DD249783A1

DD249783A1 - METHOD OF COUNTING, CLASSIFICATION AND VEHICLE SPEED DETERMINATION

Info

Publication number: DD249783A1
Application number: DD29097486A
Authority: DD
Inventors: Michael Von Gusnar; Karl-Otto Fick; Alexander Stridde
Original assignee: Wismar Ing Hochschule
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1987-09-16

Abstract

Das Verfahren dient insbesondere zur Ermittlung der Verkehrsbelegung in Querschnitten und Knotenpunkten im Strassenverkehr. Es gestattet die Klassifizierung von Fahrzeugen und die Ermittlung ihrer Geschwindigkeit in einer oder in mehreren Fahrspuren gleichzeitig. Hierzu wird das Bildsignal einer CCD-Zeilenkamera in verfahrenstypischer Weise gewonnen und ausgewertet. Eine prinzipielle Darstellung zeigt Fig. 1. Das Verfahren eignet sich darueberhinaus fuer die Registrierung, Klassifizierung und Geschwindigkeitsermittlung von Schienenfahrzeugen und Wasserfahrzeugen. Fig. 1The method is used in particular for determining the traffic occupancy in cross sections and nodes in road traffic. It allows the classification of vehicles and the determination of their speed in one or more lanes simultaneously. For this purpose, the image signal of a CCD line scan camera is obtained and evaluated in a manner typical of the method. A schematic representation is shown in FIG. 1. The method is also suitable for the registration, classification and speed determination of rail vehicles and watercraft. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Das Verfahren dient insbesondere zur Ermittlung der Verkehrsbelegung an Querschnitten und Knotenpunkten und ermöglicht die Selektion im Richtungsverkehr und in einzelnen Abbiegespuren im Straßenverkehr. Eine analoge Anwendung ist bei Schienenfahrzeugen sowie bei sonstigen bewegten Gegenständen unterschiedlicher Breite und Höhe möglich.The method is used in particular for determining the traffic occupancy at cross-sections and junctions and allows selection in direction traffic and in individual lanes in road traffic. An analogous application is possible for rail vehicles and other moving objects of different width and height.

Characteristic of the known technical solutions

Bisher werden zur Verkehrsanalyse neben manuellen Zählungen besonders optoelektronische und elektromagnetische Verfahren verwendet. Optoelektronische Verfahren benutzen Lichtschranken, die nach dem Durchlicht- oder Reflexionslichtprinzip arbeiten.So far, traffic analysis in addition to manual counts particularly optoelectronic and electromagnetic methods are used. Optoelectronic methods use light barriers which operate according to the transmitted light or reflection light principle.

Das Durchlichtprinzip verlangt dabei eine beiderseits der Fahrbahn aufzustellende Einrichtung mit geeigneter Energiezufuhr. Dabei läßt die geeignete Anordnung mehrerer unabhängiger Lichtschranken sowohl eine Zählung als auch eine Klassifizierung und/oder eine Geschwindigkeitsmessung der Fahrzeuge zu. Eine Verbesserung dieses Verfahrens wird durch das Reflexionsprinzip erreicht. Hierbei ist nur an einer Fahrbahnseite die Aufnahme- und Auswerteeinrichtung angeordnet. Gemeinsamer Nachteil beider Verfahren ist die Installierung von der Aufnahmeeinrichtung gegenüberstehenden Wirkeinrichtungen, deren Notwendigkeit die Eignung des Verfahrens bei mehrspurigen Fahrbahnen einschränkt. Weiterhin sind Lichtsende- und Lichtempfangseinrichtung sowie Reflektor in Fahrzeughöhe seitlich an der Fahrbahn angeordnet und daher witterungsabhängig starker Verschmutzung ausgesetzt. Die Verfügbarkeit der Einrichtung ist damit eingeschränkt und kann in ihrer Aufstellart zu Verkehrsbeeinträchtigungen führen. Eine solche Einrichtung ist im WP G08G/2667058 angegeben. In der Patentschrift DE-PS 3028072 wird ein Verfahren angegeben, das unter Verwendung dreier prinzipiell unterschiedlicher Sensoren die Klassifizierung von Fahrzeugen ermöglicht. Hier erfolgt eine Erkennung der Fahrzeughöhe und der Anzahl der Achsen.The transmitted light principle requires a device to be set up on both sides of the roadway with suitable energy supply. In this case, the suitable arrangement of a plurality of independent light barriers allows both a count and a classification and / or a speed measurement of the vehicles. An improvement of this method is achieved by the reflection principle. Here, the recording and evaluation is arranged only on one side of the roadway. A common disadvantage of both methods is the installation of the recording device opposing active devices whose need limits the suitability of the method in multi-lane roads. Furthermore, light transmitting and light receiving device and reflector are arranged in the vehicle height side of the road and therefore exposed depending on the weather heavy pollution. The availability of the device is thus limited and can lead to traffic in their Aufstellart. Such a device is specified in WP G08G / 2667058. In the patent DE-PS 3028072 a method is specified, which allows the classification of vehicles using three principally different sensors. Here is a recognition of the vehicle height and the number of axes.

