[发明专利]一种多车道情况下的车辆信息检测与识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及多车道车辆信息检测系统技术领域，特别涉及一种多车道情况下的车辆信息检测与识别系统。

背景技术

如何在多车道情况下、在各种交通状态下实时检测与识别通过车辆的完整信息，如车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车宽、车高、车长、轴重、总重和车型、车种（客车、货车）、车速、车牌颜色、车牌号等一直是交通界研究的重大应有问题，它是高速公路实现收费、交通管理与控制、道路养护与管理、交通规划和智能交通等必须的基础数据。高精度和完善的车辆信息是高速公路实现多车道不停车收费系统、联网收费数据校核与清分系统的基础。

按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，货车是按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的额定载重量进行分类，客车按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的座位数进行分类。而《广东省高速公路联网收费系统》（DB44/127—2002）中的车型分类标准是按照车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型和车高对车辆进行分类的。车辆的额定载重量（货车）和额定座位数（客车）与车辆的轮数、轮宽、轮距、轴数、轴距、轴型、车辆三维外形尺寸等外形特征直接相关，精确测量这些参数就可高精度识别车型和判定客货车了。

目前我国普遍是客车按车型收费，货车按计重收费。计重收费方式需首先根据车辆的轮数、轮距、轴距、轴数、轴型、车高这些车辆参数判断货车的额定载重量，再测量货车的轴重，进而计算总重。车辆是否超载与车辆的轴重、轴数、轴距、轴型直接相关，故需要精确测量轴数、轴距、轴型、轴重和判定来车是否为客车或货车。

目前多车道车型识别主要技术有：视频图像识别、感应线圈输出的波形识别、超声波脉冲识别、脉冲激光测量进行车辆三维重构、电子车牌辨识等技术。视频图像识别存在车辆之间相互遮挡、阴影等问题，且受环境、能见度和装载物等因素影响较大，识别率不高；感应线圈识别由于相邻感应线圈之间存在相互干扰，在车流量大时无法正确分离车辆导致系统失效，且无法应对车辆跨线等情况，识别率也不高；超声波传感器容易受到风速和温度影响，且只能测量一点的高度，不能反应车辆外形，识别效果也不理想。这些技术仅可用于监控、流量统计和交通调查等精度要求不很高的场合，在拥挤时，由于不能进行有效车辆分离，这些方法基本失效。

脉冲激光测量是借着扫描技术来测量车辆的尺寸及形状等工作的一种高技术产品，已成为空间数据获取的一种重要技术手段。它具有数据获取速度快、实时性强、成本低、精度高、可全天候工作、作业效率高等一系列优点，为空间信息的获取提供了一种全新的技术手段，目前已广泛应用于三维地形和建筑物测绘、自由流下的车辆三维形状重构。但是，由于其数据获取方式决定，它所获得的空间点云数据具有不连续性、不规则性以及数据密度不均匀等特性，因此直接利用激光扫描数据实现交通和车辆信息精确提取还存在一定的困难，而且也无法获取车辆底盘信息。

采用电子标签技术对车辆信息进行识别的准确率能达到很高要求，但是由于法律与成本等诸多因素限制，中国现阶段不可能要求通行车辆都安装电子标签，目前该方法不可行。

综上所述，目前尚无能够综合对各项参数进行检测的多车道车辆信息检测与识别系统。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有多车道车辆信息检测系统的技术不足，提供一种多车道情况下的高精度车辆信息检测与识别系统。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种多车道情况下的车辆信息检测与识别系统，包括计算机系统与横跨车道的龙门架；龙门架上安装有激光扫描仪和高清车牌识别装置；龙门架下方的车道上依次安装有第一点阵式轮轴传感器、轴重传感器和第二点阵式轮轴传感器；激光扫描仪、高清车牌识别装置、第一点阵式轮轴传感器、轴重传感器及第二点阵式轮轴传感器均与计算机系统相连。

优选地，激光扫描仪的扫描区域垂直于行车方向；轴重传感器安装在第一点阵式轮轴传感器与第二点阵式轮轴传感器之间；第一点阵式轮轴传感器、第二点阵式轮轴传感器和轴重传感器垂直于行车方向安装在车道上。 

优选地，所述第一点阵式轮轴传感器安装在距离激光扫描仪扫描到路面位置0~1m处。

优选地，所述第二点阵式轮轴传感器与第一点阵式轮轴传感器相距1.3~6m；第一点阵式轮轴传感器和第二点阵式轮轴传感器均包括1~2条点阵式轮轴传感器。

优选地，点阵式轮轴传感器是沿着同一直线间隔设置的多个压敏传感器构成。

优选地，所述轴重传感器与第一点阵式轮轴传感器相距1.3~m。