一种联体式的防作弊动态称重方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种联体式的防作弊动态称重方法及系统，涉及车辆动态称重领域，本发明专利技术通过接收上秤轮轴信号和上秤数轴信号以及下秤数轴信号和下秤轮轴信号，同时通过上秤轮轴传感器和上秤数轴传感器以及下秤数轴传感器和下秤轮轴传感器的布置，公开了一种能够精确计算车辆每个轴的上秤速度、下秤速度、通过称重平台加速度的方法，并能根据加速度区分车辆的作弊行为；本发明专利技术还通过上秤轮轴传感器和上秤数轴传感器以及下秤数轴传感器和下秤轮轴传感器的布置，能够准确区分轴组类型，为整车类型识别提供依据；本发明专利技术还公开了一种利用加速度及整车类型对车辆作弊后的重量进行修正的方法，避免了丢重量现象的发生，并抑制了跳秤、拖秤等不规则过秤行为。

【技术实现步骤摘要】
一种联体式的防作弊动态称重方法及系统
本专利技术涉及车辆动态称重
，特别涉及一种联体式的防作弊动态称重方法及系统。
技术介绍
目前，车辆动态称重技术广泛应用于交通轴载调查、治理超限超载运输和计重收费系统中，在交通管理、超载治理以及进出口监管中起到了重要的作用。而在应用中除了注重正常行驶情况下整车车重的精度外，同时也需要注重车辆作弊行为下整车车重的精度。在现有的非整车称量模式的动态称重技术中，主要有两类设备，一是轴重式动态称重系统，二是轴组式动态称重系统，但这两类设备均无法杜绝车辆的作弊行为，导致无法满足现有应用的需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何获取轴的最优称量区间；如何计算每个轴经过称重平台的加速度，并区分车辆的作弊行为；如何计算作弊修正系数，完成作弊情况下整车重量的修正。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种联体式的防作弊动态称重方法，所述方法包括以下步骤：S1：实时获取上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号、称重信号；S2：根据所述上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号确定轴组数量和各轴组中轴的数量，以及根据所述上秤轮轴信号区分出车辆轮胎类型，最终得到轴组的类型；S3：根据所述上秤轮轴信号与上秤数轴信号以及所述下秤数轴信号与下秤轮轴信号分别计算每个轴经过称重平台的上秤速度和下秤速度；S4：根据所述上秤数轴信号和下秤数轴信号确定每个轴对应的完全独立称量区间和完全共同称量区间；S5：根据S4得到的所述称量区间，选择所述称量区间长度最长的区间作为最优的称量区间；S6：根据步骤S5获得的所述最优称量区间计算轴重，再根据S2获得的所述轴组类型，利用各轴组中的轴的重量加和得到轴组重；S7：根据S3获得的所述每个轴的上秤速度和下秤速度，可计算得到所述每个轴经过称重平台的加速度；S8：根据S2获得的所述轴组数量及各轴组类型，最终获得整车类型，并将S6获得的所述轴重的和值作为整车重量；S9：根据S7获得的所述加速度来判别车辆的作弊方式，并利用所述加速度以及S8获得的所述整车类型计算作弊修正系数，然后对S8得到的所述整车重量进行修正；其中，步骤S3中所述每个轴的上秤速度和所述每个轴的下秤速度的计算公式分别为：其中vi上表示第i个轴的上秤速度，vi下表示第i个轴的下秤速度，s1表示上秤轮轴传感器到称重平台上秤端的距离，s2表示下秤数轴传感器沿行车方向的宽度，s3表示下秤轮轴传感器到称重平台下秤端的距离，tij表示第i个轴触发传感器的时刻(j的取值为1,2,3,4,其中1表示触发上秤轮轴传感器，2表示触发上秤数轴传感器，3表示触发下秤数轴传感器，4表示触发下秤轮轴传感器)；其中，步骤S7中所述加速度的计算公式为：其中ai表示第i个轴通过称重平台的加速度，加速度大于一定阈值表示该轴加速，即车辆采取了跳秤行为，加速度小于一定阈值表示该轴减速，即车辆采取了拖秤行为；其中，步骤S9中所述的整车重量作弊修正计算公式为：α＝Πi(1-|ai|Ki)其中G表示作弊修正后的重量，G0表示作弊修正前的重量，h为车辆质心距离地面的高度，g为重力加速度，Li为第i轴到第i+1轴的轴间距，ai为第i轴的加速度，由S7计算得到，Ki为整车类型相关的修正因子，α为作弊修正系数；其中，步骤S1之前还包括：S0：接收车辆进入信号，并在接收到车辆进入信号后，执行步骤S1；步骤S7之后还包括：接收车辆收尾信号，并在接收到车辆收尾信号后，执行步骤S8；在此需要说明的是，上述步骤中S2、S3、S4的顺序可以调换，也可以同时进行；此外上述步骤中S6、S7的顺序也可以调换。