CN116380158A - 车辆荷载信息确定系统、方法、装置、设备、介质和产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及信息处理技术领域，提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。本申请能够实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。该方法包括：接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息，重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
Description
技术领域
本申请涉及信息处理技术领域，特别是涉及一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高以及公路交通运输业的不断发展，车辆保有量不断提高，各个桥梁的车辆通行量不断攀升。车辆荷载是桥梁上最重要的外部荷载之一，车辆荷载不可避免地会引起桥梁性能的逐步下降，而对车辆荷载信息的识别监测非常有利于桥梁性能评估、剩余使用寿命预测和耐久性分析，同时掌握桥梁通行车辆情况对桥梁日常维养工作也大有裨益。因此，对桥梁上的车辆荷载信息进行识别监测意义重大。
传统技术通常是通过对桥梁上的通行车辆进行统计分析，得到桥梁车辆荷载模型，从而分析桥梁上的车辆荷载信息，但是该技术是一种固定的车辆荷载信息分析模式，无法准确反映各种情况下的桥梁上的车辆信息，导致确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统、方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统。系统包括：动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心；数据处理中心分别与动态称重系统、图像采集设备和雷达设备连接；动态称重系统设置在待监测桥梁的端点位置，图像采集设备设置在待监测桥梁的端点位置，雷达设备设置在待监测桥梁上；
动态称重系统，用于采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心；
图像采集设备，用于采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心；
雷达设备，用于采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心；
数据处理中心，用于对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
在其中一个实施例中，图像采集设备，还用于采集车辆的第二位置信息，并发送至数据处理中心；
数据处理中心，用于对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和第二位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
在其中一个实施例中，雷达设备的数量为多个，雷达设备以预设间距设置在待监测桥梁上，雷达设备的作用范围覆盖待监测桥梁的桥面范围；
数据处理中心，还用于根据第一位置信息和第二位置信息，确定车辆在待监测桥梁上的运行轨迹。
在其中一个实施例中，第三速度信息中包含车辆位于动态称重系统时的第四速度信息；
动态称重系统，用于采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第一速度信息；
图像采集设备，用于采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第二速度信息；
数据处理中心，用于根据第四速度信息、第一速度信息和第二速度信息，确定车辆位于动态称重系统时的真实速度信息，并根据真实速度信息和重量信息，确定车辆的真实重量信息，并对真实重量信息、真实速度信息、第三速度信息和第一位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
在其中一个实施例中，图像采集设备，还用于采集车辆的图像信息，并发送至数据处理中心；
数据处理中心，还用于对图像信息进行识别，确定车辆的车型信息，并对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和车型信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
第二方面，本申请提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定方法，应用于桥梁上的车辆荷载信息确定系统。方法包括：
接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送；
对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
第三方面，本申请还提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定装置。所述装置包括：
信息接收模块，用于接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；所述重量信息和所述第一速度信息由动态称重系统采集并发送，所述第二速度信息由图像采集设备采集并发送，所述第一位置信息和所述第三速度信息由雷达设备采集并发送；
信息处理模块，用于对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息和所述第三速度信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息；所述车辆荷载信息用于表示所述车辆在所述待监测桥梁上的荷载分布信息。
