[发明专利]公路收费站点车辆动态分类识别系统

说明书

本发明属动态分类识别系统，具体说是一种应用在公路收费站点车辆上的动态分类识别系统。

国外收费高速公路一般在收费口的进口处设置车辆检测器及轴重计，自动确定有关收费的数据。用于收费口的车辆检测器有磁性标记检测器，微波检测器，条码光电扫描检测器，红外检测器等。检测结果经计算机处理，通过银行划帐实现自动收费。磁性标记法是在收费口处利用磁性对车辆加上特殊标记，在出口处检测识别；微波检测法需在车辆上安装“智能储值卡”，通过路——车通讯的方式实现对车辆的检测、识别和自动收费；条码光电扫描法需在车辆底盘上贴上专用条码，检测时要用专用清洗设备；红外检测法采用图像匹配，技术复杂。以上技术除了价格昂贵外，在车情、路况等多方面与我国目前的国情有很大差距，无法在我国采用。

国内目前还没有可供采用的技术设备。国内有单位正在研制的技术有称重法，红外摄像计算机图像识别法等。其中称重法的不足之处是难以对行进中的车辆识别，只限对速度很慢的准静止车辆称重识别；红外摄像计算机图像识别法的不足之处是图像信息量太大，冗余太多，对计算机要求高，识别速度慢，系统复杂，不便于工程实用。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种可对通过公路收费站点的车辆在行进中予以动态检测，客观地给出车辆的收费类别，从而对人工收费实行有效的计算机监督的半自动化公路收费管理系统。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种公路收费站点车辆动态分类识别系统，其特征在于：

a、采用布置在收费车道两侧的红阵外列检测器，取得车辆侧面几何轮廓特征；

b、采用布置在收费车道路面的轮压式检器，取得车辆的轮轴排数；    

c、将上述信号经车辆动态分类识别仪进行信号处理，得到反映车辆外形几何特征及吨位特征的信息；

d、将上述信息与车辆收费类别信息库中的数据经由模式匹配，识别出该车辆应收费的类别，并经由接口电路输出到显示器及管理计算机。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：

设置在车道两侧的红外阵列检测器，是由若干对按一定高度和间隙布置的主动式红外发射和接收器组成。当车辆通过时由于几何挡光产生各红外检测点处的动、静态信号，反映了车辆侧面的几何轮廓特征。

设置在车道路面的轮压式检测器，当车辆通过时产生压力变化信号，由之取得车辆轮轴数的信号。

本发明的优点如下：

1、本系统在红外阵列布置方式上作了精心设计，采集必要的车辆侧面外形图像信息，大大减少了信息的冗余度，但仍具有适当的信息冗余度，简化了计算，降低了模式匹配的难度，提高了系统工作的可靠性。

2、本系统可对车辆进行动态检测识别，与车辆行进速度快慢无关，不受车辆在检测过程中时开时停的影响，也不受车辆在检测区列队通过时，前后车辆靠得很近的影响。

3、本系统采用全硬件信号处理，仔细设计并考虑了对恶劣工作环境的抗干扰措施，工作可靠、性能稳定、结构紧凑，适合于现场环境下长期使用。

4、本系统可对车辆进行客观地收费标准进行识别分类，可以对人工收费中的作弊行为进行有效的监督，对减轻工作人员的劳动强度，改善工作条件，起到积极的效果。

图1是本发明收费站点的一个入口车道收费系统功能布置示意图。

图2是本发明收费站点的一个出口车道收费系统功能布置示意图。

下面结合附图对本发明作进一步描述：

1、入口车道收费站点：

车辆进入高速公路收费站点入口车道，首先通过红外阵列检测段，然后经过轮轴检测器，取得该车辆的车型几何特征及吨位特征，经由车辆动态分类识别仪处理得到该车辆的应收费类别。入口车道控制器收到车辆通过信号及相应的收费类别，即指令通行卡发放机给该车辆发放通行卡，并将该车辆进入高速公路的信息登录到收费站点计算机信息库中，该信息库与高速公路沿程各收费站点计算机联网，供查询调用。通行卡拟采用统一格式的穿孔纸卡，记录有该车辆的进入时间，地点，车型类别。由驾车人放在车上备用，供路上查验及出口时交费结算用。在现阶段采用穿孔纸卡与采用磁卡相比较其优点是：成本低，一次性使用，使用方便，手续简便，可防止伪造作弊，并可在出口处注销后兼作收据凭证。入口车道计算机终端不用键盘，采用先进的屏幕触摸式图形菜单操作。管理人员通过极简易的“傻瓜”式人工干予操作，即可完成半自动化收费的入口管理。

2、出口车道收费站点：