括：对磁场强度值超出阈值上限区间的采样点进行实时累计，得到采样累计数；判断采样累计数是否达到允许采样点数，若达到允许采样点数，则关闭车辆到来窗口，此时第N个采样点即为位于车辆到来窗口内的最后一个采样点。

可选地，设定车辆离开窗口的开启持续时间；上述在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆离开窗口的步骤之后，还包括：在开启持续时间内，判断各采样点对应的磁场强度值是否全部落入阈值下限区间内，若全部落入阈值下限区间内，则在开启持续时间之后关闭车辆离开窗口。

可选地，该车流量检测方法还包括：在第二采样点之后，将连续的n个采样点标记为临时采样点；其中，n为大于1的整数；判断临时采样点对应的磁场强度值是否全部落入阈值下限区间内，若全部落入阈值下限区间内，则计算n个临时采样点的磁场强度平均值，并将磁场强度平均值作为更新后的地磁场基准值。

可选地，该车流量检测方法还包括：接收流量查询命令；根据流量查询命令将车流量以及与车流量对应的时钟信号按照设定的协议打包上传。

可选地，地磁传感器的Z轴垂直于路面设置。

可选地，路面上设置有至少一条车道，车道的停止线前侧设置有多个发光单元，发光单元埋设于路面内；至少一个发光单元内设置有地磁传感器。

可选地，地磁传感器与发光单元一体浇注成型，且地磁传感器的线缆从发光单元的非出光面向外引出。

另一方面，本发明还提出一种基于地磁特征的车流量检测系统，包括：

采集模块，用于根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，地磁传感器安装于路面内；

波形生成模块，用于根据采样点数量和磁场强度值生成磁场强度波形；

提取模块，用于利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取，得到车辆特征波形；

累计模块，用于对车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

数据处理模块，用于根据车辆累计数和采样频率，计算出车流量。

与现有技术相比，本发明提供的基于地磁特征的车流量检测方法及系统，至少实现了如下的有益效果：

（1）本发明将采集到的磁场强度信息转换为波形图的形式，继而利用双窗口法对波形进行特征提取，在较低计算复杂度的情况下，可以实现对交通车辆的精准检测，车流量检测准确率可达95％以上，有利于提高智能交通系统的运行效率；

（2）本发明对于双窗口特征提取的操作是实时进行的，从而可以有效确保车流量计算结果的实时性，为道路交通信号配时的优化提供有效的前端数据支持以及后续的拓展应用；

（3）本发明利用地磁传感器进行磁场强度信息采集，不仅具有较好的环境适应性，而且可以灵活安装于路面的合适设备内，有利于提高整个检测系统的集成度。

附图说明

图1是本发明提供的基于地磁特征的车流量检测方法的流程图；

图2是本发明中地磁传感器在X、Y、Z三轴上的磁场强度波形图；

图3是本发明中磁场强度波形的特征提取示意图；

图4是本发明提供的基于地磁特征的车流量检测方法的应用场景示例图；

图5是本发明提供的基于地磁特征的车流量检测系统的结构框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到，除非另外具体说明，否则这些实施例中阐述的步骤和部件的相对布置、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

