CN101887642B - 一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统。本系统包括：嵌入式IC智能卡识别系统、射频监测系统、图像识别系统、传输系统、中心管理系统和超速处罚系统。嵌入式IC智能卡识别系统将车辆速度检测信息处理结果通过无线局域网发送到射频识别系统，同步记录车辆信息，在由局域网将采集的实时车辆信息-包括时间、地点、车速和图像，通过传输系统发送到中心管理系统，然后中心管理系统将收到的信息经过处理后发送给超速处罚系统。采用本发明所述方法不仅检测精度高，而且经济实用，符合当今IT技术的发展潮流，并易于升级更新，保持其先进性。

Description

一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统

技术领域

本发明涉及高速公路局域网通信领域，具体涉及一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统。

背景技术

随着我国机动车辆的大幅度增加，高速公路的不断延伸，机动车辆超速行驶造成的恶性事故，已成为当前令人关注的社会问题，如何运用科学的手段帮助公安部门有效控制高速公路上超速违章现象、抓捕逃逸车辆，已成为公安交通部门急待解决的问题。

目前比较常用的机动车超速自动检测系统中，主要有以下几种手段，一种是利用环形线圈传感器作为超速测量手段，加上摄像机取证系统，采用这种方式需要破路，特别是在高速公路上破路，很不方便，而且测速精度较低，维修及其困难；另一种是采用测速雷达水平检测作为超速测量手段，加上摄像机取证系统，这种方式有时会造成相邻车道的“张冠李戴”；第三种是利用“三合一”测速雷达垂直检测作为超速测量的手段，加上摄像机取证系统，这种抓拍精度高，但价格昂贵，特别是应用在多车道时，造假昂贵，且存在测速点和抓拍点有一定的距离，视频抓拍需要一定的延时，有时会出现误拍、漏拍的现象。

根据本发明开发的高速公路移动式捕获超速车辆监控系统，结合高速公路收费站，实现对高速公路车道上的汽车进行非接触式监控，通过高速网络平台，实现对高速公路上超速车辆的实时监测，移动式捕获超速车辆的平均车速、车辆号码等信息，从而在各个收费点对违法车辆进行拦截、处罚。该系统运用嵌入式系统实现智能IC；通过GPS接收全球定位数据码流、自动识别判定超速车辆信息。射频识别及局域网通信，实现双向信息互补，终端信息可靠。结合终端处理软件，实现捕获高速公路违规车辆的相应信息功能。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的群贤，提出一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，实现对高速公路车道上的汽车进行非接触式监控。通过测控超速汽车的方位，获得超速车辆的路段平均车速、车牌号码等信息，利用信息存储并通过高速网络平台，实现对高速公路上超速车辆违法现象进行监控及相应处罚功能。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，其特征在于包括：一个嵌入式IC智能卡识别系统、一个射频识别系统、一个图像识别系统、一个传输系统、一个中心管理系统和一个超速处罚系统。

所述嵌入式IC智能卡识别系统包括：一个GPS无线定位单元，用于对设定车辆进行及时跟踪，实时记录车辆位置信息，一个码流判定单元，用于判定来自GPS全球定位数据码流。通过设定车辆速度阈值，一旦车辆速度超过了设定阈值，就启动判定算法，得到检测数据结果，一个信息存储单元，用于读取并存储码流判定单元处理后的数据信息结果，一个数据发射单元，用于发送所述码流判定单元得到的所述数据检测结果和车辆的相关信息；