Eine weitere Klasse stellen Verfahren unter Verwendung von Induktionsschleifen dar. Diese Verfahren erfordern einen erheblichen technischen Aufwand, da eine Einbringung der Initiatorschleifen in die Fahrbahnoberfläche vorgenommen wird. Unter Verzicht auf das Einbringen lassen sich auch Aufklebungen der Schleifen auf die Fahrbahnoberfläche mittels bituminöser Klebstoffe vornehmen.Another class are methods using induction loops. These methods require a considerable technical effort, since an introduction of the initiator loops is made in the road surface. By dispensing with the introduction, it is also possible to apply the loops to the road surface by means of bituminous adhesives.

Diese Verfahren eignen sich nur zur zahlenmäßigen Ermittlung von Fahrzeugen. Eine Klassifizierung ist infolge unterschiedlicher Bodenfreiheit der Fahrzeuge stark fehlerbehaftet. Einspurfahrzeuge werden nicht erfaßt. Als analoge Meßeinrichtung ist die Gesamtanordnung aus Induktionsschleife und Anpaßverstärker stark temperaturabhängig. Eine nachträgliche Einbringung der Schleifen in vorhandene Fahrbahnen ist besonders in Bitumen- und Betondeckschichten mit herkömmlichen Mitteln problematisch, weiterhin wirken Versorgungseinrichtungen unter der Fahrbahn als Störquellen. Ein aufwendiges Verfahren dieser Art ist mit dem WP G08G/2457153 vorgelegt worden.These methods are only suitable for the numerical determination of vehicles. A classification is severely flawed due to different ground clearance of the vehicles. Single-track vehicles are not detected. As an analog measuring device, the overall arrangement of induction loop and matching amplifier is highly temperature-dependent. A subsequent introduction of the loops in existing lanes is problematic especially in bitumen and concrete cover layers by conventional means continue to act utilities under the road as sources of interference. A complex process of this type has been submitted with the WP G08G / 2457153.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist eine zuverlässige Zählung, Klassifizierung und Geschwindigkeitsermittlung bei geringem apparativen Aufwand ohne eine Beeinträchtigung durch Umgebungseinflüsse und ohne eine Behinderung des Verkehrs.The aim of the invention is a reliable counting, classification and speed determination with low equipment expenditure without impairment by environmental influences and without obstruction of traffic.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches bei Anwendung nur eines Sensors auf einer oder mehrerer Fahrspuren unabhängig von der Fahrtrichtung mehrere Fahrzeugklassen zu erkennen ermöglicht, diese zählt und ihre Geschwindigkeit ermittelt.The invention has for its object to propose a method which, when using only one sensor on one or more lanes regardless of the direction of travel allows to recognize several vehicle classes, this counts and determines their speed.

Erfindungsgemäß erfolgt die Klassifizierung der Fahrzeuge, ihre Zählung und Geschwindigkeitsermittlung durch eine elektronische Auswertung des Abbild.ungssignals einer CCD-Zeilenkamera.According to the invention, the classification of the vehicles, their counting and speed determination by an electronic evaluation of Abbild.ungssignals a CCD line scan camera.

Hierzu wird die CCD-Zeilenkamera an einem geeigneten Träger so über der Fahrbahn angeordnet und senkrecht oder schräg nach unten gerichtet, daß das Abbildungssignal von einer Bildgeraden gewonnen wird, welche parallel zur Fahrbahnoberfläcbe und rechtwinklig bzw. im Winkel zur Fahrbahnachse verläuft. Die Länge der Bildgeraden wird in Abhängigkeit der Anzahl der Fahrspuren gewählt.For this purpose, the CCD line scan camera is arranged on a suitable support over the roadway and directed vertically or obliquely downward that the image signal is obtained from an image straight line which is parallel to the road surface and at right angles or at an angle to the roadway axis. The length of the image line is selected as a function of the number of lanes.

