CN116863717A - 一种高速公路车辆速度异常识别系统 - Google Patents

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邵红菊
王晓东
张齐
郭梦倩
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Abstract

本发明涉及高速公路车辆识别系统技术领域，且公开了一种高速公路车辆速度异常识别系统，该高速公路车辆速度异常识别系统通过采集车辆信息－上传中央服务器－对比分析车辆速度－生成警报信息的流程，可以帮助监测和识别高速公路上的车辆速度异常情况，并及时通知相关单位以采取适当的措施，同时该高速公路车辆速度异常识别系统通过传统测速方式与车载ECT结合，通过对车载ETC信号的接收，从而达到在提高测量结果的准确性的同时，还能够及时对车辆信息进行核实的目的，并且由于该系统会多角度的收集并分析数据，从而在构建标准值时，其数据源较为丰富，进而让标准值更加合理。

Description

一种高速公路车辆速度异常识别系统
技术领域
本发明涉及高速公路车辆识别系统技术领域，具体为一种高速公路车辆速度异常识别系统。
背景技术
高速公路车辆速度异常识别系统是一种用于监测和识别车辆在高速公路上的速度异常情况的系统，目的是提高交通安全，减少事故风险。它可以帮助监测车辆的速度情况，及时发现异常并采取相应的措施，如警示驾驶员或通知交通管理部门。
常规的车辆速度异常识别系统是基于摄像和检测两个单元进行的，通过摄像头对车辆的信息进行识别，通过检测单元对车辆速度进行检测，但是该方法具有一定的误判率，同时该系统通常需要使用摄像头或其他传感器来收集车辆速度数据，会导致检测数据来源单一，从而在构建对应标准时，由于数据源单一，从而影响标准值的建立。
发明内容
本发明提供了一种高速公路车辆速度异常识别系统，具备通过车载ETC与识别系统相结合以多元化角度对车辆进行速度检测和识别的有益效果，解决了上述背景技术中所提到具有一定的误判率，检测数据来源单一，从而在构建对应标准时，由于数据源单一，从而影响标准值的建立的问题。
本发明提供如下技术方案：一种高速公路车辆速度异常识别系统，包括采集模块、警报模块、对比分析模块、智能控制开关模块、常态电源模块、应急备用电源模块和智能控制开关模块以及中央服务器，具体流程如下：
S1、车辆行驶的过程中，车载ETC会触发智能控制开关模块，从而激活采集模块，采集模块会对被测量车辆进行通过时间、通过速度以及必要的车辆信息进行采集；
S2、采集模块收集到必要信息后，会上传至中央服务器，通过中央服务器搭载的对比分析模块对采集模块输入的车辆信息进行对比分析，从而甄别车辆速度是否异常；
S3、对比分析模块在对车辆数据进行分析对比后，将结果输入至中央服务器，通过中央服务器搭载的警报模块，对车辆的异常信息生成警报信息，并发送至有关单位；
S4、采集模块搭载有常态电源模块，所述常态电源模块用于对采集模块进行常态供电，所述采集模块还搭载有应急备用电源模块，所述应急备用电源模块用于对采集模块进行紧急供电。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述采集模块包括时间检测单元、车辆ETC检测单元、速度检测单元和车流量检测单元；
所述时间检测单元用于确定标准时间Tm，所述车辆ETC检测单元用于检测车辆搭载的ETC，所述速度检测单元检测车辆速度Cs，所述车流量检测单元用于检测车流Cl。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述对比分析模块包括计算单元、对比单元、安全阈值单元；
所述计算单元用于计算车辆标准速度BZs以及车辆速度差值CZs，所述设定安全阈值单元用于分级化处理车辆速度差值CZs，所述对比单元用于对比车辆速度Cs和标准速度BZs。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述标准速度BZs通过以下公式得到：
其中0＜α＜1、0＜β＜1、0＜γ＜1，Cz代表车辆种类，且α、β和γ均为常数，三者的具体值由客户决定。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述速度差值CZs通过以下公式得到：
CZs＝Cs-BZs
当CZs＞0时，代表当前车辆速度Cs超过标准速度BZs，当CZs＜0时，代表当前车辆速度Cs低于标准速度BZs。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：为了对所述速度差值CZs进行分级化，所述安全阈值单元会生成纠正值JZ，所述纠正值JZ由以下公式得到：
