[发明专利]高速公路车流量采集系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通信息采集领域，尤其涉及一种高速公路车流量采集系统及方法。

背景技术

为了便于管理和监控，交通部门需要了解高速公路的车流量情况，目前，对于车流量信息的采集主要有以下两种方案：

1、基于红外传感器技术的监测方案。在监测区采用主动式红外对射检测传感器，红外传感器的发光管和接收管分别安装于道路两侧，当无车辆通过检测区时，接收管可顺利接收到发光管的红外信号；当有车辆通过时，接收管无法接收到红外信号，则会输出一个高电平脉冲；

2、在测试地点采用摄像头检测。如果有车辆经过，既可以检测车流量，还可以通过多普勒原理直接测出车辆速度，检测车辆是否超速。

然而，对于红外传感器技术的监测方案来说，由于红外对管的检测距离短，而且当有两辆车同时经过时，不能准确计数，导致采用红外线测量精确度难以达到预想的标准，很难达到实际使用的技术指标。

利用摄像头检测车流量虽然可以精确测量车流量和车速等信息，但是一方面价格过高，另一方面，难以克服大雾天气下检测车流量的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了高速公路车流量采集系统及方法，解决了现有采集手段造价高、测量精确度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：高速公路车流量采集系统，其特征在于，包括若干套前端设备和监控中心，每一套前端设备均通过无线网络与监控中心进行数据交互；一套前端设备包括第一采集模块、第二采集模块和处理模块，第一采集模块包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第一辅助单片机，所述的第一超声波传感器、第二超声波传感器分别电连接到第一辅助单片机上，第二采集模块包括第三超声波传感器、第四超声波传感器和第二辅助单片机，所述的第三超声波传感器、第四超声波传感器分别电连接到第二辅助单片机上，处理模块包括中央处理器，所述的中央处理器分别与第一辅助单片机和第二辅助单片机电连接；所述的监控中心包括液晶显示屏、数据存储服务器和若干PC机，所述的液晶显示屏分别与数据存储服务器和若干PC机电连接。

进一步的，所述的无线网络为以下网络中的一种：CDMA网络、GPRS网络、CDPD网络。

进一步的，所述的前端设备和监控中心之间设有防火墙。

高速公路车流量采集方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

通过第一采集模块检测某一时刻通过客货车数量n1；

利用同样方法，通过第二采集模块检测出某一时刻通过车辆总数量n；

计算出某一时刻通过监测点小车数量n2=n-n1；

重复上述操作，获得连续时刻内各个时间点的客货车数量、通过车辆总数量、通过监测点小车数量；

选定计算车流量的时间范围T；

计算T时间内的客货车数量N1、通过车辆总数量N、通过监测点小车数量N2；

计算出T时间内的客货车车流量、总车流量和小车车流量；

将数据信息上传监控中心。

进一步的，客货车车流量的计算方法为：客货车车流量=N1/T。

进一步的，总车流量的计算方法为：总车流量=N/T。

进一步的，小车车流量的计算方法为：小车车流量=N2/T。

进一步的，利用第一采集模块检测通过客货车数量n1的具体步骤为：

利用第一超声波传感器测得距离S1；

利用第二超声波传感器测得距离S2；

计算车距L；

判断通过的客货车数量n1。

进一步的，车距L的计算公式为：L=S-S1-S2，其中，S为路宽。

进一步的，通过的客货车数量n1的判断标准为：

L<L2时,n1=0；

L2<L<L1时,n1=1；

L1<L<2*L1时,n1=2；

......

（x-1）*L1<L<x*L1时,n1=x；

其中，L1是单个行车道的宽度,x为行车道的条数，L2为所测量车型的最大车宽。

本发明的有益效果是：本发明通过软硬件的结合，利用独特的计算模式和方法，实现了对高速公路车流量的准确采集和处理，并且能够适应多种天气状况，同时，本发明实现起来比较简单，成本低廉，便于大规模推广。

附图说明

图1是本发明系统的原理结构框图；

图2为本发明方法的流程图。

具体实施方式