專利名稱：一種公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公路收費(fèi)裝置，特別涉及一種無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。背景技術(shù)：
動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)在國內(nèi)已經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在公路收費(fèi)領(lǐng)域得到廣泛使用。但目前用于公路收費(fèi)的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)都是安裝在收費(fèi)島上，使用光柵、車輛檢測(cè)線圈等裝置進(jìn)行車輛分離，一套秤臺(tái)的計(jì)重結(jié)果只用于一條車道。而用于超限檢測(cè)、路面承重分析的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)在防作弊等方面考慮不足，不適合用于公路收費(fèi)。國內(nèi)公路收費(fèi)系統(tǒng)中電子不停車收費(fèi)技術(shù)已比較普及，但受稱重系統(tǒng)能力和計(jì)重收費(fèi)要求的限制，目前在實(shí)施計(jì)重收費(fèi)的路段，已運(yùn)營的電子不停車收費(fèi)車道都只允許客車通行，為公路通行費(fèi)收入貢獻(xiàn)約三分之二的貨車被排除在電子不停車收費(fèi)以外。目前國內(nèi)已有一些關(guān)于電子不停車計(jì)重收費(fèi)的研究，包括車道布局、動(dòng)態(tài)計(jì)重傳感器的選擇和布局等方面的研究，但是仍存在以下問題
(1)稱重系統(tǒng)使用光柵、車輛檢測(cè)線圈等裝置進(jìn)行車輛分離，影響車輛通行；
(2)為保證車輛輪胎全部壓在秤臺(tái)上，不得不使用永久障礙物規(guī)范車輛行駛方向，收費(fèi)島不得不延長，或者安裝設(shè)置新的隔離設(shè)施；
(3)無車長、車寬、車高等數(shù)據(jù)輸出，不能同時(shí)用于車型判定。激光雷達(dá)使用激光測(cè)距原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的鏡面以不同角度向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，從而得到被測(cè)目標(biāo)的二維掃描，廣泛用于物體的外形輪廓計(jì)算、坐標(biāo)定位、距離判斷和速度計(jì)算等方面。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種布置簡單、檢測(cè)精確的公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制器，稱重控制器通過網(wǎng)絡(luò)與公路收費(fèi)系統(tǒng)連接，收費(fèi)廣場(chǎng)前面架設(shè)有L型支架A，其特征在于所述L型支架A上安裝有位于車道上方的天線和車牌識(shí)別系統(tǒng)、位于車道中央位置的激光雷達(dá)B以及分別位于車道兩邊緣位置的激光雷達(dá)A和激光雷達(dá)C，L型支架A上安裝的上述設(shè)備分別與稱重控制器連接，車道地面上安裝有與其等寬的秤臺(tái)。本發(fā)明使用激光雷達(dá)進(jìn)行車輛分離并監(jiān)測(cè)車輛稱重時(shí)的位置和速度，可直接安裝在公路收費(fèi)廣場(chǎng)前的路面上，覆蓋一條或多條車道，以路面標(biāo)志標(biāo)線指引車輛經(jīng)過稱重系統(tǒng)。稱重系統(tǒng)同時(shí)識(shí)別車輛車牌和車載電子標(biāo)簽ID，將計(jì)重結(jié)果、車輛尺寸特征與車輛車牌和車載電子標(biāo)簽ID關(guān)聯(lián)。本發(fā)明可以準(zhǔn)確區(qū)分哪些車輛按照指定位置和速度通過秤臺(tái)，將有超速、加速度超標(biāo)、倒車、部分壓到秤臺(tái)等異常行為車輛的計(jì)重?cái)?shù)據(jù)置疑，其它計(jì)重?cái)?shù)據(jù)連同車輛尺寸特征和關(guān)聯(lián)的車輛車牌、車載電子標(biāo)簽ID通過網(wǎng)絡(luò)等方式傳遞給收費(fèi)站和收費(fèi)車道，同時(shí)可在情報(bào)板上顯示可以經(jīng)電子不停車車道通行車輛的車牌、限載、總重等信息。