所述码流判定单元分别与所述信息存储单元和所述GPS无线定位单元相连接，并且将检测到的信息存储到所述信息存储单，并通过所述数据发射单元发送至所述射频识别系统。

所述GPS无线定位单元是嵌入在IC卡内的一个有源单元，该GPS无线定位单元所获取的数据码流是与车辆相关的信息，包括：时间、地点、经纬度、平均车速和图像。

所述数据发射单元利用收费站发放的射频卡-无线电收发器，是嵌入在IC智能卡内的一个无源单元。

所述射频识别系统包括：一个射频卡，用于调制解调与车辆有关的数据，并发送相关检测信息，一个射频天线，用于与射频卡交换信息，并读取器存储内容；

所述射频卡与所述射频天线之间以专用短程无线通信的方式进行信息交换；所述射频天线安装于车道旁，相距间隔为50米。

所述图像识别系统包括，一个图像采集单元，用于采集经过检测口的车辆的图像，一个图像抓拍单元，用于对所述射频识别单元识别出的号码牌的车辆进行抓拍，一个图像发送单元，用于发送所述图像抓拍单元抓拍到的图像，一个辅助光源，用于夜间或低照度情况下为所述图像采集单元和图像抓拍单元提供光源辅助，通过调整投光角度和亮度保证夜间拍摄图像无眩光；

所述图像采集单元采集车辆视频信息，并通过所述图像抓拍单元抓拍车辆车牌；抓拍到的图像通过所述图像发送单元传回至所述中心管理系统；

所述图像采集单元包括一台全景摄像机和一台特写摄像机，全景、特写摄像机均选用道路监控专用摄像机，具备光圈、增益、快门多参单独调整及强光抑制特殊功能，能适用于治安卡口在汽车大灯干扰条件下摄像机能提供清晰的车牌图片；所述辅助光源采用一个400W金卤灯。

所述传输系统：通信传输可以采用光纤、无线等方式进行传输，连接射频识别系统，图像识别系统和中心管理系统。自动识别数据及有关控制命令通过局域网送入收费终端，并把有关IC卡的所有信息通过中心服务器送至每个收费终端，便于相关处理。

所述中心管理系统包括：一个数据接收单元，用于接收所述检测数据和所述抓拍图像，一个匹配单元，用于将所述检测数据和所述抓拍图像，根据车辆信息进行匹配，一个存储单元，用来将匹配后的数据保存到对应的文件夹中，一个信息发送单元，用于发送所述分类存储单元中保存的超速行驶车辆数据信息给超速处罚系统；

所述数据接收单元与所述匹配单元相连接，并且将所述射频识别系统获取的相关车辆检测数据和抓拍图像送至所述匹配单元(S152)进行匹配，然后将信息转入所述存储单元，并通过局域网发送至所述超速处罚系统。

所述超速处罚系统包括：一个数据接收单元，用于接收中心管理系统发送的超速行驶车辆数据处理信息，一个匹配单元，用于将IC卡中的相关信息与中心管理系统送入的相关信息再匹配，及时显示车辆是否超速，并予以现场相应处罚；

所述数据接收单元与所述匹配单元(S162)相连接，并发送数据信息至所述匹配单元。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

采用本发明所述内容，利用移动式捕获超速车辆监测系统，通过测控超速汽车的方位，获得超速车辆的路段平均车速、车牌号码等信息，再加上摄像机取证系统，这种方式不仅抓拍精度高，而且利用先进的无线定位识别技术，通过定位、局域网和射频技术相结合，获得车辆的位置和平均速度。系统以高可靠的中心数据库系统为基础，采用多通信服务系统和多识别引擎按需组合的系统框架，通信协议透明，维护方便。

附图说明

图示1：移动式捕获超速车辆监测系统结构图；

图示2：移动式捕获超速车辆监测系统应用示意图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：本实施例的高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，结合高速公路收费站，实现对高速公路车道上的汽车进行非接触式监控，通过高速网络平台，实现对高速公路上超速车辆的实时监测，移动式捕获超速车辆的平均车速、车辆号码等信息，从而在各个收费点对违法车辆进行拦截、处罚。该系统运用嵌入式系统实现智能IC；通过GPS接收全球定位数据码流、自动识别判定超速车辆信息。射频识别及局域网通信，实现双向信息互补，终端信息可靠。结合终端处理软件，实现捕获高速公路违规车辆的相应信息功能。