Durchfährt ein Fahrzeug die Bildgerade, so verändert sich das Abbildungssignal. Anhand des die Bildgerade durchfahrenden Fahrzeuges wird die Zuordnung in eine der möglichen vorher definierten Fahrzeugklasse vorgenommen. Die Zählung erfolgt erst dann, wenn das Abbildungssignal des Fahrzeuges beendet ist und für eine kurze Zeit keine Signalgebung durch Fahrzeuge erfolgt.If a vehicle passes through the image line, the image signal changes. Based on the vehicle passing through the image line the assignment is made in one of the possible previously defined vehicle class. The counting takes place only when the imaging signal of the vehicle is completed and for a short time no signaling by vehicles.

Soll zugleich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt werden, so ist die durch die CCD-Zeilenkamera abgebildete Gerade zwar parallel zur Fahrbahnoberfläche, jedoch in einem Winkel zur Fahrbahnachse zu richten. Die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert auf der Ermittlung der durch das Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke im Verhältnis zur Zyklusfrequenz des Bildsignals der CCD-Zeile. Es wird die Anzahl der Bildzyklen ermittelt, die zwischen der Erkennung zweier unterschiedlicher Bildsignale ablaufen.If at the same time the speed of the vehicle is to be determined, then the straight line depicted by the CCD line scan camera is parallel to the road surface, but at an angle to the roadway axis. The detection of the vehicle speed is based on the determination of the distance traveled by the vehicle in relation to the cycle frequency of the image signal of the CCD line. It determines the number of image cycles that occur between the detection of two different image signals.

embodiment

Nach Fig. 1 wird eine CCD-Zeilenkamera so über der Fahrbahn angeordnet, daß ihr Abbildungssignal eine rechtwinklig zur Fahrachse und parallel zur Fahrbahnoberfläche verlaufende Bildgerade ergibt, die ihrerseits eine Quantisierung der vollen Straßenbreite zwischen den Fahrbahnbegrenzungen entsprechend der Anzahl der vorhandenen Sensorelemente der CCD-Zeile darstellt. Es befinde sich kein Fahrzeug unter der Kamera. Damit wird der ungestörte Zustand des betrachteten Fahrbahnausschnittes als Ausgangswert in die zur Auswertung angeschlossene Einrichtung eingespeichert. Nach Fig. 1 werden zwei Fahrspuren ausgewertet. Daher erfolgt die Quantisierung einer Fahrspur unter Verwendung der CCD-Zeile L110 C mit max. 128 Sensorelementen. Vereinbart man nunmehr z. B., daß ein Lkw mehr als das 0,7fache der Fahrspurbreite einnimmt, sind die Voraussetzungen für die Klassifizierung in zwei Fahrzeugklassen gegeben.Referring to Fig. 1, a CCD line scan camera is positioned over the roadway such that its imaging signal provides a straight line perpendicular to the travel axis and parallel to the road surface, which in turn quantizes the full road width between the roadway boundaries according to the number of existing sensor elements of the CCD line represents. There is no vehicle under the camera. Thus, the undisturbed state of the considered roadway cutout is stored as the output value in the device connected to the evaluation. According to Fig. 1, two lanes are evaluated. Therefore, the quantization of a lane by using the CCD line L110 C with max. 128 sensor elements. Now agreed z. B. that a truck occupies more than 0.7 times the lane width, the conditions for classification in two vehicle classes are given.

Die Störung des Bildsignals durch ein einfahrendes Fahrzeug stellt damit ein zu zählendes und zu klassifizierendes Ereignis dar. Entsprechend der Anzahl der gestörten Sensorelemente erkennt die Auswerteeinrichtung die Klasse des eingefahrenen Fahrzeuges und ordnet sie einem Speicher zu.The disturbance of the image signal by a retracting vehicle thus represents an event to be counted and classified. According to the number of disturbed sensor elements, the evaluation device recognizes the class of the retracted vehicle and assigns it to a memory.

Claims

1. A method for counting, classification and speed determination of vehicles in cross sections of the free route and junctions of road traffic, characterized in that by means of a CCD line camera, the image signal of an image line which is parallel to the road surface and perpendicular or at an angle to the road axis, is obtained and whose disturbance when driving through vehicles leads to detection, classification and storage when the ground state of the image signal has re-established after the disturbing vehicle has left the detection area.

2. The method according to claim 1, characterized in that the assignment takes place in previously defined vehicle classes based on the widths of the vehicles and the thus changed number of pixels of the image line.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the image line is arranged at an angle to the roadway axis and the evaluation device from the cycle frequency and the interference of the image signal wins two signals representing a measure of the speed of the vehicle.