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述警报模块包括警报发送单元，所述警报发送单元根据纠正值JZ的等级向车辆及有关单位发送警报，所述纠正值JZ分级方法具体如下：
当0≤JZ＜0.2时，触发一般超速警告，警报发送单元向车辆发送警告信息；
当0.2≤JZ＜1时，触发严重超速警告，警报发送单元向车辆以及有关单位发送黄色警告信息。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述智能控制开关模块包括ETC激活单元、ETC感应启动单元和ETC感应关闭单元；
所述ETC激活单元用于触发所述采集模块下的车辆ETC检测单元，所述ETC感应启动单元用于提前接收车辆ETC信息以触发ETC激活单元，所述ETC感应关闭单元用于关闭并刷新车辆ETC检测单元。
作为本发明所述高速公路车辆速度异常识别系统的一种可选方案，其中：所述ETC感应启动单元接收靠近采集模块80米范围内的车辆ETC信号以和高速公路安全行车间距相适配；
所述ETC感应关闭单元在车辆ETC信号远离采集模块10米后关闭并刷新车辆ETC检测单元。
本发明具备以下有益效果：
1、该高速公路车辆速度异常识别系统通过采集车辆信息－上传中央服务器－对比分析车辆速度－生成警报信息的流程，可以帮助监测和识别高速公路上的车辆速度异常情况，并及时通知相关单位以采取适当的措施，同时该高速公路车辆速度异常识别系统通过传统测速方式与车载ECT结合，通过对车载ETC信号的接收，从而达到在提高测量结果的准确性的同时，还能够及时对车辆信息进行核实的目的，并且由于该系统会多角度的收集并分析数据，从而在构建标准值时，其数据源较为丰富，进而让标准值更加合理。
2、该高速公路车辆速度异常识别系统，整个系统在对比分析模块的帮助下，可以对车辆的速度数据进行计算、对比和处理，以识别速度异常情况。根据设定的安全阈值，系统可以确定速度异常的级别，进而触发相应的措施或警报，以确保交通安全和管理效果的提升。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明系统流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
规的车辆速度异常识别系统是基于摄像和检测两个单元进行的，通过摄像头对车辆的信息进行识别，通过检测单元对车辆速度进行检测，但是该方法具有一定的误判率，同时该系统通常需要使用摄像头或其他传感器来收集车辆速度数据，会导致检测数据来源单一，从而在构建对应标准时，由于数据源单一，从而影响标准值的建立。
因此请参阅图1-2，一种高速公路车辆速度异常识别系统，包括采集模块、警报模块、对比分析模块、智能控制开关模块、常态电源模块、应急备用电源模块和智能控制开关模块以及中央服务器，具体流程如下：
S1、车辆行驶的过程中，车载ETC会触发智能控制开关模块，从而激活采集模块，采集模块会对被测量车辆进行通过时间、通过速度以及必要的车辆信息进行采集；
S2、采集模块收集到必要信息后，会上传至中央服务器，通过中央服务器搭载的对比分析模块对采集模块输入的车辆信息进行对比分析，从而甄别车辆速度是否异常；
S3、对比分析模块在对车辆数据进行分析对比后，将结果输入至中央服务器，通过中央服务器搭载的警报模块，对车辆的异常信息生成警报信息，并发送至有关单位；
S4、采集模块搭载有常态电源模块，常态电源模块用于对采集模块进行常态供电，采集模块还搭载有应急备用电源模块，应急备用电源模块用于对采集模块进行紧急供电。
本实施例中：该高速公路车辆速度异常识别系统通过采集车辆信息－上传中央服务器－对比分析车辆速度－生成警报信息的流程，可以帮助监测和识别高速公路上的车辆速度异常情况，并及时通知相关单位以采取适当的措施。
同时该高速公路车辆速度异常识别系统通过传统测速方式与车载ECT结合，通过对车载ETC信号的接收，从而达到在提高测量结果的准确性的同时，还能够及时对车辆信息进行核实的目的，并且由于该系统会多角度的收集并分析数据，从而在构建标准值时，其数据源较为丰富，进而让标准值更加合理。
实施例2
请参阅图1-2，采集模块包括时间检测单元、车辆ETC检测单元、速度检测单元和车流量检测单元；
时间检测单元用于确定标准时间Tm，车辆ETC检测单元用于检测车辆搭载的ETC，速度检测单元检测车辆速度Cs，车流量检测单元用于检测车流Cl。
本实施例中：该系统通过采集模块获取相关数据，并通过处理模块对数据进行处理和分析，以识别高速公路车辆的速度异常情况
时间检测单元用于确定标准时间，可以通过与标准时间源进行同步，确保系统获取准确的时间信息，车辆ETC检测单元用于检测车辆是否搭载了ETC设备，从而通过车载ETC来获取相关数据，为后续分析提供必要的信息，速度检测单元用于检测车辆的实际速度。它可以通过使用传感器或者其他测速设备，获取车辆经过某个点的速度数据。这样可以对车辆的速度进行实时监测，车流量检测单元用于检测车流量，即在一定时间内通过某个区域的车辆数量。通过车流量的监测，可以对车辆密度和流量进行统计和分析，为速度异常的判断提供依据。