如图1所示，本实施例的高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，包括：

嵌入式IC智能卡识别系统(S11)：用于获取进入高速公路入口车辆的相关信息(时间，地点)，对设定车辆进行及时追踪，对违规车辆自动识别，并对码流进行提取、判定、存储、读取，发送得到的检测数据。

射频识别系统(S12)，利用射频设别技术，同步记录车辆信息，由局域网实时将采集的车辆信息(包括时间、地点、车速和图像)发往中心管理系统并检测处理。

图像识别系统(S13)，用于拍摄汽车通过检测点时的图像，获得有关车辆的牌照，车型等，并发送抓拍图像。

传输系统(S14)，用于传输自动识别数据和有关的控制命令，并把有关IC卡上的所有信息通过中心服务器送至每个收费终端，便于相关处理。

中心管理系统(S15)，用于收集前端系统采集的基本信息，对其进行进一步处理，存储和统计，并把处理后的数据发送给每个终端。

超速处罚系统(S16)，用于收费站对车辆收费时，及时显示车辆是否超速，并予以现场相应处罚。

所述IC智能卡识别系统具体包括：

GPS无线定位单元(S111)，用于对设定车辆进行及时跟踪，实时记录车辆位置信息；

码流判定单元(S112)，用于设定车辆速度阈值，判定GPS全球定位数据码流，一旦车辆速度超过了设定阈值，就启动判定算法，得到检测数据结果，并触发IC卡中的实时记录软件；

信息存储单元(S113)，用于存储码流判定单元处理后的数据信息结果；

数据发送单元(S114)，用于发送所述码流判定单元得到的所述检测数据结果和车辆的相关信息。

如图1所示，本发明所述GPS无线定位单元(S111)是嵌入在IC智能卡内的一个有源单元。GPS无线定位单元(S111)所获取的数据码流是与车辆相关的信息，包括：时间、地点、经纬度、平均车速和图像等。

如图1所示，本发明所述所述数据发射单元(S114)利用收费站发放的射频卡(无线电收发器)，其亦是嵌入在IC智能卡内的一个无源单元。

所述射频识别系统(S12)具体包括：

射频卡(S121)，用于调制解调与车辆有关的数据，并发送相关检测信息。

射频天线(S122)，用于与射频卡交换信息，并读取器存储内容。

射频卡(S121)与射频天线(S122)之间以专用短程无线通信的方式进行信息交换。

如图1所示，本发明所述射频卡(S121)同所述数据发射单元(S114)为同一单元，是嵌入在IC卡内的无线收发器。

如图1所示，本发明所述射频天线(S122)安装于车道旁，相距间隔为50米。

所述图像识别单元(S13)具体包括：图像采集单元(S131)，用于采集经过检测口的车辆的图像.本发明图像采集单元包括一台全景摄像机和一台特写摄像机。全景、特写摄像机均选用道路监控专用摄像机，具备光圈、增益、快门等多参单独调整及强光抑制等特殊功能，能适用于治安卡口在汽车大灯干扰条件下摄像机能提供清晰的车牌图片。