本专利技术还公开了一种基于联体式的防作弊动态称重系统，所述系统包括：信号获取模块：包括上秤数轴传感器、下秤数轴传感器、轮轴传感器、称重平台以及至少三组称重传感器，用于实时获取上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号、称重信号；轴组识别模块：根据所述上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号确定轴组数量和各轴组中轴的数量，以及根据所述上秤轮轴信号区分出车辆轮胎类型，最终得到轴组的类型；速度计算模块：对接收到的所述上秤轮轴信号、上秤数轴信号以及下秤数轴信号、下秤轮轴信号分别计算每一个轴经过所述称重平台的上秤速度和下秤速度；称量区间获取模块：根据所述上秤数轴信号和下秤数轴信号确定每个轴对应的完全独立称量区间和完全共同称量区间；称量区间择优模块：根据所述称量区间获取模块得到的所述称量区间，选择最长的区间作为最优的称量区间；轴重计算模块：根据所述称量区间择优模块得到的所述最优称量区间完成轴重的计算，再根据所述轴组识别模块得到的轴组类型，利用各轴组中的轴重加和得到轴组重；加速度计算模块：根据所述速度计算模块计算得到的所述上秤速度和所述下秤速度，分别计算所述每一个轴经过称重平台的加速度；整车重量计算模块：用于计算所述轴重计算模块得到的所述轴重的和值，将所述轴重的和值作为整车重量；根据所述轴组识别模块得到的轴组数量及各轴组的轴组类型获得整车类型；整车重量修正模块：根据所述加速度计算模块得到的所述加速度，判断车辆的作弊行为，并利用所述加速度和所述整车重量计算模块得到的整车类型计算得到相应的作弊修正系数，然后对所述整车重量计算模块得到的所述整车重量进行修正，得到修正后的整车重量。其中，所述系统还包括：车辆分离模块，用于提取车辆的进入信号和车辆的收尾信号。其中，所述上秤轮轴传感器置于所述称重平台上秤端之前，距离所述称重平台上秤端的距离范围为0.4～1.0m，所述下秤轮轴传感置于所述称重平台下秤端之后，并距离所述称重平台下秤端的距离范围为0.4m～1.0m。其中，其特征在于，所述上秤数轴传感器和下秤数轴传感器的长度方向均与所述上秤端平行，所述上秤数轴传感器和下秤数轴传感器的长度应满足该长度与所述上秤端的长度的差值不大于最小车轮距。其中，所述车辆分离模块由车辆分离器组成，且设置于所述上秤端之前。(三)有益效果本专利技术通过上秤轮轴传感器、上秤数轴传感器、下秤数轴传感器、下秤轮轴传感器的布置能够准确的区分车辆轴组的类型，并同时通过上秤数轴传感器和下秤数轴传感器的布置，能够准确的获得轴的完全独立称量区间和完全共同称量区间，并最终获取最优称量区间，提高了称重精度。本专利技术还通过上秤轮轴传感器和上秤数轴传感器的布置，以及下秤数轴传感器和下秤轮轴传感器的布置，能够计算得到车辆每个轴经过称重平台的加速度，并通过加速度来有效判断车辆的作弊行为，然后利用加速度和整车类型计算得到相应的作弊修正系数，完成对作弊车辆整车重量的修正，提高了车辆作弊情况下的称重精度，避免了丢重量现象的发生，同时抑制了跳秤、拖秤等不规则过秤行为。