[发明专利]一种公路车辆快速最优多模块称重方法及系统

说明书

本发明公开了一种公路车辆快速最优多模块称重方法及系统，本发明系统主要由传感器模块、数据采集模块和主控模块三部分组成；其中，传感器模块用于完成对车辆重量信号的采集工作，沿车辆行驶方向，依次安装车辆分离器、轮胎识别仪和N组称重块，实现了可连续跟车行驶，在多车连续过秤时保证了检测数据与车辆的一一对应关系。本发明方法通过哈希表实现对车轴数据的存储与更新，基于贪心策略来搜索目标轴重信息，寻找车辆称量值的近似最优解。本发明可以实现不受车辆和秤台长度限制、连续跟车以及快速计算近似最优车辆称量值。

技术领域

本发明应用于公路车辆动态称重领域，特别是实现针对超长车辆(车辆长度大于称台长度)的多模块动态称重。

背景技术

目前国内车辆超限超载治理采用动态称重技术，通过动态称重系统实现对于车辆称重数据的处理，尤其是通过传感器信号实现对于秤台上车辆位置的实时跟踪以及车辆轴数的识别。

但在实际场景下，某些超长车辆会超出秤台的最大范围，出现部分车轴位于秤台上，部分车轴位于地面上的情况。当秤台无法容纳全部车轴时，如何处理采集到的部分轴重信息并以此计算总车重量就成为动态称重系统必须要解决的问题。

由于超长车通过秤台时速度快，时间短，产生的轴重信息多且存在重复信息，如何从繁杂的数据中记录并整合重要信息，快速搜索组合求得多个可行解，并从中判断近似最优解？这些问题对动态称重系统的数据处理算法提出了更高的要求。

为了实现超长车辆的动态称重，需要设计一种可以处理大量数据，查找整合重复信息，快速搜索近似最优解的数据处理算法，以保证动态称重技术适用于各种场景。

发明内容

针对超出秤台范围的超长车，无法使用可连续跟车的整车式动态称重系统的数据处理算法计算车辆总重，导致动态称重技术的使用受限，不适用于超长车。

本发明提出了一种公路车辆快速最优多模块称重方法及系统，可以实现不受车辆和秤台长度限制、连续跟车以及快速计算近似最优车辆称量值。

本发明采用如下技术方案：

本发明系统主要由传感器模块、数据采集模块和主控模块三部分组成；其中，传感器模块用于完成对车辆重量信号的采集工作，沿车辆行驶方向，依次安装车辆分离器、轮胎识别仪和N组称重块，实现了可连续跟车行驶，在多车连续过秤时保证了检测数据与车辆的一一对应关系。每组称重块包含一个秤台和四个桥式称重传感器，每个秤台长3.6米，四个称重传感器分别安装在秤台的四个角；称重块之间相互独立，实现了对于车辆轴重信息的多次测量，保证了测量精度。

称重传感器信号经过放大、模数转换等处理，发送至算法系统，辅以红外车辆分离器信号以及轮胎识别仪信号，实现对于秤台上车辆位置的实时跟踪以及车辆轴数的识别，生成车轴数据，每组数据中包含车轴信息、重量信息、频次信息。

本发明方法通过哈希表实现对车轴数据的存储与更新，基于贪心策略来搜索目标轴重信息，寻找车辆称量值的近似最优解。方法步骤如下：

(1)哈希表实现数据存储与更新

对于算法系统中产生的车轴数据，设计哈希函数来返回该组数据的存储位置信息，确定数据的存储位置。称重块的相互独立使得同一车轴信息可能会被多次测量，哈希函数可以保证重复的数据都存储在相同的位置。

(2)贪心策略搜索轴重信息

为求解车辆的总重，需要搜索多组数据以确保包含全部的车轴，且车轴不能有重复。贪心策略体现在每次搜索时，优先选择包含的车轴数量最多的一组数据，车轴数量相同时，选择出现频次较高的数据；车轴数多可以使得计算车辆总重所需的数据组的数量尽可能的少，以减少误差的引入；频次信息高可以保证该组数据的准确性和可靠性。