專利名稱：高速公路超限違章自動管理系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到智能交通，主要是為了解決高速公路超限車輛的自動管理。
背景技術：
高速公路上機動車超限問題一直是交通管理上的一個難點。超限包含超速和超載，超速是導致交通事故的主要原因；超載不但會導致交通事故的發(fā)生、而且對路面的損害更是厲害，將極大縮短路面的使用年限。
近年來，隨著科技的發(fā)展，傳感器技術、計算機技術、通訊技術、圖象處理技術在交通行業(yè)也得到很廣泛的應用。目前對于車輛超限的管理方面往往是兩個分離的部分，超速管理系統(tǒng)沒有超載管理的功能，超載管理系統(tǒng)不具備對超速車輛的管理功能，且目前絕大多數(shù)系統(tǒng)均需要人員操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明系統(tǒng)由如下三部分組成(見附圖1)，前端超限檢測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)、檢查處理子系統(tǒng)組成。前端超限檢測子系統(tǒng)負責對過往車輛進行實時超限檢測，并將超限車輛信息通過數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)傳送到各個該車輛可能會經(jīng)過的檢查子系統(tǒng)，最后在各個檢查站自動完成對超限車輛的自動識別、比對、報警。通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)高速公路上超限車輛的自動檢測、識別、報警，將大大提高高速公路的管理水平。各個子系統(tǒng)的功能描述如下。
前端超限檢測子系統(tǒng)前端超限檢測子系統(tǒng)有以下幾個單元(見附圖2、附圖3)主機、超限檢測單元、圖象抓拍單元、通訊單元。該子系統(tǒng)的功能是1、在主機的統(tǒng)一控制下，超限檢測單元不斷檢測所監(jiān)測車道經(jīng)過車輛的車輛速度、車輛載重、車輛軸距、車輪數(shù)目；主機根據(jù)車輛軸距、輪胎數(shù)對車輛進行分類，根據(jù)各種不同類型車輛的限值和實測值進行比較，當發(fā)現(xiàn)有超限車輛(超速或是超載)出現(xiàn)時，啟動系統(tǒng)的抓拍功能，將超限車輛的圖片抓拍并壓縮保存到系統(tǒng)中，然后通過通訊單元傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心子系統(tǒng)。2、接收數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的控制指令。
數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)有以下單元(見附圖4、附圖5)主機(服務器)、通訊單元、圖象處理單元組成，在主機上配備有一個大型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)的功能是1、一方面和各個前端超限子系統(tǒng)進行連接，負責接受前端超限檢測子系統(tǒng)發(fā)來的超限車輛的相關數(shù)據(jù)并對圖片進行識別，并保存到數(shù)據(jù)庫中，同時還可對各個前端超限檢測子系統(tǒng)中的各個參數(shù)進行實時修改；2、另一方面和各個檢查處理子系統(tǒng)進行連接，主機根據(jù)各個前端超限檢測子系統(tǒng)和各個檢查處理子系統(tǒng)的地理相關位置，將數(shù)據(jù)庫中超限車輛的特征(車牌號碼、超限地點、超限時間、超限原因及具體數(shù)據(jù))發(fā)到各個可能的檢查處理子系統(tǒng)，同時還將接受各個檢查處理子系統(tǒng)發(fā)送上來的已出現(xiàn)并處理完畢的超限車輛信息，并在數(shù)據(jù)庫中進行標記并將信息發(fā)送到其他的檢查站。3、數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)還可提供數(shù)據(jù)報表、統(tǒng)計等功能。