实施例一

请参考图1所示，本发明提供了一种基于地磁特征的车流量检测方法，包括以下步骤：

步骤S1、根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，地磁传感器安装于路面内；

步骤S2、根据采样点数量和磁场强度值生成磁场强度波形；

步骤S3、利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取，得到车辆特征波形；

步骤S4、对车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

步骤S5、根据车辆累计数和采样频率，计算出车流量。

具体地，地球磁场强度一般在300至650毫高斯左右，不同位置的地球表面磁场强度存在一定的差异，但是在一定的范围内，地磁场强度可以近似为恒定不变。车辆本身带有大量的铁磁质，具有很大的磁导率，因此行驶的车辆会对周围的环境磁场产生影响。在相同的采样点数情况下，采集地磁传感器在X、Y、Z三轴上的磁场强度，得到图2所示的波形图，从图2中可以看出：车辆未通过地磁传感器时，采集到的磁场强度值小幅度波动；当有车辆通过地磁传感器时，三个轴的磁场强度值均发生一定程度的变化，且Z轴上的变化尤其明显。因此，本实施例直接将Z轴上采集到的磁场强度值的变化用作车辆检测特征，继而利用双窗口法对波形进行实时特征提取，若能够提取到车辆特征波形，即表示当前有车辆通过地磁传感器，且车辆特征波形的累计数量可以直接反应出已通过地磁传感器的车辆累计数。

为了将车辆累计数与实际统计车辆进行对比分析，设定了四个检测时段，并在每个时段内采用现场人工计数或视频监控画面人工计数等方式获取各检测时段的实际车辆通过数，详见下表1所示。

表1 不同检测时段车辆检测准确率对比表

检测时段	车辆累计数/辆	实际车辆通过数/辆	准确率/％
				21:02-21:32	64	67	95.5
21：33-22:02	44	45	97.8
				22:04-22:35	53	54	98.1
22:36-23:07	42	43	97.7
				总计	203	209	97.1

从上表1可以看出，采用双窗口法得到的车辆累计数相较于实际车辆通过数，其准确率可达95％以上，由此得到的车流量准确率也就能够达到95％以上，在将本实施例的检测方案应用于智能交通系统时，能够有效提高该系统的运行效率。同时，基于车辆特征波形提取操作所具备的实时特性，使得车流量计算结果也具备了较好的实时性，为路口的交通信号配时的进一步优化提供了有效的前端数据支撑，并为系统后续的应用拓展提供了良好的前端数据保障。此外，由于车流量的计算操作可以直接根据累计得到的车辆累计数及预设的采样频率进行，因而整个检测方案的计算复杂度也较低，有效确保了车流量检测的效率。

在一些可选的实施例中，请结合参考图3所示，上述步骤S3中利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取的步骤，包括：

步骤S31、基于地磁场基准值，设定车辆到来窗口W₁和车辆离开窗口W₂；车辆离开窗口W₂对应的磁场强度值区间为阈值下限区间A。设定车辆到来窗口W₁和车辆离开窗口W₂两个窗口的目的是将所需的目标波形能够从整个磁场强度波形中精准地提取出来。

步骤S32、实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否超出阈值下限区间A，若超出阈值下限区间A，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆到来窗口W₁，并将位于车辆到来窗口W₁内的最后一个采样点标记为第一采样点m₁。若采样点的磁场强度值一直处于阈值下限区间A内，则表示当前没有车辆通过地磁传感器对地磁场强度造成扰动，不开启车辆到来窗口W₁，继续保持等待状态。

步骤S33、实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否回归到阈值下限区间A内，若回归到阈值下限区间A内，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆离开窗口W₂，并将位于车辆离开窗口W₂内的最后一个采样点标记为第二采样点m₂。此时视为车辆在第二采样点m₂处已驶出检测范围，完成对该车辆的驶入-驶出判定，当后续有车辆接着通过地磁传感器时，可以继续从步骤S32开始检测，或者也可以根据已设定的地磁场基准值或重新设定的地磁场基准值从步骤S31开始检测。车辆到来窗口W₁和车辆离开窗口W₂在高度上的磁场强度值区间以及在宽度上的采样点数区间均可以根据实际需要灵活设置。

步骤S34、提取磁场强度波形位于第一采样点m₁和第二采样点m₂之间的数据波形，即为车辆特征波形，继而根据提取出的车辆特征波形可以直接进入步骤S4进行累计操作。

作为进一步优选的，车辆到来窗口W₁对应的磁场强度值区间为阈值上限区间B，并设定车辆到来窗口W₁内磁场强度值超出阈值上限区间B的允许采样点数为N，N为大于0的整数；