整个模块通过各个工作单元获取时间、车辆ETC、速度和车流量等必要数据，然后通过处理模块对数据进行分析和处理。处理模块可以使用算法或者模型来对数据进行判断和识别，同时通过分析车流量等数据，结合历史数据和模式识别等技术，来判断是否存在异常情况。
实施例3
请参阅图1-2，对比分析模块包括计算单元、对比单元、安全阈值单元；
计算单元用于计算车辆标准速度BZs以及车辆速度差值CZs，设定安全阈值单元用于分级化处理车辆速度差值CZs，对比单元用于对比车辆速度Cs和标准速度BZs。
本实施例中：本高速公路车辆速度异常识别系统中，除了采集模块之外，还包括对比分析模块，该模块用于对车辆的速度数据进行分析和比较，以判断是否存在速度异常情况，该对比分析模块具体包括计算单元、对比单元和安全阈值单元。
计算单元用于计算车辆的标准速度BZs和车辆的速度差值CZs，车辆的标准速度BZs是构建相关要求而需要设定的一个预期速度值，车辆的速度差值CZs是指车辆的实际速度与标准速度之间的差异。
设定安全阈值单元用于根据车辆速度差值对速度异常进行分级化处理。这意味着系统可以设定不同的安全阈值，根据差值的大小将速度异常分为不同的级别，以便后续处理和响应。
对比单元用于将车辆的标准速度BZs与车辆的速度差值CZs进行比较，它可以通过比较车辆的实际速度与标准速度的差异，判断是否存在速度异常情况。
整个系统在对比分析模块的帮助下，可以对车辆的速度数据进行计算、对比和处理，以识别速度异常情况。根据设定的安全阈值，系统可以确定速度异常的级别，进而触发相应的措施或警报，以确保交通安全和管理效果的提升。
实施例4
请参阅图1-2，标准速度BZs通过以下公式得到：
其中0＜α＜1、0＜β＜1、0＜γ＜1，Cz代表车辆种类，且α、β和γ均为常数，三者的具体值由客户决定。
本实施例中：上述公式中代表在标准时间Tm内的车流Cl，/>代表在标准时间Tm内的车辆速度Cs，而/>则代表标准时间Tm内车辆种类Cz。
上述公式中α代表的权重系数，β代表/>的权重系数，γ代表/>的权重系数，同时0＜α＜1、0＜β＜1、0＜γ＜1，且α、β和γ均为常数，三者的具体值由客户决定。
由于标准速度BZs是由多个相对系数中取相对应的值，再结合各个系数与之相对的权重系数而得出，从而使得标准速度BZs内置样本较为丰富，其值会相对更加合理。
实施例5
请参阅图1-2，速度差值CZs通过以下公式得到：
CZs＝Cs-BZs
当CZs＞0时，代表当前车辆速度Cs超过标准速度BZs，当CZs＜0时，代表当前车辆速度Cs低于标准速度BZs。
本实施例中：上述公式中通过用车辆速度Cs减去标准速度BZs得到速度差值CZs，当该速度差值CZs＞0时，代表当前车辆的车辆速度Cs超过标准速度BZs，即当前车辆存在超速现象，而当CZs＜0时，则代表当前车辆速度Cs低于标准速度BZs，需要结合速度差值CZs的具体值来确定当前车辆速度是否满足最低标准。
实施例6
请参阅图1-2，为了对速度差值CZs进行分级化，安全阈值单元会生成纠正值JZ，纠正值JZ由以下公式得到：
本实施例中：在得到速度差值CZs后，为了对该值进行分级化处理以确定车辆的超速比例是否需要通知相关单位对车辆进行处理，因此本系统中的安全阈值单元会通过上述公式生成一个纠正值JZ，通过该纠正值JZ可以指定相对应的处理流程。
本系统中还包括警报模块，该模块包括警报发送单元，警报发送单元根据纠正值JZ的等级向车辆及有关单位发送警报，纠正值JZ分级方法具体如下：
当0≤JZ＜0.2时，触发一般超速警告，警报发送单元向车辆发送警告信息；
当0.2≤JZ＜1时，触发严重超速警告，警报发送单元向车辆以及有关单位发送黄色警告信息。
本实施例中：通过对纠正值JZ进行分级，从而指定出不同的处理模块，进而提高处理流程，方便有关单位对车辆进行更加有效的处理，一定程度上降低有关单位的无效处理流程。
实施例8
请参阅图1-2，智能控制开关模块包括ETC激活单元、ETC感应启动单元和ETC感应关闭单元；
ETC激活单元用于触发采集模块下的车辆ETC检测单元，ETC感应启动单元用于提前接收车辆ETC信息以触发ETC激活单元，ETC感应关闭单元用于关闭并刷新车辆ETC检测单元。
ETC感应启动单元接收靠近采集模块80米范围内的车辆ETC信号以和高速公路安全行车间距相适配；
ETC感应关闭单元在车辆ETC信号远离采集模块10米后关闭并刷新车辆ETC检测单元。
本实施例中：本系统中的智能控制开关模块包括ETC激活单元、ETC感应启动单元和ETC感应关闭单元。
ETC激活单元：该单元用于触发车辆ETC检测单元。当系统需要对车辆进行ETC检测时，ETC激活单元将发出信号，通知采集模块下的车辆ETC检测单元开始工作。
