专利名称：高速公路超限违章自动管理系统及方法
技术领域：
本发明涉及到智能交通，主要是为了解决高速公路超限车辆的自动管理。
背景技术：
高速公路上机动车超限问题一直是交通管理上的一个难点。超限包含超速和超载，超速是导致交通事故的主要原因；超载不但会导致交通事故的发生、而且对路面的损害更是厉害，将极大缩短路面的使用年限。
近年来，随着科技的发展，传感器技术、计算机技术、通讯技术、图象处理技术在交通行业也得到很广泛的应用。目前对于车辆超限的管理方面往往是两个分离的部分，超速管理系统没有超载管理的功能，超载管理系统不具备对超速车辆的管理功能，且目前绝大多数系统均需要人员操作。
发明内容
本发明系统由如下三部分组成(见附图1)，前端超限检测子系统、数据中心控制子系统、检查处理子系统组成。前端超限检测子系统负责对过往车辆进行实时超限检测，并将超限车辆信息通过数据中心控制子系统传送到各个该车辆可能会经过的检查子系统，最后在各个检查站自动完成对超限车辆的自动识别、比对、报警。通过该系统可以实现高速公路上超限车辆的自动检测、识别、报警，将大大提高高速公路的管理水平。各个子系统的功能描述如下。
前端超限检测子系统前端超限检测子系统有以下几个单元(见附图2、附图3)主机、超限检测单元、图象抓拍单元、通讯单元。该子系统的功能是1、在主机的统一控制下，超限检测单元不断检测所监测车道经过车辆的车辆速度、车辆载重、车辆轴距、车轮数目；主机根据车辆轴距、轮胎数对车辆进行分类，根据各种不同类型车辆的限值和实测值进行比较，当发现有超限车辆(超速或是超载)出现时，启动系统的抓拍功能，将超限车辆的图片抓拍并压缩保存到系统中，然后通过通讯单元传输到数据中心子系统。2、接收数据中心子系统的控制指令。
数据中心控制子系统数据中心控制子系统有以下单元(见附图4、附图5)主机(服务器)、通讯单元、图象处理单元组成，在主机上配备有一个大型数据库。数据中心控制子系统的功能是1、一方面和各个前端超限子系统进行连接，负责接受前端超限检测子系统发来的超限车辆的相关数据并对图片进行识别，并保存到数据库中，同时还可对各个前端超限检测子系统中的各个参数进行实时修改；2、另一方面和各个检查处理子系统进行连接，主机根据各个前端超限检测子系统和各个检查处理子系统的地理相关位置，将数据库中超限车辆的特征(车牌号码、超限地点、超限时间、超限原因及具体数据)发到各个可能的检查处理子系统，同时还将接受各个检查处理子系统发送上来的已出现并处理完毕的超限车辆信息，并在数据库中进行标记并将信息发送到其他的检查站。3、数据中心控制子系统还可提供数据报表、统计等功能。
检查处理子系统检查处理子系统由以下单元组成(见附图6、附图7)主机、通讯单元、报警单元、手持设备、车辆检测单元、车辆抓拍单元、图象处理单元。该系统的功能是1、和数据中心控制子系统进行连接，接收各个可能会路过的各个超限车辆的数据(车牌号码、超限地点、超限时间、超限原因及具体数据)并在本地保存。车辆检测单元不断检测是否有车辆经过，并对每辆经过的车辆进行抓拍，然后对抓拍下来的车辆进行图象识别。系统主机然后对每辆车辆的特征信息(车牌号码、合理到达时间)进行比对，在符合设定的匹配条件下启动报警单元进行报警，以提示现执执法人员。2、执法者在执行完毕后将通过手持设备向系统反馈执行完毕结果信息，系统将通过通讯单元反馈到数据中心数据库中。同时系统将从接收数据中心其他检查站已处理过的超限车辆信息并在本地将之删除。
附图1系统方框图附图2前端超限检测子系统方框图附图3前端超限检测子系统软件流程图附图4数据中心控制子系统方框图附图5前端超限检测子系统软件流程图附图6检查处理子系统方框图附图7检查处理子系统软件流程图
具体实施例方式以下将结合附图进一步说明该系统的具体实施。在本系统(参见图1)中，一般只设立一个数据中心，而前端检测子系统可以设立很多，可以依据平均间隔里程数来安排，也可以依据关键路段来安排。每个检测子系统(参见图2、图3)均有超限检测功能，超限检测通过两条压电薄膜(或压电线缆)间隔一个感应线圈的方式来实现，这样不但可以实现测速、测重还可以实现测轴长、轮胎数。检测子系统还具有图象抓拍功能，并将抓拍的图象进行压缩后通过通讯线路发向数据中心，这里的通讯线路可以是无线方式、也可以是有线方式。