單條或多條電子不停車車道收費(fèi)系統(tǒng)根據(jù)該稱重系統(tǒng)傳遞的信息可對(duì)按照規(guī)定行駛的貨車實(shí)現(xiàn)電子不停車計(jì)重收費(fèi)；收費(fèi)稽核系統(tǒng)根據(jù)稱重系統(tǒng)傳遞的信息可以判別部分車輛在人工收費(fèi)車道的計(jì)重結(jié)果和該稱重系統(tǒng)的計(jì)重結(jié)果之間的差異是否在合理范圍，由此可進(jìn)行收費(fèi)異常稽核，并可進(jìn)行多個(gè)稱重系統(tǒng)的比較，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)判哪套稱重系統(tǒng)需要重新校核。激光雷達(dá)、牌照識(shí)別攝像機(jī)、天線安裝在L型支桿或龍門架上，除了稱重秤臺(tái)外，不需要在地面布設(shè)任何設(shè)備，稱重系統(tǒng)可安裝在公路干線或者進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)前的路面上，可覆蓋一條或多條車道。稱重系統(tǒng)同時(shí)識(shí)別車輛車牌和車載電子標(biāo)簽ID，將計(jì)重結(jié)果、車輛尺寸特征與車輛車牌和車載電子標(biāo)簽ID關(guān)聯(lián)，通過局域網(wǎng)快速傳遞到收費(fèi)站和收費(fèi)車道，可用于電子不停車計(jì)重收費(fèi)、車型識(shí)別、收費(fèi)稽核等領(lǐng)域。本發(fā)明的更優(yōu)方案為
所述秤臺(tái)后面A25 35米處設(shè)置有L型支架B，L型支架B上安裝有連接稱重控制器的情報(bào)板，通過情報(bào)板將計(jì)重結(jié)果公布出來，以便司機(jī)查看。所述L型支架A的高度為7. 5m。所述情報(bào)板為F型情報(bào)板。本發(fā)明的有益效果為
(1)稱重系統(tǒng)使用安裝在L型支桿或龍門架上的激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)車輛分離，不影響車輛正常通行，設(shè)備被車輛撞擊損壞的可能性??；
(2)采用標(biāo)志標(biāo)線引導(dǎo)車輛從秤臺(tái)勻速通過，而不是將設(shè)備安裝在收費(fèi)島上，不需要延長或擴(kuò)建收費(fèi)島，土建工程量小。在一般的收費(fèi)廣場(chǎng)上，車輛通過后仍有較大的空間選擇合適的收費(fèi)車道通行，在電子不停車計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，車輛也可以選擇從合適的電子不停車收費(fèi)車道通行；
(3)稱重系統(tǒng)可以比較方便的覆蓋一條或者多條車道，因?yàn)椴恍枰加寐访婵臻g，稱重系統(tǒng)可以安裝在匝道或者廣場(chǎng)路面上，司機(jī)可以按照標(biāo)志標(biāo)線指引選擇選擇合適的秤臺(tái)通過；
(4)激光雷達(dá)可以采集車長、車寬、車高等數(shù)據(jù)，車牌識(shí)別設(shè)備同期進(jìn)行車牌識(shí)別，這些數(shù)據(jù)可以預(yù)先與電子標(biāo)簽內(nèi)的車輛信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在不確定車輛與電子標(biāo)簽相符時(shí)可引導(dǎo)車輛從人工收費(fèi)車道通行，從而可以杜絕因天線通信干擾、車輛分離錯(cuò)誤等原因使用錯(cuò)誤的計(jì)重?cái)?shù)據(jù)收費(fèi)；
(5)稱重系統(tǒng)可以判斷車輛通過秤臺(tái)的速度和加速度，按照選用秤臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)確定車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)是否可以采信，避免車輛在無人監(jiān)督的情況下使用跳磅等方式進(jìn)行作弊。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明的平面布置結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明用于電子不停車計(jì)重收費(fèi)的流程圖。