[发明专利]采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及道路交通车速检测、监测技术领域，具体地说是一种采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的方法及系统。

背景技术

现有道路交通网络负荷过重，提高其运行效率是道路交通发展的迫切要求。道路交通管理、评估及规划等重要环节必须在掌握现有道路交通状况的基础上开展。如何高效采集现代城市系统所产生的海量交通信息是一项具有挑战性的课题。运用电子信息技术采集路面交通信息是其基础手段，几十年来的工程实践中出现了电感线圈、视频、微波(RTMS)几类主要的技术。但其在车辆测速方面存在不足：电感线圈容易受损坏维修成本高；基于视频图像处理的技术受自然天气条件、安装位置和路面复杂度影响大，速度估计精度不高；RTMS易受遮挡物(如隔离带)影响，安装位置影响其检测性能，车速测量性能也欠佳。基于磁感应强度传感器的车辆检测技术较好的客服了环境适应性，通过在同一车道布设前后两个磁感应强度传感器可以获得较高的实时车辆速度，但成本较高，且需要破路埋设，损坏路面，施工量大。

有鉴于上述现有的车辆测速方法存在的缺陷，本发明人，积极加以研究创新，以期创设一种新颖的采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的方法及系统，以解决现有技术存在的不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的方法，该方法只需一个磁感应强度传感器即可获得经过该车道的车辆的速度，减少了施工量和成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的方法，包括如下步骤：

a.采集一时间段内车道上通过的每一车辆对设置在该车道上的一磁感应强度传感器的占有时间；

b.确定该时间段的车流类型，所述车流类型包括大型车和小型车的混合车流类型及单一车流类型；

c.确定该时间段的某一类型车的平均占有时间，通过该类型车的平均长度和该类型车的平均占有时间得到该时间段该车道的车辆通过速度。

进一步，所述的车流类型通过如下公式确定，t_max＞α·t_min为混合车流类型，否则为单一车流类型，其中t_min为该时间段内的最小占有时间，t_max为该时间段内的最大占有时间，α为已知的大型车的平均长度与小型车的平均长度的比值。

进一步，所述大型车的平均长度与小型车的平均长度的比值为2。

进一步，当车流类型为混合车流类型时，利用最大类间方差法进行聚类分析区分大型车和小型车，利用小型车的平均占有时间和已知小型车的平均长度获得该时间段内该车道的车辆的平均车速。

进一步，以最大类间方差对应的对磁感应强度传感器的占有时间为大型车和小型车最终的分割阈值，不大于该分割阈值的对磁感应强度传感器的占有时间为小型车的占有时间。

进一步，当车流类型为单一车流类型时，判断是否为小型车，如是小型车则用已知小型车的平均长度和该时间段内的平均占有时间获得该时间段内该车道的车辆的平均车速；如不能判断是为小型车时，则以已知小型车的平均长度和该时间段内的平均占有时间获得一平均车速，并引入上一时间段的平均车速，比较两个平均车速的欧式距离是否小于一定范围，若小于，则计算得到的平均车速为该时间段的平均车速，若不小于，则以上一时间段的平均车速为该时间段的平均车速。

本发明的另一目的为提供一种采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的系统，本发明的系统只需一个磁感应强度传感器即可获得经过该车道的车辆的速度，减少了施工量和成本。

实现上述目的的技术方案如下：

采用单磁感应强度传感器进行车辆测速的系统，包括：

一磁感应强度传感器，设置于一车道上，采集空间磁感应强度并将其转换成电信号后发送至微处理器；

微处理器，对磁感应强度传感器发送的电信号进行数字/模拟信号转换和数字信号处理，获得一时间段内通过的每一车辆对所述磁感应强度传感器的占有时间；确定该时间段的车流类型，所述车流类型包括大型车和小型车的混合车流类型及单一车流类型；确定该时间段的某一类型车的平均占有时间，通过该类型车的平均长度和该类型车的平均占有时间得到该时间段该车道的车辆通过速度。