基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于道路安全运输预警监控系统的货运车辆不停车收费系统及方法，它包括监控系统、数据加密传输装置、电子收费结算后台之间信息交互，不停车收费系统包括感应装置、工控机和视频输入设备，视频输入设备通过工控机与感应装置相连，数据加密传输装置包括数据加密传输模块和实时称重模块，实时称重模块分别与数据加密传输模块信号连接，同时数据加密传输模块与工控机通讯连接，工控机与电子收费结算后台连接，摄像机经特殊布局和算法，拍摄货运车辆前车牌和后车牌，识别准确率超过百分之九十五。本发明专利技术系统结构简单，安装快捷、简便，不拆卸或改动车辆结构，适于所有货车快速通过高速公路ETC通道，真正能够实现货运车辆不停车收费。

【技术实现步骤摘要】
基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统及方法
：本专利技术涉及智能交通
，尤其是涉及一种基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统及其方法。
技术介绍
随着ETC收费的发展，ETC车道越来越多，然而ETC车道目前更适用于小型汽车及客运车辆等快速收费结算。实际生活中我们发现，很多大型货运车辆经常会拥堵在高速出口附近，阻碍高速公路的高效运行。造成拥堵的主要原因是：货运车辆一般都需要在人工通道通过地磅采集重量，然后才能结算收费，其过程比较缓慢，而拥堵的出口进一步导致小汽车没办法正常行驶到收费港湾，最终造成整个高速公路入口的拥堵。除了拥堵问题外，货运车辆在称重过程中还容易受到司机人为因素干扰，导致车辆称重不准确，最终导致道路通行费收取不正确，影响国家财产流失，损害高速公路运营公司利益。其中，公开号为CN105139461A的专利公开了一种全车型ETC系统，该专利提出了通过在收费站入口和出口安装了地磅的前提下，实现载重货运车辆的ETC通行，但该技术方案并不能很好的利用目前的现有ETC设施来实现快速通行的目的。传统的ETC通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳道路通行费的目的，但这种方式并不适用于货运车辆，货运车辆不同于小客车，其负重吨位行驶的里程数也是影响收费的重要因素之一，如果只选用微波进行短程通讯，运载重量、负重里程等信息还是无法进行统计，从而还需要地磅等装置进行数据采集，然后计算出收费金额，费时费力，且这个过程需要货车上地磅，在地磅上需要减速停车，这些都影响通行效率，因此，需要专利技术出一种不改变车辆结构、不影响行车安全、结构简单、并可进行远程监控的道路安全运输预警监控系统的货运车辆电子不停车收费系统，用以解决上述问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，它由下列步骤实现：步骤一：系统初始化，车道保持开启状态，车辆驶入车道后通过车辆上装载的数据加密传输装置与工控机逐渐接近直至信号连通，数据加密传输装置将货车信息通过数据加密传输模块发送至工控机；步骤二：工控机接收信号后将信号发送至电子收费结算后台的同时控制感应装置开始工作，感应装置感应到车辆后，视频输入设备开始工作，对货车的车头及车尾进行拍摄；步骤三：视频输入设备拍摄后的信息传送至数据库进行数据比对，根据数据比对结果选择进入步骤四或步骤五；步骤四：所述步骤三中，步骤一中数据加密传输模块发送至工控机的信息比对结果相同，车道控制器保持道路畅通，电子收费结算后台进行计算并收取货车的通行费用；步骤五：所述步骤三中，步骤一中数据加密传输模块发送至工控机的信息比对结果不相同，则电子收费结算后台暂停工作，工控机发出关闭栏杆封闭车道指令，车道控制器封锁车道，通讯信号灯发出禁止通行信号。进一步地，所述步骤一中数据加密传输装置将货车载重、车辆信息数据发送至工控机。进一步地，所述步骤三中视频输入设备拍摄后的信息传送至数据库进行数据比对，当拍摄图片的入射角大于30°时，进行图像模拟化对比；当拍摄图片的入射角小于等于30°时，进行字形拟合对比。进一步地，所述步骤四中，则电子收费结算后台暂停工作后，车辆驶出感应装置感应区域，工控机发出关闭栏杆封闭车道指令，车道控制器封锁车道，通讯信号灯发出禁止通行信号。进一步地，所述步骤五中，车辆驶出的感应区域包括主感应装置区域和/或副感应装置的感应区域。进一步地，所述步骤五中，车辆驶出感应区域后，车道控制器封锁车道，通讯信号灯发出禁止通行信号。进一步地，所述步骤三中视频输入设备拍摄后的图片信息与数据库通过图片信息内的文字笔画形状进行信息比对。