图像抓拍单元(S133)，用于对所述图像识别单元识别出的号码牌的车辆进行抓拍；

图像发送单元(S134)，用于发送所述图像抓拍单元抓拍到的图像。

辅助光源(S135)，用于夜间或低照度情况下为所述图像采集单元和图像抓拍单元提供光源辅助。本发明采用400W金卤灯。

所述传输系统(S14)，具体包括：

高速公路局域网通信，可以通过“GPRS”、“CDMA 1X”、“CDMA\EVDO”等传输制式将检测数据和车辆识别信息发送到中心管理系统(S14)。

所述中心管理系统(S15)具体包括：

数据接收单元S151，用于接收所述检测数据和所述抓拍模块；

中心匹配单元S152，用于将所述检测数据和所述抓拍图像根据车辆的相关信息进行匹配；

存储单元(S153)，用来将匹配后的数据保存到对应的文件夹中。

信息发送单元(S154)，用于发送所述存储单元中保存的超速行驶车辆数据信息给超速处罚系统(S16)。

所述超速处罚系统(S16)具体包括：

数据接收单元是(S161)，用于接收中心管理系统发送的超速行驶车辆数据处理信息。

终端匹配单元(S162)：用于将IC卡中的相关信息与中心管理系统送入的信息再匹配，及时显示车辆是否超速，并予以现场相应处罚。

综上所述，由IC智能卡识别系统获得的超速车辆数据信息经安装与车道旁的射频天线由无线局域网发送至中心管理系统，经过统计处理后，再发送至收费终端超速处罚系统。同时，收费终端读取IC卡内的超速车辆检测记录信息，给出处理数据及处罚意见。整个超速车辆的测试抓拍过程是通过全球定位系统和处理系统、无线射频识别系统和局域网三者功能组合实现的。全球定位系统实现记录当时的所有定位信息及当时的车速信息，通过判定算法，在IC卡上实时存储处理违章时所需的信息(经度、纬度、车速)等。射频识别系统(S122)是利用收费站发放的射频卡(无线电收发器)存贮编号及相关信息，安装在车道边的射频天线可与该无线电收发器以专用短程通信(Dedicated Short-Range Communication，简称DSRC)方式交换信息，并对其存储内容进行读写操作，从而识别出当前通行车辆。

Claims (3)

1.一种高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，其特征在于，该系统包括：一个嵌入式IC智能卡识别系统(S11)，用于获取进入高速公路入口车辆的相关信息-时间、地点，对设定车辆进行及时追踪，对违规车辆自动识别，并对码流进行提取、判定、存储、读取，发送得到的检测数据，一个射频识别系统(S12)，利用射频设别技术，同步记录车辆信息，由局域网实时将采集的车辆信息-包括时间、地点、车速和图像，发往中心管理系统并检测处理，一个图像识别系统(S13)，用于拍摄汽车通过检测点时的图像，获得有关车辆的牌照、车型，并发送抓拍图像，一个传输系统(S14)，用于传输自动识别数据和有关的控制命令，并把有关IC卡上的所有信息通过中心服务器送至每个收费终端，便于相关处理，一个中心管理系统(S15)，用于采集嵌入式IC智能卡识别系统(S11)，射频识别系统(S12)和图像识别系统(S13)的基本信息，对其进行进一步处理，存储和统计，并把处理后的数据发送给每个高速公路收费站出口终端设备，一个超速处罚系统(S16)，用于收费站对车辆收费时，及时显示车辆是否超速，并予以现场相应处罚；

所述传输系统(S14)通过高速公路局域网与所述射频识别系统(S12)，所述图像识别系统(S13)和所述中心管理系统(S15)相连接，其中，所述嵌入式IC智能卡识别系统(S11)又与所述射频识别系统(S12)相连，中心管理系统(S15)与所述超速处罚系统(S16)相连接；

嵌入式IC智能卡识别系统(S11)将车辆速度检测信息处理结果通过无线局域网发送至射频识别系统(S12)，同步记录车辆信息，再由局域网将采集的实时车辆信息，包括时间、地点、车速和图像，通过传输系统(S13)发送到中心管理系统(S15)，然后中心管理系统(S15)将接收到的信息经过处理后发送给超速处罚系统(S16)；

所述嵌入式IC智能卡识别系统(S11)包括：一个GPS无线定位单元(S111)，用于对设定车辆进行及时跟踪，实时记录车辆位置信息，一个码流判定单元(S112)，用于判定来自GPS全球定位数据码流；通过设定车辆速度阈值，一旦车辆速度超过了设定阈值，就启动判定算法，得到检测数据结果，一个信息存储单元(S113)，用于读取并存储码流判定单元处理后的数据信息结果，一个数据发射单元(S114)，用于发送所述码流判定单元得到的所述数据检测结果和车辆的相关信息；