上述步骤S32中，在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆到来窗口W₁的步骤之后，还包括：

步骤S321、对磁场强度值超出阈值上限区间B的采样点进行实时累计，得到采样累计数；

步骤S322、判断采样累计数是否达到允许采样点数，若达到允许采样点数，则关闭车辆到来窗口，此时第N个采样点即为位于车辆到来窗口W₁内的最后一个采样点。若在整个车辆到来窗口W₁内得到的采样累计数未达到允许采样点数，则将这些采样点对应的数据波形视为数据波动，表示当前没有车辆经过所设的地磁传感器。

允许采样点数的设定可以通过对不同车速经过地磁传感器时得到的磁场强度波形统计分析确定，通常车速越大，能够捕捉到的磁场强度值超过阈值上限区间B的采样点越少，在此情况下，优选将允许采样点数N的范围设置在3至7之间。

作为进一步优选的，设定车辆离开窗口W₂的开启持续时间；

上述步骤S33中，在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆离开窗口W₂的步骤之后，还包括：在开启持续时间内，判断各采样点对应的磁场强度值是否全部落入阈值下限区间A内，若全部落入阈值下限区间A内，则在开启持续时间之后关闭车辆离开窗口W₂，此时在车辆离开窗口W₂的开启持续时间内，磁场强度波形趋于稳定，待车辆离开窗口W₂关闭后即可判定车辆驶出检测区域。

在设定车辆离开窗口W₂的开启持续时间时，可以采用定时器进行时间计数，定时器计数溢出时产生中断信号，此时可以直接根据中断信号将车辆离开窗口W₂关闭，无需反复确定在开启持续时间内的采样时间，有利于进一步降低车流量检测的计算复杂度，提高车流量检测效率。

在车辆离开窗口W₂的开启持续时间内，若检测到有采样点的磁场强度值超过阈值下限区间A，则表明车辆还未完全驶出检测区域。为了防止开启持续时间对后续通过车辆造成影响，优选将车辆离开窗口W₂的开启持续时间的范围设置在200ms至500ms之间。

作为进一步优选的，该车流量检测方法还包括：

在第二采样点m₂之后，将连续的n个采样点标记为临时采样点；其中，n为大于1的整数；判断临时采样点对应的磁场强度值是否全部落入阈值下限区间A内，若全部落入阈值下限区间A内，则计算n个临时采样点的磁场强度平均值，并将磁场强度平均值作为更新后的地磁场基准值。

由于上述步骤是基于标记出的第二采样点m₂而言的，故该步骤可以在步骤S33之后、步骤S34之前进行；也可以与步骤S34同步进行，此时同样有利于提高车流量检测的效率。

地磁传感器应用于路面时，因周围环境干扰和温度变化等的影响，地磁场基准值并不是固定不变的，可能产生漂移现象。为了消除该不良影响，可以采用上述步骤对地磁场基准值进行自适应动态更新，使基于更新后的地磁场基准值进行的车流量检测精度进一步提高。具体地，在第二采样点m₂之后，也即当前车辆已驶出检测区域后，判定连续的n个临时采样点的磁场强度值与阈值下限区间A之间的关系，若临时采样点的磁场强度值全部落入阈值下限区间A内，则表示无车辆进入检测区域干扰磁场强度波形，此时可以将这n个临时采样点的磁场强度平均值作为下一次设定阈值下限区间A和阈值上限区间B的限定依据，比如在车辆到来窗口W₁和车辆离开窗口W₂高度确定的情况下，若临时采样点的磁场强度平均值大于已设的地磁场基准值，则车辆到来窗口W₁和车辆离开窗口W₂上移，而阈值下限区间A和阈值上限区间B的两个端值也就随之增大，但并不影响对于车辆特征波形的提取操作。