进一步地，所述数据库内比对信息包括“挂”字形状信息以及“挂”字笔画形状信息。一种能够实现基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法的系统，它包括监控系统、数据加密传输装置、电子收费结算后台之间信号连接，所述监控系统包括感应装置、工控机和视频输入设备，所述视频输入设备通过工控机与感应装置相连，所述感应装置设置在车辆驶入方向路面下，所述数据加密传输装置包括数据加密传输模块和实时称重模块，所述实时称重模块分别与数据加密传输模块信号连接，同时数据加密传输模块与工控机通讯连接，所述工控机与电子收费结算后台连接。进一步地，所述数据加密传输装置还包括信息存储模块，所述信息存储模块与数据加密传输模块信号连接。进一步地，它还包括车道控制器，所述车道控制器与工控机信号连接，所述工控机控制车道控制器开启或关闭。进一步地，它还包括通讯信号灯，所述通讯信号灯与车道控制器通过信号切换开关同步切换信号。进一步地，所述感应装置距离视频输入设备水平距离1-20米。进一步地，所述感应装置距离视频输入设备水平距离为9.72+n米，所述n为视频输入设备的焦距。进一步地，所述感应装置包括主感应装置和副感应装置，所述副感应装置设置在主感应装置车辆驶入方向上的两侧，且所述主感应装置到视频输入设备的水平距离为9.72+n米，所述n为视频输入设备的焦距。进一步地，所述视频输入设备设置在感应装置沿车道方向上的两侧。进一步地，所述视频输入设备在车辆驶入方向的入口处设置有两个或两个以上，且视频输入设备高低错落设置。进一步地，所述视频输入设备的设置高度为0.3-0.8米和1.1-1.8米之间，且装置在高度为0.3-0.8米的视频输入设备与装置在高度为1.1-1.8米的视频输入设备之间轴线所呈角度为30-55°。进一步地，所述数据加密传输模块内装置有LORA芯片。通过实施本专利技术中技术方案可以获得如下效果：(1)本专利技术结构简单，费用低廉，不改变运输车辆原有结构，不影响行车安全，属于简单实用的道路安全运输预警监控系统。(2)摄像机拍摄后车牌采用个算法和地感布置的触发，能获取车牌的正确率达到百分之九十五以上。(3)通过货运车辆综合监管平台的数据和高速收费车道设备收到的信息做比对。可以避免车辆在高速收费服务区换挂车导致进入收费站和出收费站载重不一样而导致通信费减少。(4)系统工作稳定，且续航时间长，在大量信号同时收发传输时不会串线。附图说明图1为本专利技术中基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统的结构示意图之一；图2为本专利技术中基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统的结构示意图之二；图3为本专利技术中基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统的工作流程示意图；图4为本专利技术中基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统的图片识别流程示意图；图5为本专利技术中基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费系统的视频输入设备13拍摄状态示意图。图例：1.监控系统；2.数据加密传输装置；3.电子收费结算后台；4.车道控制器；5.数据库；11.感应装置；12.工控机；13.视频输入设备；21.数据加密传输模块；22.信息存储模块；23.实时称重模块；231.车载重量应力检测传感器；232.称重控制器；41.通讯信号；42.信号切换开关；111.主感应装置；112.副感应装置。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。如图1、图2所示，本实施例中提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，它由下列步骤实现：步骤一：系统初始化，车道保持开启状态，车辆驶入车道后通过车辆上装载的数据加密传输装置(2)与工控机(12)逐渐接近直至信号连通，数据加密传输装置(2)将货车信息通过数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)；步骤二：工控机(12)接收信号后将信号发送至电子收费结算后台(3)的同时控制感应装置(11)开始工作，感应装置(11)感应到车辆后，视频输入设备(13)开始工作，对货车