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联体式的防作弊动态称重方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:S1：实时获取上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号、称重信号；S2：根据所述上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号确定轴组数量和各轴组中轴的数量，以及根据所述上秤轮轴信号区分出车辆轮胎类型，最终得到轴组的类型；S3：根据所述上秤轮轴信号与上秤数轴信号以及所述下秤数轴信号与下秤轮轴信号分别计算每个轴经过称重平台的上秤速度和下秤速度；S4：根据所述上秤数轴信号和下秤数轴信号确定每个轴对应的完全独立称量区间和完全共同称量区间；S5：根据S4得到的所述称量区间，选择所述称量区间长度最长的区间作为最优的称量区间；S6：根据步骤S5获得的所述最优称量区间计算轴重，再根据S2获得的所述轴组类型，利用各轴组中的轴的重量加和得到轴组重；S7：根据S3获得的所述每个轴的上秤速度和下秤速度，可计算得到所述每个轴经过称重平台的加速度；S8：根据S2获得的所述轴组数量及各轴组类型，最终获得整车类型，并将S6获得的所述轴重的和值作为整车重量；S9：根据S7获得的所述加速度来判别车辆的作弊方式，并利用所述加速度以及S8获得的所述整车类型计算作弊修正系数，然后对S8得到的所述整车重量进行修正。...

【技术特征摘要】
1.一种联体式的防作弊动态称重方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:S1：实时获取上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号、称重信号；S2：根据所述上秤轮轴信号、上秤数轴信号、下秤数轴信号、下秤轮轴信号确定轴组数量和各轴组中轴的数量，以及根据所述上秤轮轴信号区分出车辆轮胎类型，最终得到轴组的类型；S3：根据所述上秤轮轴信号与上秤数轴信号以及所述下秤数轴信号与下秤轮轴信号分别计算每个轴经过称重平台的上秤速度和下秤速度；S4：根据所述上秤数轴信号和下秤数轴信号确定每个轴对应的完全独立称量区间和完全共同称量区间；S5：根据S4得到的所述称量区间，选择所述称量区间长度最长的区间作为最优的称量区间；S6：根据步骤S5获得的所述最优称量区间计算轴重，再根据S2获得的所述轴组类型，利用各轴组中的轴的重量加和得到轴组重；S7：根据S3获得的所述每个轴的上秤速度和下秤速度，可计算得到所述每个轴经过称重平台的加速度；S8：根据S2获得的所述轴组数量及各轴组类型，最终获得整车类型，并将S6获得的所述轴重的和值作为整车重量；S9：根据S7获得的所述加速度来判别车辆的作弊方式，并利用所述加速度以及S8获得的所述整车类型计算作弊修正系数，然后对S8得到的所述整车重量进行修正。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述每个轴的上秤速度和所述每个轴的下秤速度的计算公式分别为：其中vi上表示第i个轴的上秤速度，vi下表示第i个轴的下秤速度，s1表示上秤轮轴传感器到称重平台上秤端的距离，s2表示下秤数轴传感器沿行车方向的宽度，s3表示下秤轮轴传感器到称重平台下秤端的距离，tij表示第i个轴触发传感器的时刻,其中j的取值为1,2,3,4,其中1表示触发上秤轮轴传感器，2表示触发上秤数轴传感器，3表示触发下秤数轴传感器，4表示触发下秤轮轴传感器。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S7中所述加速度的计算公式为：其中ai表示第i个轴通过称重平台的加速度，加速度大于一定阈值表示该轴加速，即车辆采取了跳秤行为，加速度小于一定阈值表示该轴减速，即车辆采取了拖秤行为。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中所述的整车重量作弊修正计算公式为：α＝Πi(1-|ai|Ki)其中G表示作弊修正后的重量，G0表示作弊修正前的重量，h为车辆质心距离地面的高度，g为重力加速度，Li为第i轴到第i+1轴的轴间距，ai为第i轴的加速度，由S7计算得到，Ki为整车类型相关的修正因子，α为作弊修正系数。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，罗国春，马志广，李娟娟，陈琦，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11