临时采样点磁场强度值是否落入阈值下限区间A的判定是实时进行的，若当前的临时采样点不符合上述步骤的要求，表明当前的临时采样点超出阈值下限区间A，可能有车辆进入检测区域或者外界对磁场强度波形的扰动突然增大，此时不宜继续进行对n各临时采样点的磁场强度平均值计算，而应暂停本步骤，不进行地磁场基准值的更新，以确保车流量检测的精准度符合要求。

作为更进一步优选的，当初次进行车辆特征波形检测时，若难以设定地磁场基准值，可以采用与上述类似的方式限定初始的地磁场基准值：从第一个不为0的磁场强度值对应的采样点开始，取连续s个采样点的磁场强度平均值作为初始的地磁场基准值，其中，s为大于1的整数，s值可以与n值相同、也可以与n值不同，且s值越大，得到的初始的地磁场基准值也就越精准。

作为进一步优选的，该车流量检测方法还包括：

步骤S6、接收流量查询命令；

步骤S7、根据流量查询命令将车流量以及与车流量对应的时钟信号按照设定的协议打包上传。

在采样频率确定的情况下，可以将采样操作与时钟信号进行同步，此时可以清楚地知晓计算出的车流量所对应的时间段。由于车辆特征波形的提取操作是实时进行的，当需要反映某个时间段的车流量时，可以直接将当前得到的车流量与时钟信号一同打包上传，如上传至显示屏，则显示屏上可以直接显示该车流量和时钟信号；如上传至服务器，则服务器可以根据接收到的车流量和时钟信号进行数据分析、信号灯配时优化等操作。在一些可选的实施例中，通过利用服务器对车流量和时钟信号进行数据分析可以知晓路面各车道的车流量分布情况，进而基于该分布情况调整车道的划分，比较典型的应用为潮汐车道的划分。

在一些可选的实施例中，请结合参考图4所示，上述步骤S1中，地磁传感器12的Z轴垂直于路面10设置，此时可以确保车辆能够从地磁传感器12的正上方通过，得到的磁场强度值变化也最为明显，能够进一步确保车流量检测的精准度。

地磁传感器12的型号优选RM3100型，该型号的地传感器具有三个分立的磁感线圈和一个MAGI2C驱动芯片，可提供三维空间范围内的地磁测量，量程为±8高斯，满足测量范围要求，同时具有0.15毫高斯的分辨率，噪声也低于0.13毫高斯，满足磁场强度值测量的高精度要求；同时，其所具备的低功耗、无磁滞现象、自动温漂校准等特点，满足磁场强度值测量的实时性和稳定性要求。

作为进一步优选的，路面10上设置有至少一条车道11，车道11的停止线前侧设置有多个发光单元13，发光单元13埋设于路面10内；至少一个发光单元13内设置有地磁传感器12。通过在车道11的停止线前侧设置发光单元13，在恶劣天气或视线受阻情况下，驾驶员能够在发光单元13的发光提示下及时接受到路口的交通信号，如红绿灯信号、行人过街信号等，从而避免在路口处发生交通事故，提高车辆通行的安全性。此外，通过将地磁传感器12设置在发光单元13内，可以有效提高发光单元13等前侧设备的集成度以及对路面环境的适应性。

作为更进一步优选的，地磁传感器12与发光单元13一体浇注成型，且地磁传感器12的线缆从发光单元13的非出光面向外引出，从而在对发光单元13进行现场布线时，可以连通地磁传感器12的线缆一同排布，无需另外挖槽布线，有利于提高现场施工效率，并且由于地磁传感器12的线缆是从发光单元13的非出光面引出的，故不会对发光单元13的发光效果产生影响，并且地磁传感器12采用线缆的方式进行供电和信号传输，可以有效避免传统地磁检测方案中存在的频繁更换电池、数据断电丢失等情况的发生，有利于确保检测方案的稳定性。此外，将地磁传感器12与发光单元13一体浇注成型，可以有效确保地磁传感器在使用过程中的防水性能，发光单元13的主体材质可以是易于采用浇注工艺进行成型制作的材料，如透光树脂类材料。