第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送；对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送；对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送；对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
上述桥梁上的车辆荷载信息确定系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息，重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。该方案通过动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中桥梁上的车辆荷载信息确定方法的应用环境图；
图2为一个实施例中桥梁上的车辆荷载信息确定方法的流程示意图；
图3为一个应用实例中桥梁上的车辆荷载信息确定方法的流程示意图；
图4为一个应用实例中桥梁的设备布置侧视图；
图5为一个应用实例中桥梁的设备布置俯视图；
图6为一个应用实例中车辆A的运行轨迹示意图；
图7为一个应用实例中某一时刻的车辆荷载分布示意图；
图8为一个实施例中桥梁上的车辆荷载信息确定装置的结构框图；
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的桥梁上的车辆荷载信息确定方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用场景可以包括：动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心，动态称重系统和数据处理中心可以进行通信连接，图像采集设备和数据处理中心可以进行通信连接，雷达设备和数据处理中心可以进行通信连接。具体的，动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。其中，数据处理中心可以是终端，可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑。
在一个实施例中，提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统，参考图1，该系统包括：动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心；数据处理中心分别与动态称重系统、图像采集设备和雷达设备连接；动态称重系统设置在待监测桥梁的端点位置，图像采集设备设置在待监测桥梁的端点位置，雷达设备设置在待监测桥梁上；
动态称重系统，用于采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心；图像采集设备，用于采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心；雷达设备，用于采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心；数据处理中心，用于对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
其中，待监测桥梁可以是中小跨径桥梁或大跨桥梁；动态称重系统可以是在桥梁的两侧入口处分别安装的路面式动态称重系统；图像采集设备可以是摄像机，例如桥梁两侧入口处安装的交通监控摄像机；雷达设备可以是桥面安装的雷达设备；端点位置可以是桥梁的两侧入口处；重量信息可以是重量；速度信息(第一速度信息、第二速度信息、第三速度信息)可以是速度；位置信息(第一位置信息)可以是位置；车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息，车辆荷载信息可以是车辆的荷载，例如车辆对待监测桥梁的荷载；荷载分布信息可以是经过待监测桥梁的所有车辆在待监测桥梁上的荷载的分布信息，例如桥梁上通行车辆的任一时刻的车辆荷载分布。
具体的，动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并将重量信息和第一速度信息发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并将第二速度信息发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并将第一位置信息和第三速度信息发送至数据处理中心，数据处理中心接收重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
上述桥梁上的车辆荷载信息确定系统中，数据处理中心接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息，重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。该方案通过动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
在一个实施例中，图像采集设备，还用于采集车辆的第二位置信息，并发送至数据处理中心；数据处理中心，用于对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和第二位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
其中，第二位置信息可以是位置，例如车辆处于动态称重系统的位置，也可以是在图像采集设备的作用范围内的车辆的位置。
具体的，图像采集设备采集车辆的第二位置信息，并将第二位置信息发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和第二位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
本实施例的技术方案，通过图像采集设备采集车辆的第二位置信息，数据处理中心对第二位置信息和其它信息进行数据融合处理，有利于得到更准确的车辆荷载信息，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
在一个实施例中，数据处理中心，还用于根据第一位置信息和第二位置信息，确定车辆在待监测桥梁上的运行轨迹。