数据中心(参见图4、图5)可以根据前端检测子系统和检查处理子系统的数量进行设置，在数量不是很多的情况下，可以只设立一台处理主机即可，它直接和各个前端检测子系统和检查处理子系统进行连接，接收各个前端检测子系统的超限信息，对其中的车辆图片进行识别，然后将识别结果和与该图片相关的其他信息写入数据库。并将该信息分发到该车可能会路过的各个检查处理子系统。通过通讯通道，数据中心还可实现对各个前端检测子系统的参数进行实时修改，也可接收各个检查处理子系统的处理结果并对数据库进行标记、同时将结果发向其他的检查处理子系统。在有较多的前端检测子系统和检查处理子系统的情况下，只设立一台处理主机不能实时的完成处理任务，需要增添前置处理机，前置处理机负责完成图象处理任务。
检查处理子系统(参见图6、图7)可以设立在高速公路的各个出口处，将图象抓拍设备设立在收费岛上，通讯设备和处理主机均可以是固定的、也可以采用移动式。在主机的统一指挥下，检查处理子系统将对过往的每一辆车进行抓拍、识别、匹配(车牌、合理到达时间)，对符合匹配条件的车辆进行报警，执法者对超限车辆进行核对、处理完毕后通过手持设备向系统进行汇报，通过数据中心对数据库进行标记并通知到其他的检查处理子系统。
权利要求
1.高速公路超限违章自动管理系统及方法，其特征在于系统由三个子系统组成，分别是前端超限检测子系统、数据中心控制子系统、检查处理子系统。通过该三个子系统相互配合可以实现对超限车辆的自动检测、图象抓拍、信息保存、特征匹配和自动报警。
2.权利1所要求的前端超限检测子系统是在主机的统一指挥下，将不断对所检测车道的过往车辆进行实时检测，检测原理是采用两条压电薄膜(或是压电电缆)中间间隔一个感应线圈实现，可检测的参数为车辆速度、车辆载重、车辆轴距、车轮数目。系统将根据车辆轴距、车轮数目对车辆进行分类，根据测得的速度和载重及该类车的速度限值和载重限值决定是否进行抓拍。对抓拍后的车辆图片进行压缩、然后和其他信息一道通过通讯通道传输到数据中心进行保存和分发。
3.权利1所要求的数据中心控制子系统，其特征在于对各个前端超限检测点上传的超限信息中的车辆图片进行识别(车牌)，然后和其他数据(超限地点、超限时间、超限原因及具体数据)一起保存到数据库中，并分发到该车可能会路过的各个检查处理点。数据中心还可对各个前端检测点的参数进行修改，并接收各个检查处理点的处理结果，然后根据结果对数据库进行修改和分发到其他检查处理点。
4.权利1所要求的检查处理子系统，其特征是对过往的每一辆车辆进行抓拍并识别，然后将结果与各个前端抓拍并下发的各辆超限车辆特征进行比较(车牌、合理到达时间)，在相同满足匹配条件的情况下进行报警。执法者核对并处理后将处理结果通过手持设备反馈到系统中，并通过数据中心对数据库进行修改然后下发到各个其他的检查处理点。
5.权利2所要求的图片压缩方式是JPEG方式。
6.权利3和权利4所要求的车牌识别是先对图片进行二值化，然后对二值化的图片进行定位，找出车牌的位置，再对车牌中的各个字符进行有效分割，最后进行字符匹配，从而实现车牌识别。
7.权利3所要求的可被修改的前端参数指车辆类型的分类条件、不同类型车辆抓拍条件、系统时间同步。
8.权力4所说的特征匹配条件是指车牌除了汉字部分外连续4位以上相同并且在合理到达时间内到达(合理到达时间由超限抓拍点到检查点的距离和测得的速度进行估计得到)。
全文摘要
本发明公开一种高速公路超限自动检测管理系统及方法。该系统组成为前端超限检测子系统、数据中心控制子系统、检查处理子系统组成。前端超限检测子系统负责对过往车辆进行实时超限检测，并将超限车辆信息通过数据中心控制子系统传送到各个该车辆可能会经过的检查处理子系统，最后在各个检查处理子系统自动完成对超限车辆的图象识别、车辆比对、报警。通过该三个子系统相互配合可以实现对超限车辆的自动检测、图象抓拍、信息保存、特征匹配和自动报警，将大大提高高速公路的管理水平。
文档编号G08G1/052GK1595467SQ0315915
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月8日 优先权日2003年9月8日
发明者黄柏霞 申请人:黄柏霞