檢查處理子系統(tǒng)檢查處理子系統(tǒng)由以下單元組成(見附圖6、附圖7)主機、通訊單元、報警單元、手持設備、車輛檢測單元、車輛抓拍單元、圖象處理單元。該系統(tǒng)的功能是1、和數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)進行連接，接收各個可能會路過的各個超限車輛的數(shù)據(jù)(車牌號碼、超限地點、超限時間、超限原因及具體數(shù)據(jù))并在本地保存。車輛檢測單元不斷檢測是否有車輛經(jīng)過，并對每輛經(jīng)過的車輛進行抓拍，然后對抓拍下來的車輛進行圖象識別。系統(tǒng)主機然后對每輛車輛的特征信息(車牌號碼、合理到達時間)進行比對，在符合設定的匹配條件下啟動報警單元進行報警，以提示現(xiàn)執(zhí)執(zhí)法人員。2、執(zhí)法者在執(zhí)行完畢后將通過手持設備向系統(tǒng)反饋執(zhí)行完畢結果信息，系統(tǒng)將通過通訊單元反饋到數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中。同時系統(tǒng)將從接收數(shù)據(jù)中心其他檢查站已處理過的超限車輛信息并在本地將之刪除。


附圖1系統(tǒng)方框圖附圖2前端超限檢測子系統(tǒng)方框圖附圖3前端超限檢測子系統(tǒng)軟件流程圖附圖4數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)方框圖附圖5前端超限檢測子系統(tǒng)軟件流程圖附圖6檢查處理子系統(tǒng)方框圖附圖7檢查處理子系統(tǒng)軟件流程圖
具體實施例方式以下將結合附圖進一步說明該系統(tǒng)的具體實施。在本系統(tǒng)(參見圖1)中，一般只設立一個數(shù)據(jù)中心，而前端檢測子系統(tǒng)可以設立很多，可以依據(jù)平均間隔里程數(shù)來安排，也可以依據(jù)關鍵路段來安排。每個檢測子系統(tǒng)(參見圖2、圖3)均有超限檢測功能，超限檢測通過兩條壓電薄膜(或壓電線纜)間隔一個感應線圈的方式來實現(xiàn)，這樣不但可以實現(xiàn)測速、測重還可以實現(xiàn)測軸長、輪胎數(shù)。檢測子系統(tǒng)還具有圖象抓拍功能，并將抓拍的圖象進行壓縮后通過通訊線路發(fā)向數(shù)據(jù)中心，這里的通訊線路可以是無線方式、也可以是有線方式。
數(shù)據(jù)中心(參見圖4、圖5)可以根據(jù)前端檢測子系統(tǒng)和檢查處理子系統(tǒng)的數(shù)量進行設置，在數(shù)量不是很多的情況下，可以只設立一臺處理主機即可，它直接和各個前端檢測子系統(tǒng)和檢查處理子系統(tǒng)進行連接，接收各個前端檢測子系統(tǒng)的超限信息，對其中的車輛圖片進行識別，然后將識別結果和與該圖片相關的其他信息寫入數(shù)據(jù)庫。并將該信息分發(fā)到該車可能會路過的各個檢查處理子系統(tǒng)。通過通訊通道，數(shù)據(jù)中心還可實現(xiàn)對各個前端檢測子系統(tǒng)的參數(shù)進行實時修改，也可接收各個檢查處理子系統(tǒng)的處理結果并對數(shù)據(jù)庫進行標記、同時將結果發(fā)向其他的檢查處理子系統(tǒng)。在有較多的前端檢測子系統(tǒng)和檢查處理子系統(tǒng)的情況下，只設立一臺處理主機不能實時的完成處理任務，需要增添前置處理機，前置處理機負責完成圖象處理任務。
檢查處理子系統(tǒng)(參見圖6、圖7)可以設立在高速公路的各個出口處，將圖象抓拍設備設立在收費島上，通訊設備和處理主機均可以是固定的、也可以采用移動式。在主機的統(tǒng)一指揮下，檢查處理子系統(tǒng)將對過往的每一輛車進行抓拍、識別、匹配(車牌、合理到達時間)，對符合匹配條件的車輛進行報警，執(zhí)法者對超限車輛進行核對、處理完畢后通過手持設備向系統(tǒng)進行匯報，通過數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)庫進行標記并通知到其他的檢查處理子系統(tǒng)。
