[发明专利]一种基于多智能体的高速公路收费系统及方法

权利要求书

1.一种基于多智能体的高速公路收费系统，包括设置在收费段进口的称重平台，以及用于接收称重平台的车辆载荷信号的中央控制系统，所述中央控制系统根据高速公路收费标准分析车辆载荷信号，并控制收费系统实现自主扣费，其特征在于：所述称重平台包括嵌设在地面的承重底板，以及若干组均匀设置在承重底板内部的压电机构，每组所述压电机构由关于承重底板中线对称分布的两个压电石英传感器组成；

所述承重底板的进车端和出车端均设有用于检测车辆轮轴组数量的红外对射器，所述红外对射器还连接有计数器，所述计数器触发压电石英传感器的开启工作和关闭工作；

还包括高速公路收费方法，包括如下步骤：

步骤100、车辆压到驶入端触发线圈，启动读写天线，读写天线与车载电子标签进行通信，判别车辆电子标签是否有效，读取车辆的车牌号信息、车型信息、车身重量信息和车辆轮轴信息；

步骤200、红外对射器检测车轮的存在，并且计数器对车轮检测电压信息进行计数，并且将计数结果与车辆轮轴信息进行实时对比；

步骤300、利用压电石英传感器对车辆的车轮称重，计算车辆的重量结果；

在步骤300中，压电石英传感器对车辆称重的具体步骤为：

步骤301、将一组压电机构的两个压电石英传感器上的载荷读数进行求和处理，并且对车辆所有轮轴对应的多组压电石英传感器信号求和成为一个载荷信号；

在步骤301中，将压电石英传感器信号集成为一个重量信号的具体步骤为：

首先，将承重底板内的若干组压电机构进行标号，并且把两个压电石英传感器受力的载荷信号发送至中央处理系统；

然后，将每组车辆轮轴对应的两个压电石英传感器的最大值进行求和处理，得到每组车辆轮轴的称重信号；

最后，将所有组车辆轮轴的称重信号进行累加，即可得到车辆的总重信号；

步骤302、把车辆称重过程中的所有载荷信号把在车辆的重量-时间坐标系内集成；

步骤303、在重量-时间坐标系内描绘对应信号系统的坐标点形成的曲线，并且计算多个重量信号的信号平均值，即为车辆的重量信号值；

步骤400、车辆压到驶出端触发线圈，读写天线自动对车载电子标签进行扣费处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于：在所述收费段进口还设有利用射频技术获取车辆信息的信息提取系统，所述信息提取系统包括设置在车辆驶入端的阅读器，以及设置在车辆内的应答器，在所述高速公路进口还设置有驱动阅读器工作的触发器，处于车辆驶入端的所述阅读器读取车载应答器是否有效，并提取车辆的车牌号信息、车型信息、车身重量信息和车辆轮轴信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于：所述收费系统包括处于车辆驶出端的阅读器，以及设置在车辆驶出端触发阅读器工作的感应线圈，所述阅读器主要提取高速充值总额信息并且进行根据收费系统的信息进行扣费处理。

4.根据权利要求2所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于：所述触发器具体为处于车辆驶入端的感应线圈，所述应答器具体为车载电子标签。

5.根据权利要求2所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于，信息提取系统和称重平台的具体工作连接方式为：

首先，车辆进入信息提取系统，车辆下压感应线圈，感应线圈触发阅读器工作，并且将阅读器提取的车牌号、车型、车身重量和车辆轮轴信息发送给中央控制系统；

然后，车辆进入车辆轮轴计数段，红外对射器检测车轮的存在，并且计数器对车辆车轮的检测电压信息进行计数，并且将计数结果与车辆轮轴信息进行实时对比；

其后，将计数器对车轮检测信息的总数与车辆轮轴信息的轮轴信息相同时，则计数器触发压电石英传感器开启进行称重工作；

最后，当车辆行驶到承重底板出车端的红外对射器时，红外对射器探测车轮的存在，计数器工作即触发压电石英传感器停止工作。

6.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于，所述车辆在行驶的称重行驶的过程中，按照若干组压电石英传感器的标号顺序进行压电载荷的传送。

7.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的高速公路收费系统，其特征在于，在步骤302中，在汽车称重过程中的所有重量信号重复步骤301即可得到。