ETC感应启动单元：该单元用于提前接收车辆ETC信息，以触发ETC激活单元，它能够接收靠近采集模块80米范围内的车辆ETC信号，并与高速公路安全行车间距相适配，本模块可以检测到即将进入系统检测范围内的车辆，并准备好启动ETC激活单元。
ETC感应关闭单元：该单元用于关闭并刷新车辆ETC检测单元。一旦车辆ETC信号远离采集模块10米后，ETC感应关闭单元将关闭并刷新车辆ETC检测单元，以准备下一辆车的检测。
智能控制开关模块中的ETC激活单元、ETC感应启动单元和ETC感应关闭单元协同工作，确保车辆ETC信息的准确检测和处理。这样的系统可以实现对车辆速度异常的识别，并采取相应的措施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高速公路车辆速度异常识别系统，包括采集模块、警报模块、对比分析模块、智能控制开关模块、常态电源模块、应急备用电源模块和智能控制开关模块以及中央服务器，其特征在于：具体流程如下：
S1、车辆行驶的过程中，车载ETC会触发智能控制开关模块，从而激活采集模块，采集模块会对被测量车辆进行通过时间、通过速度以及必要的车辆信息进行采集；
S2、采集模块收集到必要信息后，会上传至中央服务器，通过中央服务器搭载的对比分析模块对采集模块输入的车辆信息进行对比分析，从而甄别车辆速度是否异常；
S3、对比分析模块在对车辆数据进行分析对比后，将结果输入至中央服务器，通过中央服务器搭载的警报模块，对车辆的异常信息生成警报信息，并发送至有关单位；
S4、采集模块搭载有常态电源模块，所述常态电源模块用于对采集模块进行常态供电，所述采集模块还搭载有应急备用电源模块，所述应急备用电源模块用于对采集模块进行紧急供电。
2.根据权利要求1所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述采集模块包括时间检测单元、车辆ETC检测单元、速度检测单元和车流量检测单元；
所述时间检测单元用于确定标准时间Tm，所述车辆ETC检测单元用于检测车辆搭载的ETC，所述速度检测单元检测车辆速度Cs，所述车流量检测单元用于检测车流Cl。
3.根据权利要求2所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述对比分析模块包括计算单元、对比单元、安全阈值单元；
所述计算单元用于计算车辆标准速度BZs以及车辆速度差值CZs，所述设定安全阈值单元用于分级化处理车辆速度差值CZs，所述对比单元用于对比车辆速度Cs和标准速度BZs。
4.根据权利要求3所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述标准速度BZs通过以下公式得到：
其中0＜α＜1、0＜β＜1、0＜γ＜1，Cz代表车辆种类，且α、β和γ均为常数，三者的具体值由客户决定。
5.根据权利要求4所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述速度差值CZs通过以下公式得到：
CZs＝Cs-BZs
当CZs＞0时，代表当前车辆速度Cs超过标准速度BZs，当CZs＜0时，代表当前车辆速度Cs低于标准速度BZs。
6.根据权利要求5所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：为了对所述速度差值CZs进行分级化，所述安全阈值单元会生成纠正值JZ，所述纠正值JZ由以下公式得到：
7.根据权利要求6所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述警报模块包括警报发送单元，所述警报发送单元根据纠正值JZ的等级向车辆及有关单位发送警报，所述纠正值JZ分级方法具体如下：
当0≤JZ＜0.2时，触发一般超速警告，警报发送单元向车辆发送警告信息；
当0.2≤JZ＜1时，触发严重超速警告，警报发送单元向车辆以及有关单位发送黄色警告信息。
8.根据权利要求7所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述智能控制开关模块包括ETC激活单元、ETC感应启动单元和ETC感应关闭单元；
所述ETC激活单元用于触发所述采集模块下的车辆ETC检测单元，所述ETC感应启动单元用于提前接收车辆ETC信息以触发ETC激活单元，所述ETC感应关闭单元用于关闭并刷新车辆ETC检测单元。
9.根据权利要求8所述的高速公路车辆速度异常识别系统，其特征在于：所述ETC感应启动单元接收靠近采集模块80米范围内的车辆ETC信号以和高速公路安全行车间距相适配；
所述ETC感应关闭单元在车辆ETC信号远离采集模块10米后关闭并刷新车辆ETC检测单元。
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