的车头及车尾进行拍摄；步骤三：视频输入设备(13)拍摄后的信息传送至数据库(6)进行数据比对，根据比对结果选择进入步骤四或步骤五；步骤四：所述步骤三中，比对结果与步骤一中数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)的信息相同，车道控制器(5)保持道路畅通，电子收费结算后台(3)进行计算并收取货车的通行费用；步骤五：所述步骤三中，比对结果与步骤一中数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)的信息不相同，则电子收费结算后台(3)暂停工作，工控机(12)发出关闭栏杆封闭车道指令，车道控制器(5)封锁车道，通讯信号灯(51)发出禁止通行信号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，它由下列步骤实现：步骤一：系统初始化，车道保持开启状态，车辆驶入车道后通过车辆上装载的数据加密传输装置(2)与工控机(12)逐渐接近直至信号连通，数据加密传输装置(2)将货车信息通过数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)；步骤二：工控机(12)接收信号后将信号发送至电子收费结算后台(3)的同时控制感应装置(11)开始工作，感应装置(11)感应到车辆后，视频输入设备(13)开始工作，对货车的车头及车尾进行拍摄；步骤三：视频输入设备(13)拍摄后的信息传送至数据库(6)进行数据比对，根据比对结果选择进入步骤四或步骤五；步骤四：所述步骤三中，比对结果与步骤一中数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)的信息相同，车道控制器(5)保持道路畅通，电子收费结算后台(3)进行计算并收取货车的通行费用；步骤五：所述步骤三中，比对结果与步骤一中数据加密传输模块(21)发送至工控机(12)的信息不相同，则电子收费结算后台(3)暂停工作，工控机(12)发出关闭栏杆封闭车道指令，车道控制器(5)封锁车道，通讯信号灯(51)发出禁止通行信号。2.根据权利要求1所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤一中数据加密传输装置(2)将货车载重、车辆信息数据发送至工控机(12)。3.根据权利要求1所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤三中视频输入设备(13)拍摄后的信息传送至数据库(6)进行数据比对，当拍摄图片的入射角大于30°时，进行图像模拟化对比；当拍摄图片的入射角小于等于30°时，进行字形拟合对比。4.根据权利要求1所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤四中，则电子收费结算后台(3)暂停工作后，车辆驶出感应装置(11)感应区域，工控机(12)发出关闭栏杆封闭车道指令，车道控制器(5)封锁车道，通讯信号灯(51)发出禁止通行信号。5.根据权利要求4所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤五中，车辆驶出的感应区域包括主感应装置(111)区域和/或副感应装置(112)的感应区域。6.根据权利要求5所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤五中，车辆驶出感应区域后，车道控制器(5)封锁车道，通讯信号灯(51)发出禁止通行信号。7.根据权利要求1所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述步骤三中视频输入设备(13)拍摄后的图片信息与数据库(6)通过图片信息内的文字笔画形状进行信息比对。8.根据权利要求7所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法，其特征在于，所述数据库(6)内比对信息包括“挂”字形状信息以及“挂”字笔画形状信息。9.一种能够实现权利要求1-8任意一项中所述的基于道路安全监控系统的货运车辆不停车收费方法的系统，其特征在于，它包括监控系统(1)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩健，
申请(专利权)人：天地协同科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11