所述码流判定单元(S112)分别与所述信息存储单元(S113)和所述GPS无线定位单元(S111)相连接，并且将检测到的信息存储到所述信息存储单元(S113)，并通过所述数据发射单元(S114)发送至所述射频识别系统(S12)；

所述射频识别系统(S12)包括：一个射频卡(S121)，用于调制解调与车辆有关的数据，并发送相关检测信息，一个射频天线(S122)，用于与射频卡交换信息，并读取器存储内容；

所述射频卡(S121)与所述射频天线(S122)之间以专用短程无线通信的方式进行信息交换；所述射频天线(S122)安装于车道旁，相距间隔为50米；

所述射频卡(121)与所述数据发射单元(S114)为同一单元，是嵌入在IC卡内；

所述图像采集单元(S13)包括：一个图像采集单元(S131)，用于采集经过检测口的车辆的图像，一个图像抓拍单元(S132)，用于对所述射频识别系统识别出的号码牌的车辆进行抓拍，一个图像发送单元(S133)，用于发送所述图像抓拍单元抓拍到的图像，一个辅助光源(S134)，用于夜间或低照度情况下为所述图像采集单元和图像抓拍单元提供光源辅助，通过调整投光角度和亮度保证夜间拍摄图像无眩光；

所述图像采集单元(S131)采集车辆视频信息，并通过所述图像抓拍单元(S132)抓拍车辆车牌；抓拍到的图像通过所述图像发送单元(S133)传回至所述中心管理系统(S14)；

所述图像采集单元(S131)包括一台全景摄像机和一台特写摄像机，全景、特写摄像机均选用道路监控专用摄像机，具备光圈、增益、快门多参单独调整及强光抑制特殊功能，能适用于治安卡口在汽车大灯干扰条件下摄像机能提供清晰的车牌图片；

所述辅助光源(S134)采用一个400W金卤灯；

所述传输系统(S14)功能包括：车辆完成获取IC卡的同时，无线局域网负责同时将嵌入式IC智能卡识别系统(S11)的检测信息传输至射频设别系统(S12)，记录同步车辆信息传输，在通过无线局域网发送至中心管理系统(S15)和超速处罚系统(S16)进行再处理；中心管理系统(S15)和超速处罚系统(S16)之间通过光纤连接，进行数据传输；

所述中心管理系统(S15)具体包括：一个数据接收单元(S151)，用于接收所述检测数据和所述抓拍图像，一个匹配单元(S152)，用于将所述检测数据和所述抓拍图像，根据车辆信息进行匹配，一个存储单元(S153)，用来将匹配后的数据保存到对应的文件夹中，一个信息发送单元(S154)，用于发送所述存储单元(S153)中保存的超速行驶车辆数据信息给超速处罚系统；

所述数据接收单元(S151)与所述匹配单元(S152)相连接，并且将所述射频识别系统(S12)获取的相关车辆检测数据和抓拍图像送至所述匹配单元(S152)进行匹配，然后将信息转入所述存储单元(S153)，并通过局域网发送至所述超速处罚系统(S16)；

所述超速处罚系统(S16)具体包括：一个数据接收单元(S161)，用于接收中心管理系统发送的超速行驶车辆数据处理信息，一个匹配单元(S162)，用于将IC卡中的相关信息与中心管理系统送入的相关信息再匹配，及时显示车辆是否超速，并予以现场相应处罚；

所述数据接收单元(S161)与所述匹配单元(S162)相连接，并发送数据信息至所述匹配单元(S162)。

2.如权利要求2所述高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，其特征在于所述GPS无线定位单元(S111)是嵌入在IC卡内的一个有源单元，该GPS无线定位单元(S111)所获取的数据码流是与车辆相关的信息，包括：时间、地点、经纬度、平均车速和图像。

3.如权利要求2所述高速公路移动式捕获超速车辆监测系统，其特征在于所述数据发射单元(S114)利用收费站发放的射频卡-无线电收发器，是嵌入在IC智能卡内的一个无源单元。

Images