其中，雷达设备的数量为多个，雷达设备以预设间距设置在待监测桥梁上，雷达设备的作用范围覆盖待监测桥梁的桥面范围。
具体的，待监测桥梁上的多个雷达设备实时发送待监测桥梁上的所有车辆的第一位置信息至数据处理中心，数据处理中心根据多个雷达设备采集的第一位置信息，以及图像采集设备采集的所有车辆的第二位置信息，确定待监测桥梁上的所有车辆在待监测桥梁上的运行轨迹。
本实施例的技术方案，通过数据处理中心根据第一位置信息和第二位置信息，确定车辆的运行轨迹，从而有利于进一步得到待监测桥梁上任一时刻的车辆荷载分布，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性和提高桥梁上的车辆信息的完整性。
在一个实施例中，动态称重系统，用于采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第一速度信息；图像采集设备，用于采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第二速度信息；数据处理中心，用于根据第四速度信息、第一速度信息和第二速度信息，确定车辆位于动态称重系统时的真实速度信息，并根据真实速度信息和重量信息，确定车辆的真实重量信息，并对真实重量信息、真实速度信息、第三速度信息和第一位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
其中，第三速度信息中包含车辆位于动态称重系统时的第四速度信息，例如第三速度信息可以是雷达设备采集的桥梁上的所有车辆在桥梁上所有时刻或所有位置时的速度信息，第四速度信息可以是雷达设备采集的在动态称重系统位置的车辆的速度。
具体的，动态称重系统采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第一速度信息，将第一速度信息发送至数据处理中心；图像采集设备采集车辆位于动态称重系统时的速度信息，作为第二速度信息，将第二速度信息发送至数据处理中心；数据处理中心根据第四速度信息、第一速度信息和第二速度信息，基于位置和车速一致原则，确定车辆位于动态称重系统时的真实速度信息，并根据真实速度信息和重量信息，确定车辆的真实重量信息(因为车辆的速度会影响到对车辆的重量的测量)，并对真实重量信息、真实速度信息、第三速度信息和第一位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
本实施例的技术方案，通过得到车辆的更准确的真实速度信息和真实重量信息，确定待监测桥梁上的车辆荷载信息，从而有利于实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
在一个实施例中，图像采集设备，还用于采集车辆的图像信息，并发送至数据处理中心；数据处理中心，还用于对图像信息进行识别，确定车辆的车型信息，并对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和车型信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
其中，图像信息可以是图像采集设备采集车辆的图像。
具体的，图像采集设备采集车辆的图像信息，并将图像信息发送至数据处理中心，数据处理中心对图像信息进行识别，确定车辆的车型信息，也可确定车辆的轴距、轴数等车辆信息，并对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息、第三速度信息和车型信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，可展示桥梁上通行车辆的运行轨迹及任一时刻的车辆荷载分布，同时展示各车辆的车型等车辆信息。
本实施例的技术方案，通过数据处理中心融合车型信息得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，从而有利于验证车辆荷载信息是否与车型等车辆信息相匹配，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性，并提高桥梁上的车辆信息的完整性。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定方法，以该方法应用于图1中的数据处理中心为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S201，接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息。
本步骤中，重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送。
具体的，数据处理中心接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息。
步骤S202，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
本步骤中，车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。
具体的，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
上述桥梁上的车辆荷载信息确定方法中，数据处理中心接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息，重量信息和第一速度信息由动态称重系统采集并发送，第二速度信息由图像采集设备采集并发送，第一位置信息和第三速度信息由雷达设备采集并发送，对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息用于表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息。该方案通过动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
以下以一个实施例说明本申请提供的桥梁上的车辆荷载信息确定方法，本实施例以该方法应用于动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心进行举例说明，主要步骤包括：