圖中，I L型支架A，2激光雷達(dá)A，3天線，4激光雷達(dá)B，5車牌識(shí)別系統(tǒng)，6激光雷達(dá)C，7秤臺(tái)，8稱重控制器，9 L型支架B，10情報(bào)板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :單車道使用 該公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制器8，稱重控制器8通過網(wǎng)絡(luò)與公路收費(fèi)系統(tǒng)連接，收費(fèi)廣場(chǎng)前面架設(shè)有L型支架Al，所述L型支架Al上安裝有位于車道上方的天線3和車牌識(shí)別系統(tǒng)5、位于車道中央位置的激光雷達(dá)B4以及分別位于車道兩邊緣位置的激光雷達(dá)A2和激光雷達(dá)C6，L型支架Al上安裝的上述設(shè)備分別與稱重控制器8連接，車道地面上安裝有與其等寬秤臺(tái)7 ;所述秤臺(tái)7后面25 35米處設(shè)置有L型支架B9，L型支架B9上安裝有連接稱重控制器8的情報(bào)板10 ;所述L型支架Al的高度為
7.5mo情報(bào)板10可視安裝位置選用F型情報(bào)板或其它形式的交通誘導(dǎo)屏。情報(bào)板10的安裝位置和角度應(yīng)能保證在非超長車輛完全通過秤臺(tái)7后，司機(jī)仍可方便地看到有關(guān)本車的引導(dǎo)信息。該系統(tǒng)的工作流程具體為
(1)激光雷達(dá)A2和C6連續(xù)掃描路面橫斷面，獲取車輛高度、寬度、在路面的橫向位置等信息，判斷車輛在通過稱重系統(tǒng)時(shí)，是否所有輪胎都?jí)涸诔优_(tái)7上，其間有無鄰道的車輛壓到秤臺(tái)7 ；
(2)激光雷達(dá)B4沿行車方向掃描車輛，由此獲知車輛的側(cè)面輪廓、行車速度、加速度、車輛倒車情況，由此判斷車輛通過稱重系統(tǒng)時(shí)是否按照指定的速度范圍和加速度范圍行駛。其掃描結(jié)果與激光雷達(dá)A2、C6的掃描結(jié)果一起用于車輛分離判斷；
(3)車牌識(shí)別系統(tǒng)5實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)定區(qū)域的車輛車牌，該區(qū)域位于秤臺(tái)7上游10米左右，車牌識(shí)別結(jié)果連同抓拍圖像、車牌抓拍時(shí)間發(fā)送給稱重控制器8，稱重控制器8判斷激光雷達(dá)B4掃描的車頭位置、車速是否與抓拍時(shí)間相符，以確認(rèn)車牌識(shí)別系統(tǒng)抓拍的車輛與激光雷達(dá)B4跟蹤的車輛是否一致；
(4)天線3的有效通信區(qū)域位于秤臺(tái)7上游5米到下游2米之間的位置，天線3讀取車輛電子標(biāo)簽序列號(hào)和車輛特征信息，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給稱重控制器8。稱重控制器8根據(jù)天線3讀取的車輛特征信息判斷車輛是否應(yīng)計(jì)重收費(fèi)，車牌是否與車牌識(shí)別系統(tǒng)5識(shí)別的車牌一致，車長、車寬、軸數(shù)是否與激光雷達(dá)掃描結(jié)果、秤臺(tái)7上傳軸重的數(shù)量相符；
(5)激光雷達(dá)B4跟蹤判斷車輛是否在經(jīng)過車牌識(shí)別區(qū)域或天線檢測(cè)區(qū)域后轉(zhuǎn)出至其它車道，或者未經(jīng)車牌識(shí)別區(qū)域轉(zhuǎn)入稱重系統(tǒng)所在車道。這些車輛的車牌特征和計(jì)重?cái)?shù)據(jù)無法準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)，不能在公路收費(fèi)系統(tǒng)中使用；
(6)秤臺(tái)7檢測(cè)通過稱重系統(tǒng)車輛的各個(gè)輪軸的重量，傳遞給稱重控制器8，稱重控制器8根據(jù)激光雷達(dá)確定的車輛位置和車輛分離結(jié)果將軸重信息組合為整車的計(jì)重信息。同時(shí)根據(jù)激光雷達(dá)確定的到來和離開時(shí)間將車牌識(shí)別結(jié)果、車輛電子標(biāo)簽信息與各輛車的計(jì)重信息匹配；
