[发明专利]用于电子治超的多维度车辆特征精确实时判定系统

权利要求书

1.一种用于电子治超的多维度车辆特征精确实时判定系统，其特征在于，包括：

仅具有一个车辆入口及一个车辆出口的治超车道(1)；将车辆沿治超车道(1)的行进方向定义为前后方向，前后方向为长度方向，则左右方向垂直于前后方向，左右方向为宽度方向；在左右方向上仅允许一辆车辆通过治超车道(1)；治超车道(1)内至少设有车轴识别区域(1-1)，车辆从车轴识别区域(1-1)的前侧边缘驶入，从后侧边缘驶离；车轴识别区域(1-1)的长度为L、宽度为W，则有L_maxLL_max+α，式中，L_max为车辆最大长度，α为调节参数，0αL_max；

还包括：设于车轴识别区域(1-1)左侧或右侧的侧激光雷达(2)，侧激光雷达(2)的探测距离为L；设于治超车道(1)后侧的正激光雷达(7)，正激光雷达(7)的探测距离为W，正激光雷达(7)架设在龙门架上；设于治超车道(1)车辆入口处的车辆感应单元一(3)；设于车轴识别区域(1-1)后侧边缘的车辆感应单元二(4)；中央计算单元；先进先出的数据缓存堆栈；

当车轴识别区域(1-1)无任何车辆时，中央计算单元通过侧激光雷达(2)获得侧背景探测点云数据、通过正激光雷达(7)获得正背景探测点云数据；当车辆经过车辆感应单元一(3)后，中央计算单元捕捉到车辆感应单元一(3)给出的信号，以固定时间周期采集侧激光雷达(2)获得的侧实时探测点云数据，将侧实时探测点云数据与侧背景探测点云数据做差值后得到侧差值点云数据，利用侧差值点云数据得到侧闭环数据，随后提取得到车辆侧面轮廓曲线，若中央计算单元距离前一次得到封闭的车辆侧面轮廓曲线后首次得到封闭的车辆侧面轮廓曲线，则中央计算单元利用当前封闭的车辆侧面轮廓曲线获得车轴数量数据、车辆高度数据、车辆长度数据，车轴数量数据、车辆高度数据、车辆长度数据关联后形成车辆侧尺寸数据，并将该车辆侧尺寸数据放入数据缓存堆栈中；当车辆经过车辆感应单元二(4)后，中央计算单元捕捉到车辆感应单元二(4)给出的信号，以固定时间周期采集正激光雷达(7)获得的正面实时探测点云数据，将正面实时探测点云数据与正背景探测点云数据做差值后得到正差值点云数据，利用正差值点云数据得到正闭环数据，随后提取得到车辆正面轮廓曲线，若中央计算单元距离前一次得到封闭的车辆正面轮廓曲线后首次得到封闭的车辆正面轮廓曲线，则中央计算单元利用当前封闭的车辆正面轮廓曲线获得车辆宽度数据及车牌数据，中央计算单元从数据缓存堆栈中取出车辆侧尺寸数据，并与车辆宽度数据及车牌数据相关联后得到当前车辆的多维度车辆特征数据；

所述中央计算单元利用当前封闭的车辆侧面轮廓曲线获得车轴数量数据包括以下步骤：

步骤1、所述中央计算单元获得所述侧背景探测点云数据时，计算得到与地面相对应的直线F；

步骤2、所述中央计算单元获得封闭的车辆侧面轮廓曲线后，提取所有的弧线段；

步骤3、计算每条弧线段的顶点与直线F的距离，过滤所有距离大于阈值ε的弧线段，则剩余N条候选弧线段，将N条候选弧线段定义为第1条候选弧线段至第N条候选弧线段；

步骤4、设n＝1，m＝2；

步骤5、若n≥N，则进入步骤9，否则进入步骤6；

步骤6、判断第n条候选弧线段是否与第m条候选弧线段相交，若是，则进入步骤7，否则，进入步骤8；

步骤7、删除第m条候选弧线段，将m更新为m+1后返回步骤6；

步骤8、将n更新为m后，将m更新为n+1，随后返回步骤5；

步骤9、判断剩余的候选弧线段是否与直线F相切，仅保留所有相切的候选弧线段；

步骤10、计算步骤9获得的所有候选弧线段中每相邻两条候选弧线段的弧心之间的弧心距，若弧心距小于预先设定的阈值，则在相邻两条候选弧线段中任意删除一条候选弧线段；

步骤11、统计剩余的候选弧线段的数量，即为车轴数量。