第一步，动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心。
第二步，图像采集设备采集车辆的第二速度信息、第二位置信息和图像信息，并发送至数据处理中心。
第三步，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心。
第四步，数据处理中心根据第一位置信息和第二位置信息，确定车辆在待监测桥梁上的运行轨迹，并对图像信息进行识别，确定车辆的车型信息，并根据第四速度信息、第一速度信息和第二速度信息，确定车辆位于动态称重系统时的真实速度信息，并根据真实速度信息和重量信息，确定车辆的真实重量信息，并对车型信息、第二位置信息、真实重量信息、真实速度信息、第三速度信息和第一位置信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息。
其中，第一速度信息为动态称重系统采集车辆位于动态称重系统时的速度信息；第二速度信息为图像采集设备采集车辆位于动态称重系统时的速度信息；雷达设备的数量为多个，雷达设备以预设间距设置在待监测桥梁上，雷达设备的作用范围覆盖待监测桥梁的桥面范围。
本实施例的技术方案，通过动态称重系统采集待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至数据处理中心，图像采集设备采集车辆的第二速度信息，并发送至数据处理中心，雷达设备采集车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至数据处理中心，数据处理中心对重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息进行数据融合处理，得到待监测桥梁上的车辆荷载信息，车辆荷载信息表示车辆在待监测桥梁上的荷载分布信息，从而实现提高确定桥梁上的车辆荷载信息的准确性。
以下以一个应用实例说明本申请提供的桥梁上的车辆荷载信息确定方法，本应用实例以该方法应用于动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心进行举例说明，如图3所示，主要步骤包括：
第一步，开始，在桥梁的两侧入口处分别安装的路面式动态称重系统(动态称重系统)分别获取车辆的总重、轴重、轴距、车型、位置和/或车速信息，并发送至数据处理中心，桥梁两侧入口处安装的交通监控摄像机(图像采集设备)获取车辆的车辆图像、车型、位置和/或车速信息，并发送至数据处理中心，桥面安装的雷达设备获取车辆的车辆位置和/或车速信息，并发送至数据处理中心。
第二步，数据处理中心基于位置和时间一致原则(或位置/车速一致原则)，将三种不同数据来源的数据(车辆荷载信息)进行数据融合，获取得到单辆车的完整荷载信息/完整的车辆荷载信息(数据处理中心基于位置和时间一致原则，将动态称重系统获得的车辆总重、轴重、轴距、车型，摄像机获取的车辆图像以及雷达获得的车速、位置信息进行融合，形成完整的车辆荷载信息)。
第三步，雷达设备针对建立起完整荷载信息的车辆进行全程跟踪(雷达进行桥梁上车辆的全程跟踪)，并发送至数据处理中心。
第四步，数据处理中心对数据融合得到的完整车辆荷载信息及雷达得到的全程数据进行处理，得到桥梁上车辆运行轨迹及任一时刻桥面上车辆荷载分布并结束。
其中，如图4、图5、图6和图7所示(图4、图5、图6和图7中的“1”表示动态称重系统，“2”表示图像采集设备，“3”表示雷达设备，行车向可表示车辆的行驶方向，车辆A可以是汽车，车辆B可以是巴士，车辆C可以是卡车)，交通监控摄像机和雷达能对动态称重系统位置处车辆信息进行采集，三者时间同步；雷达设备自桥梁入口至出口处实现桥面全覆盖，各雷达设备的作用范围之间有不小于预设距离(如30米)的重叠区域，以保证车辆荷载信息的顺利衔接；数据处理中心可同时得到车辆轨迹信息及任一时刻桥面上荷载分布，并可按数据需求进行单一车辆信息或桥面上荷载分布信息的索引；所适用的桥梁形式不仅限于简支梁桥，也适用于连续梁桥等不同结构形式的桥梁，只需保证桥梁上按上述要求安装有相应的设备。
具体的，如图4、图5、图6和图7所示，在桥梁的两侧入口处分别安装路面式动态称重系统，以分别获取到进行桥梁的车辆的总重、轴重、轴距、车型、位置以及车速信息；在桥梁两侧入口处分别安装交通监控摄像机，摄像机的监控视野需要覆盖动态称重系统所在位置；在桥梁两侧入口处分别安装雷达设备，监控范围需要覆盖动态称重系统所在位置；在桥梁上按雷达相互监控范围重叠预设长度(如30米)的原则，连续安装雷达设备，以保证桥梁上雷达监控全覆盖；依托动态称重系统，获取到进行桥梁的车辆的总重、轴重、轴距、车型、位置以及车速信息；依托交通监控摄像机获取到车辆在通过动态称重设备时的图像、车型、位置及车速信息；依托雷达设备获取车辆的位置及车速信息；数据处理中心将在桥梁入口处的动态称重设备、交通监控摄像机以及雷达设备获得的数据进行处理：首先基于位置和车速一致的原则，将来自动态称重设备、交通监控摄像机以及雷达三种设备的信息进行数据融合，据此完成进入桥梁的车辆荷载信息的识别，得到单个车辆的完整荷载信息，将此信息进行存储，利用覆盖全桥的雷达设备对建立起完整交通荷载的车辆进行全程不间断跟踪，直到车辆离开雷达监控范围，根据实际需求，可对数据融合得到的完整车辆荷载信息及雷达得到的全程车辆位置及速度数据进行处理，进而可得到桥面上通行车辆的运行轨迹和任一时刻桥梁上车辆荷载分布。
本应用实例的技术方案，实现在桥梁正常运营时，基于传感器的数据融合得到桥梁上通行车辆的运行轨迹及任一时刻的车辆荷载分布，具有精度高、鲁棒性好、耐久性强等优点，适用于各种跨径及各种形式的桥梁，可实现低成本大范围应用，来辅助进行桥梁性能评估、剩余使用寿命预测、耐久性分析和桥梁养护管理工作。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的桥梁上的车辆荷载信息确定方法的桥梁上的车辆荷载信息确定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个桥梁上的车辆荷载信息确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于桥梁上的车辆荷载信息确定方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种桥梁上的车辆荷载信息确定装置，该装置800可以包括：