權利要求
1.高速公路超限違章自動管理系統(tǒng)及方法，其特征在于系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成，分別是前端超限檢測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)、檢查處理子系統(tǒng)。通過該三個子系統(tǒng)相互配合可以實現(xiàn)對超限車輛的自動檢測、圖象抓拍、信息保存、特征匹配和自動報警。
2.權利1所要求的前端超限檢測子系統(tǒng)是在主機的統(tǒng)一指揮下，將不斷對所檢測車道的過往車輛進行實時檢測，檢測原理是采用兩條壓電薄膜(或是壓電電纜)中間間隔一個感應線圈實現(xiàn)，可檢測的參數(shù)為車輛速度、車輛載重、車輛軸距、車輪數(shù)目。系統(tǒng)將根據(jù)車輛軸距、車輪數(shù)目對車輛進行分類，根據(jù)測得的速度和載重及該類車的速度限值和載重限值決定是否進行抓拍。對抓拍后的車輛圖片進行壓縮、然后和其他信息一道通過通訊通道傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進行保存和分發(fā)。
3.權利1所要求的數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)，其特征在于對各個前端超限檢測點上傳的超限信息中的車輛圖片進行識別(車牌)，然后和其他數(shù)據(jù)(超限地點、超限時間、超限原因及具體數(shù)據(jù))一起保存到數(shù)據(jù)庫中，并分發(fā)到該車可能會路過的各個檢查處理點。數(shù)據(jù)中心還可對各個前端檢測點的參數(shù)進行修改，并接收各個檢查處理點的處理結果，然后根據(jù)結果對數(shù)據(jù)庫進行修改和分發(fā)到其他檢查處理點。
4.權利1所要求的檢查處理子系統(tǒng)，其特征是對過往的每一輛車輛進行抓拍并識別，然后將結果與各個前端抓拍并下發(fā)的各輛超限車輛特征進行比較(車牌、合理到達時間)，在相同滿足匹配條件的情況下進行報警。執(zhí)法者核對并處理后將處理結果通過手持設備反饋到系統(tǒng)中，并通過數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)庫進行修改然后下發(fā)到各個其他的檢查處理點。
5.權利2所要求的圖片壓縮方式是JPEG方式。
6.權利3和權利4所要求的車牌識別是先對圖片進行二值化，然后對二值化的圖片進行定位，找出車牌的位置，再對車牌中的各個字符進行有效分割，最后進行字符匹配，從而實現(xiàn)車牌識別。
7.權利3所要求的可被修改的前端參數(shù)指車輛類型的分類條件、不同類型車輛抓拍條件、系統(tǒng)時間同步。
8.權力4所說的特征匹配條件是指車牌除了漢字部分外連續(xù)4位以上相同并且在合理到達時間內(nèi)到達(合理到達時間由超限抓拍點到檢查點的距離和測得的速度進行估計得到)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高速公路超限自動檢測管理系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)組成為前端超限檢測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)、檢查處理子系統(tǒng)組成。前端超限檢測子系統(tǒng)負責對過往車輛進行實時超限檢測，并將超限車輛信息通過數(shù)據(jù)中心控制子系統(tǒng)傳送到各個該車輛可能會經(jīng)過的檢查處理子系統(tǒng)，最后在各個檢查處理子系統(tǒng)自動完成對超限車輛的圖象識別、車輛比對、報警。通過該三個子系統(tǒng)相互配合可以實現(xiàn)對超限車輛的自動檢測、圖象抓拍、信息保存、特征匹配和自動報警，將大大提高高速公路的管理水平。
文檔編號G08G1/052GK1595467SQ0315915
公開日2005年3月16日 申請日期2003年9月8日 優(yōu)先權日2003年9月8日
發(fā)明者黃柏霞 申請人:黃柏霞