(7)對(duì)于符合用戶設(shè)定條件的車輛，如電子標(biāo)簽有效、插有合法卡片、計(jì)重信息確認(rèn)被公路收費(fèi)系統(tǒng)接收的貨車，在計(jì)重成功時(shí)，稱重控制器8控制情報(bào)板10顯示車輛的車牌、限載、車輛總重等信息；在因超速、有加減速異常、偏離秤臺(tái)時(shí)也可顯示未計(jì)重成功的原因。情報(bào)板10可同時(shí)顯示多輛車的計(jì)重信息，在超出設(shè)定時(shí)間，或者在激光雷達(dá)B4掃描到車輛已駛離可以看到情報(bào)板10的區(qū)域時(shí)，舊的稱重信息從情報(bào)板10刪除；
(8)稱重控制器8將有效的計(jì)重信息連同計(jì)重時(shí)間、車牌識(shí)別結(jié)果、車牌抓拍時(shí)間、車輛電子標(biāo)簽信息、車輛電子標(biāo)簽信息讀取時(shí)間等實(shí)時(shí)傳遞給公路收費(fèi)系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)可用于電子不停車計(jì)重收費(fèi)、收費(fèi)稽核等，圖2給出了本技術(shù)方案用于電子不停車計(jì)重收費(fèi)時(shí)的參考流程。實(shí)施例2:多車道使用
稱重系統(tǒng)在兩個(gè)或兩個(gè)以上車道的實(shí)施時(shí)，與單車道實(shí)施例類似，其中掃描路面橫斷面的激光雷達(dá)可以在相鄰道復(fù)用，單車道實(shí)施例中使用兩個(gè)激光雷達(dá)A2和C6掃描路面橫斷面，兩個(gè)相鄰道只需使用三個(gè)激光雷達(dá)掃描路面橫斷面，以此類推。如果可以假定車寬與輪軸寬度一致，也可適當(dāng)減少掃描路面橫斷面的激光雷達(dá)數(shù)量。上述實(shí)施例為本技術(shù)方案的優(yōu)選方式，但本技術(shù)方案的實(shí)施方式不為上述實(shí)施例所限定。
權(quán)利要求
1.一種公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制器(8)，稱重控制器(8)通過網(wǎng)絡(luò)與公路收費(fèi)系統(tǒng)連接，收費(fèi)廣場(chǎng)前面架設(shè)有L型支架A (1)，其特征在于所述L型支架A (I)上安裝有位于車道上方的天線(3)和車牌識(shí)別系統(tǒng)(5)、位于車道中央位置的激光雷達(dá)B (4)以及分別位于車道兩邊緣位置的激光雷達(dá)A (2)和激光雷達(dá)C (6)，L型支架A (I)上安裝的上述設(shè)備分別與稱重控制器(8)連接，車道地面上安裝有與其等寬的秤臺(tái)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述秤臺(tái)(7)后面25 35米處設(shè)置有L型支架B (9)，L型支架B (9)上安裝有連接稱重控制器(8)的情報(bào)板(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述L型支架A (I)的高度為7.5m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述情報(bào)板(10)為F型情報(bào)板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種公路收費(fèi)裝置，特別公開了一種無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。該公路收費(fèi)用無障礙動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于所述L型支架A上安裝有位于車道上方的天線和車牌識(shí)別系統(tǒng)、位于車道中央位置的激光雷達(dá)B以及分別位于車道兩邊緣位置的激光雷達(dá)A和激光雷達(dá)C，L型支架A上安裝的上述設(shè)備分別與稱重控制器連接，車道地面上安裝有與其等寬的秤臺(tái)。本發(fā)明使用安裝在L型支桿或龍門架上的激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)車輛分離，不影響車輛正常通行，設(shè)備被車輛撞擊損壞的可能性小。
文檔編號(hào)G01G19/03GK103065367SQ20121054658
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者朱勇, 樊紀(jì)慶, 黃國林, 崔龍波, 禹娜, 孫亞男, 提汝波, 王會(huì), 盧龍, 王哲 申請(qǐng)人:山東易構(gòu)軟件技術(shù)有限公司