[发明专利]一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法，通过轴重称、环形线圈传感器组、RFID识别器以及高速摄像模组的设置及配合，从车辆身份信息、车牌信息、车辆实际物理参数等多个角度验证车辆真伪；通过设置三组轴重称组且对每组轴重称组均进行不同的配置，结合校准、校正和补偿，一方面确保了对动态车辆重量的检测精度，另一方面有效避免了车辆变向等逃避、影响检测结果的违规行为；在车辆称重检测中引入边缘计算技术，极大的提高了系统响应能力以及信息交互效率；设置与车辆动态称重系统相配合的静态称重平台，并通过边缘云进行互联，提供了一种预检加复检的人性化方案，提高了车主满意度。

技术领域

本发明属于边缘计算技术在交通控制领域尤其是车辆超重检测领域的应用，涉及车辆高速无人动态称重检测以及静态复检相关系统及具体方法。

背景技术

近些年来，随着中国经济的高速发展与腾飞，以及工业产业的急剧膨胀，物流量呈几何级数不断增加，而物流中最主要的一种运输方式就是高速公路运输。因此，出于利益最大化的考量，超载车辆也呈日益增加的趋势。从长远来看，这种超载车辆的运行势必会导致道路、桥梁等的损伤，从而成为缩短道路的耐久年限的主要原因，因此存在增加用于道路的维护费用的问题。此外，超载车辆由于超过标准的重量，对其操纵能力、制动能力、驾驶能力都提出了非常高的要求，也不可避免的会提高大型交通事故的发生率，并降低道路的通行容量。因此，对超载车辆的监测与管制成为一项刻不容缓的任务。

为了检测超载车辆，一般会在道路上的检查站、收费站等处设置用于测定车辆的重量的额外的称重平台，以在判断为超载的情况下，征收罚款。但这种方式需要车辆停车，检测效率低下，且会显著影响通行效率。

为了解决上述问题，发展出了动态车辆称重系统及方法，但是现有技术中的动态车辆称重广泛存在以下几方面问题：第一，测量手段单一，仅对车辆进行称重而无法与车辆其他信息进行有效关联，导致存在车辆伪造等逃避现象；第二，测量精度不够，对高速行驶车辆的称重本来就是一个难题，仅依赖于称重传感器本身的精度及性能已远远不能满足复杂多变的现场环境；第三，一些经验丰富的司机会通过变向等手段减少称重传感器的实测数值，而这种现象也是实际测量中最难以解决的问题；第四，测量数据及结果需要不断上传至远端服务器，数据传输的稳定性、判定结果的时效性等均无法有效保障；第五，对于被系统判定为超载的情况，车主无法及时有效表达异议并进行改判。

发明内容

本发明重点针对上述种种不足，提供一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法。

本发明提供了一种基于边缘计算的动态车辆称重系统，包括沿车辆前进方向依次设置的第一轴重称组、环形线圈传感器组、高速摄像模组、第二轴重称组、第三轴重称组以及边缘计算处理器，所述第一轴重称组、环形线圈传感器组、高速摄像模组、第二轴重称组、第三轴重称组均与边缘计算处理器连接；

其中，所述第三轴重称组包括两对共四个称重传感器，所述四个称重传感器在所述车辆前进方向上彼此错开布置。

优选的，所述第二轴重称组为单体式结构，在其上方集成有轮胎面积传感器组，所述轮胎面积传感器组优选为光学传感器组，所述光学传感器组呈矩阵状等间距分布于所述第二轴重称组的上方，所述光学传感器组的上方覆盖有透明面板。

优选的，所述环形线圈传感器组内部集成有RFID识别器，所述车辆上集成有RFID标签以及ETC设备。

优选的，与所述动态车辆称重系统配套设有静态称重平台，所述静态称重平台的四角沿车辆前后方向设置有两组可移动红外光学发送接收装置。

优选的，所述静态称重平台就近设于收费站、停车场、服务区、加油站、维修厂中的一处或多处，并通过边缘云与所述动态车辆称重系统数据互联。

同时，本发明还提供了一种应用于基于边缘计算的动态车辆称重系统的称重方法，包括如下步骤：

S1：通过所述第一轴重称组测量车辆轴重、轴数，以获得第一重量数据W1；