一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法技术

本发明专利技术公开了一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法。该方法利用路侧已有通信光纤或在路侧铺设光纤，将光纤振动检测传感单元接入路侧光纤，形成分布式光纤传感系统，利用系统收集在光纤附近移动的车辆振动信息。对采集的振动信号进行时域分析、频域分析和时频结合分析，提取可以表征车辆振动的特征，形成特征向量。通过模式识别的方法，使用所提取的特征向量，识别振动目标的种类、位置和数量等交通统计量。本发明专利技术克服了传统车辆检测的盲点，并提高了智能交通中车辆检测的识别率和可靠性。

A vehicle identification method based on distributed optical fiber sensing in intelligent traffic

The invention discloses a vehicle identification method based on distributed optical fiber sensing in intelligent traffic. This method makes use of existing optical fiber or optical fiber laying roadside in the roadside, the optical fiber vibration sensing unit access roadside fiber, formation of distributed optical fiber sensing system, the system of collecting and using the fiber near the moving vehicle vibration information. Time domain analysis, frequency domain analysis and time-frequency analysis are used to extract vibration signals, which can represent the characteristics of vehicle vibration and form feature vectors. By means of pattern recognition, the extracted feature vectors are used to recognize the traffic statistics such as the type, location and number of the vibration target. The invention overcomes the blind spot of the traditional vehicle detection, and improves the recognition rate and reliability of the vehicle detection in the intelligent transportation.

【技术实现步骤摘要】
一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法
本专利技术涉及一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法,用于城市道路和高速公路的车辆检测和交通管理，属于智能交通和信号处理领域。
技术介绍
对城市道路和高速公路上的车辆进行连续的检测和位置估计，可以为交通管理者和驾驶人员提供动态的车辆位置、车速和交通事件信息，也为改进交通管理方法和交通决策提供数据支持。在当前的道路交通中，识别车辆主要依靠于地埋式环形感应线圈检测器、雷达测速检测器以及视频检测器等。传统的基于振动信号的车辆识别，主要依赖于麦克风、加速度计、地震检波器、工程地震仪等点式分布传感器对地面振动情况的检测。以上检测方式普遍存在易损坏、埋设成本高、无法连续路段检测识别车辆的缺陷，且目前所推广的信号处理方式的车辆识别率仍有提升空间。分布式光纤传感基于基础通信光纤，在光纤初始点加装光子处理器，将光纤附近的振动牵引光纤产生的小范围位移形成的数据加以收集和处理分析，从而将通信光纤转化为一个监听设备，其对地面振动的检测所带来的检测无盲点、运算速度快、成本降低的优势是目前其他技术难以取代的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用路侧铺设的通信光纤，接入光纤振动传感单元，组成分布式光纤传感系统；(2)利用分布式光纤传感系统，对光纤实时振动进行连续检测，得到振动发生位置，并保存振动数据；(3)对振动数据进行消噪，再进行时域、频域以及时‑频结合分析，提取与车辆振动相关的时域、频域特征量；(4)根据步骤(3)所得的结果，依据车辆振动的时频特性，对振动信号进行分类，判断振动信号是否属于车辆振动，从而判断车辆位置和数量，并进一步判断车辆类型；(5)存储振动特征量和识别结果，形成样本特征库，使用特征库进行模式识别，提高后续车辆识别率和可靠性。

【技术特征摘要】
1.一种智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用路侧铺设的通信光纤，接入光纤振动传感单元，组成分布式光纤传感系统；(2)利用分布式光纤传感系统，对光纤实时振动进行连续检测，得到振动发生位置，并保存振动数据；(3)对振动数据进行消噪，再进行时域、频域以及时-频结合分析，提取与车辆振动相关的时域、频域特征量；(4)根据步骤(3)所得的结果，依据车辆振动的时频特性，对振动信号进行分类，判断振动信号是否属于车辆振动，从而判断车辆位置和数量，并进一步判断车辆类型；(5)存储振动特征量和识别结果，形成样本特征库，使用特征库进行模式识别，提高后续车辆识别率和可靠性。2.根据权利要求1所述智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述路侧铺设的通信光纤为自行铺设的单模通信光纤，或是已经铺设好的通信光缆，光纤检测长度可达几十千米；所述光纤振动传感单元是连接待测光纤，采用COTDR原理，发射检测光脉冲和参考光脉冲到待测光纤，检测检测光脉冲产生的瑞利散射信号，并对其与参考光形成相干信号，并进行光电转换的处理单元。3.根据权利要求1所述智能交通中基于分布式光纤传感的车辆识别方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对振动数据消噪的方法包括小波去噪法；时域分析方法包括过零率分析等；频域分析方法包括功率谱分析、快速傅里叶变换分析、谱相关分析等...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿逢重，叶彬，靳国政，吴叶舟，马东方，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33