作为更进一步优选的，为每个车道11各配置一个地磁传感器12，且该地磁传感器12设置于靠近车道11中轴线上的发光单元13内，此时车辆从车道11驶入人行横道线区域14时，若不发生越线行为，基本可以视为从地磁传感器12的正上方通行，有利于确保车流量的检测精度。

实施例二

请参考图5所示，本发明还提供了一种基于地磁特征的车流量检测系统，包括：

采集模块21，用于根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，地磁传感器安装于路面内；

波形生成模块22，用于根据采样点数量和磁场强度值生成磁场强度波形；

提取模块23，用于利用双窗口法对磁场强度波形进行实时特征提取，得到车辆特征波形；

累计模块24，用于对车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

数据处理模块25，用于根据车辆累计数和采样频率，计算出车流量。

本实施例中，通过采集模块21采集得到磁场强度信息，在波形生成模块22的作用的生成相应的磁场强度波形，继而提取模块23利用双窗口法对波形进行实时特征提取，若能够提取到车辆特征波形，即表示当前有车辆通过地磁传感器，累计模块24进行累计操作，得到的车辆累计数可以通过数据处理模块25反映出所需的车流量信息。

提取模块23可以进一步用于基于地磁场基准值，设定车辆到来窗口和车辆离开窗口；车辆离开窗口对应的磁场强度值区间为阈值下限区间；实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否超出阈值下限区间，若超出阈值下限区间，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆到来窗口，并将位于车辆到来窗口内的最后一个采样点标记为第一采样点；实时判断磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否回归到阈值下限区间内，若回归到阈值下限区间内，则在该磁场强度值对应的采样点处开启车辆离开窗口，并将位于车辆离开窗口内的最后一个采样点标记为第二采样点；提取磁场强度波形位于第一采样点和第二采样点之间的数据波形，即为车辆特征波形。

此外，该车流量检测系统还可包括查询模块26，查询模块26连接数据处理模块25，用于接收流量查询命令，并根据流量查询命令将车流量以及与车流量对应的时钟信号按照设定的协议打包上传，如上传至显示屏，则显示屏上可以直接显示该车流量和时钟信号；如上传至服务器，则服务器可以根据接收到的车流量和时钟信号进行数据分析、信号灯配时优化等操作。在一些可选的实施例中，通过利用服务器对车流量和时钟信号进行数据分析可以知晓路面各车道的车流量分布情况，进而基于该分布情况调整车道的划分，比较典型的应用为潮汐车道的划分。

本发明提供的基于地磁特征的车流量检测方法及系统，至少实现了如下的有益效果：

本发明将采集到的磁场强度信息转换为波形图的形式，继而利用双窗口法对波形进行特征提取，在较低计算复杂度的情况下，可以实现对交通车辆的精准检测，车流量检测准确率可达95％以上，有利于提高智能交通系统的运行效率。本发明对于双窗口特征提取的操作是实时进行的，从而可以有效确保车流量计算结果的实时性，为道路交通信号配时的优化提供有效的前端数据支持以及后续的拓展应用。此外，本发明利用地磁传感器进行磁场强度信息采集，不仅具有较好的环境适应性，而且可以灵活安装于路面的合适设备内，有利于提高整个检测系统的集成度。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；所述磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，所述地磁传感器安装于路面内，所述路面上设置有至少一条车道，每条车道各配置一个所述地磁传感器；

根据所述采样点数量和所述磁场强度值生成磁场强度波形；

利用双窗口法对所述磁场强度波形进行实时特征提取，包括：基于地磁场基准值，设定车辆到来窗口和车辆离开窗口；所述车辆离开窗口对应的磁场强度值区间为阈值下限区间；实时判断所述磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否超出所述阈值下限区间，若超出所述阈值下限区间，则在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆到来窗口，并将位于所述车辆到来窗口内的最后一个采样点标记为第一采样点；实时判断所述磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否回归到所述阈值下限区间内，若回归到所述阈值下限区间内，则在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆离开窗口，并将位于所述车辆离开窗口内的最后一个采样点标记为第二采样点；提取所述磁场强度波形位于所述第一采样点和所述第二采样点之间的数据波形，得到车辆特征波形；