信息接收模块801，用于接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；所述重量信息和所述第一速度信息由动态称重系统采集并发送，所述第二速度信息由图像采集设备采集并发送，所述第一位置信息和所述第三速度信息由雷达设备采集并发送；
信息处理模块802，用于对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息和所述第三速度信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息；所述车辆荷载信息用于表示所述车辆在所述待监测桥梁上的荷载分布信息。
上述桥梁上的车辆荷载信息确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种桥梁上的车辆荷载信息确定方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种桥梁上的车辆荷载信息确定系统，其特征在于，所述系统包括：动态称重系统、图像采集设备、雷达设备和数据处理中心；所述数据处理中心分别与所述动态称重系统、所述图像采集设备和所述雷达设备连接；所述动态称重系统设置在待监测桥梁的端点位置，所述图像采集设备设置在所述待监测桥梁的端点位置，所述雷达设备设置在所述待监测桥梁上；
所述动态称重系统，用于采集所述待监测桥梁上的车辆的重量信息和第一速度信息，并发送至所述数据处理中心；
所述图像采集设备，用于采集所述车辆的第二速度信息，并发送至所述数据处理中心；
所述雷达设备，用于采集所述车辆的第一位置信息和第三速度信息，并发送至所述数据处理中心；
所述数据处理中心，用于对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息和所述第三速度信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息；所述车辆荷载信息用于表示所述车辆在所述待监测桥梁上的荷载分布信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述图像采集设备，还用于采集所述车辆的第二位置信息，并发送至所述数据处理中心；
所述数据处理中心，用于对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息、所述第三速度信息和所述第二位置信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述雷达设备的数量为多个，所述雷达设备以预设间距设置在所述待监测桥梁上，所述雷达设备的作用范围覆盖所述待监测桥梁的桥面范围；
所述数据处理中心，还用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述车辆在所述待监测桥梁上的运行轨迹。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三速度信息中包含所述车辆位于所述动态称重系统时的第四速度信息；
所述动态称重系统，用于采集所述车辆位于所述动态称重系统时的速度信息，作为所述第一速度信息；
所述图像采集设备，用于采集所述车辆位于所述动态称重系统时的速度信息，作为所述第二速度信息；
所述数据处理中心，用于根据所述第四速度信息、所述第一速度信息和所述第二速度信息，确定所述车辆位于所述动态称重系统时的真实速度信息，并根据所述真实速度信息和所述重量信息，确定所述车辆的真实重量信息，并对所述真实重量信息、所述真实速度信息、所述第三速度信息和所述第一位置信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述图像采集设备，还用于采集所述车辆的图像信息，并发送至所述数据处理中心；
所述数据处理中心，还用于对所述图像信息进行识别，确定所述车辆的车型信息，并对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息、所述第三速度信息和所述车型信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息。
6.一种桥梁上的车辆荷载信息确定方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的桥梁上的车辆荷载信息确定系统，所述方法包括：
接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；所述重量信息和所述第一速度信息由动态称重系统采集并发送，所述第二速度信息由图像采集设备采集并发送，所述第一位置信息和所述第三速度信息由雷达设备采集并发送；
对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息和所述第三速度信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息；所述车辆荷载信息用于表示所述车辆在所述待监测桥梁上的荷载分布信息。
7.一种桥梁上的车辆荷载信息确定装置，其特征在于，所述装置包括：
信息接收模块，用于接收待监测桥梁上的车辆的重量信息、第一速度信息、第二速度信息、第一位置信息和第三速度信息；所述重量信息和所述第一速度信息由动态称重系统采集并发送，所述第二速度信息由图像采集设备采集并发送，所述第一位置信息和所述第三速度信息由雷达设备采集并发送；
信息处理模块，用于对所述重量信息、所述第一速度信息、所述第二速度信息、所述第一位置信息和所述第三速度信息进行数据融合处理，得到所述待监测桥梁上的车辆荷载信息；所述车辆荷载信息用于表示所述车辆在所述待监测桥梁上的荷载分布信息。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述的方法的步骤。
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