对所述车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

根据所述车辆累计数和所述采样频率，计算出车流量。

2.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，所述车辆到来窗口对应的磁场强度值区间为阈值上限区间，并设定所述车辆到来窗口内磁场强度值超出所述阈值上限区间的允许采样点数为N，N为大于0的整数；

所述在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆到来窗口的步骤之后，还包括：

对磁场强度值超出所述阈值上限区间的采样点进行实时累计，得到采样累计数；

判断所述采样累计数是否达到所述允许采样点数，若达到所述允许采样点数，则关闭所述车辆到来窗口，此时第N个采样点即为位于所述车辆到来窗口内的最后一个采样点。

3.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，设定所述车辆离开窗口的开启持续时间；

所述在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆离开窗口的步骤之后，还包括：

在所述开启持续时间内，判断各采样点对应的磁场强度值是否全部落入所述阈值下限区间内，若全部落入所述阈值下限区间内，则在所述开启持续时间之后关闭所述车辆离开窗口。

4.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，该车流量检测方法还包括：

在所述第二采样点之后，将连续的n个采样点标记为临时采样点；其中，n为大于1的整数；

判断所述临时采样点对应的磁场强度值是否全部落入所述阈值下限区间内，若全部落入所述阈值下限区间内，则计算n个所述临时采样点的磁场强度平均值，并将所述磁场强度平均值作为更新后的地磁场基准值。

5.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，该车流量检测方法还包括：

接收流量查询命令；

根据所述流量查询命令将所述车流量以及与所述车流量对应的时钟信号按照设定的协议打包上传。

6.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，所述地磁传感器的Z轴垂直于所述路面设置。

7.根据权利要求1所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，所述车道的停止线前侧设置有多个发光单元，所述发光单元埋设于所述路面内；至少一个所述发光单元内设置有所述地磁传感器。

8.根据权利要求7所述的基于地磁特征的车流量检测方法，其特征在于，所述地磁传感器与所述发光单元一体浇注成型，且所述地磁传感器的线缆从所述发光单元的非出光面向外引出。

9.一种基于地磁特征的车流量检测系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于根据预设的采样频率，采集地磁传感器在Z轴方向上的磁场强度信息；所述磁场强度信息包括采样点数量以及各采样点对应的磁场强度值，所述地磁传感器安装于路面内，所述路面上设置有至少一条车道，每条车道各配置一个所述地磁传感器；

波形生成模块，用于根据所述采样点数量和所述磁场强度值生成磁场强度波形；

提取模块，用于利用双窗口法对所述磁场强度波形进行实时特征提取，包括：基于地磁场基准值，设定车辆到来窗口和车辆离开窗口；所述车辆离开窗口对应的磁场强度值区间为阈值下限区间；实时判断所述磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否超出所述阈值下限区间，若超出所述阈值下限区间，则在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆到来窗口，并将位于所述车辆到来窗口内的最后一个采样点标记为第一采样点；实时判断所述磁场强度波形中各采样点的磁场强度值是否回归到所述阈值下限区间内，若回归到所述阈值下限区间内，则在该磁场强度值对应的采样点处开启所述车辆离开窗口，并将位于所述车辆离开窗口内的最后一个采样点标记为第二采样点；提取所述磁场强度波形位于所述第一采样点和所述第二采样点之间的数据波形，得到车辆特征波形；

累计模块，用于对所述车辆特征波形进行累计，得到车辆累计数；

数据处理模块，用于根据所述车辆累计数和所述采样频率，计算出车流量。

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