一种动态车载称重的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种动态车载称重的方法及系统，方法包括：S1：采集数据，所述数据包括车辆装载货物过程中车桥部位安装的应变计的数值；S2：利用线性回归模型建立所述应变计的数值与所述货物的重量的映射关系；S3：提取差分作为特征向量；S4：根据所述特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态；S5：依据所述车辆运行状态，实时输出车辆重量。避免通过计算货车皮重与毛重获取净重时间，缩短了货车过磅称重所需时间；提高载货量的精度，缓解转运中心货物积压压力；实时获取车辆的车载重量，追溯货物丢失情况；对货车超重情况进行及时预警；节约人力成本，提高运输效率；规避了油耗、冷却液等外部因素干扰。

A method and system of dynamic vehicle weighing

【技术实现步骤摘要】
一种动态车载称重的方法及系统
本专利技术涉及车载称重
，尤其涉及一种动态车载称重的方法及系统。
技术介绍
我国快递物流行业发展迅速，已经成为我国新型经济产业的代表之一。据不完全统计，我国2018年快递业务量高达507.1亿件，同比增长26.6％。快递业务收入6038.4亿元，同比增长21.8％。随着快递行业突飞猛进，传统过磅称重耗费人力物力，甚至加重物流积压等一系列问题。比较典型的，9.6米厢式快递货车传统称重方式需要经过地磅称出全车重量，再减去全空车的重量才能得到实际整车装在货量的实际重量，这种快递车传统的称重方式存在一下几个主要缺点：第一，耗时，往往一个厂区只有有限的地磅数量，加之要预先得知空车的皮重重量，每进入一个厂区需要称重一次。因此，过地磅的传统方法是费时费力的。第二，在运转高峰期，每辆车需要依次过磅，增加了不必要的排队等待时间；第三，行车过程中会存在加水、加油等操作，因此会给整车货重带来额外的误差。第四，对货车超载情况没有及时预警。第五，对丢货的情况也不能实时监控。第六，称重方式只能在车辆处于完全静止的状态才可以实现。现有称重技术中较多集中在静止状态下进行计量的方法，即称重和车辆行驶状态相分离，由于货车运行过程中存在诸多外界影响因素：包括路面状况、车轴位置、车身结构、轮胎材料、油耗与加水等等情况都会对重量精度造成一定影响；而现有的动态秤重技术中，常考虑车辆速度及加速度、车辆动态平衡等一系列因素，结合滤波法进行计算，该方法存在缺点是车辆速度容易受到GPS信号影响，一旦信号不稳定出现漂移没那么速度会异常波动，会带来额外噪声，且滤波方法计算存在一定的延迟性。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的问题，提供一种动态车载称重的方法及系统。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：一种动态车载称重的方法，包括如下步骤：S1：采集数据，所述数据包括车辆装载货物过程中车桥部位安装的应变计的数值；S2：利用线性回归模型建立所述应变计的数值与所述货物的重量的映射关系；S3：提取差分作为特征向量；S4：根据所述特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态；S5：依据所述车辆运行状态，实时输出车辆重量。优选地，采用CAN总线或RS485将所述应变计采集的形变信号转换为数字信号。优选地，所述线性回归模型是：weight＝w1x1+…+w2x3+wnxn其中，wi表示第i个特征的权重；xi表示第i个特征，i＝1，2，…，n表示应变计的个数，weight表示货物的重量。优选地，所述车辆运行状态包括车辆上货、车辆运行、车辆下货和车辆静止；提取当所述车辆上货时的差分diff1的波动情况；θ10＜diff1＜θ11；其中，θ10、θ11分别表示车辆上货差分变动的上下界；提取当所述车辆载货完成时差分diff2的波动情况；θ20＜diff2＜θ21；其中，θ20、θ21分别表示车辆运行时差分变动的上下界；提取当所述车辆卸货时差分diff3的波动情况：θ30＜diff3＜θ31；其中，θ30，θ31分别表示车辆卸货时差分变动的上下界；提取所述车辆静止状态时的差分diff0。优选地，车辆上货时所述差分diff1的取值范围是(5，20]；车辆运行时所述差分diff2的取值范围是(20,50]；车辆下货时所述差分diff3的取值范围是[100,1000]；车辆静止时所述差分diff0的取值范围是[0，50]。优选地，识别出所述车辆运行状态包括：yj(w0·diff0j+w1·diff1j+w2·diff2j++w3·diff3j+bj)≥1其中，w是约束权重，j＝1，...，N，bj表示样本的偏重，N表示样本总数，diffkj表示第j个样本的差分信息值，k＝0，1，2，3；yj表示对应状态值，取值0，1，2，3，找出边界最大的情况下的支持向量，并由此构建决策边界，对样本状态进行分类。本专利技术又提供一种动态车载称重的系统，包括：数据采集单元，用于采集数据，所述数据包括车辆装载货物过程中车桥部位安装的应变计的数值；映射关系获取单元，用于利用线性回归模型建立所述应变计的数值与所述货物的重量的映射关系；特征向量提取单元，用于提取差分作为特征向量；车辆运行状态识别单元，用于根据所述特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态；车辆重量输出单元，用于依据所述车辆运行状态，实时输出车辆重量。优选地，所述车辆运行状态包括车辆上货、车辆运行、车辆下货和车辆静止。优选地，采用CAN总线或RS485将所述应变计采集的形变信号转换为数字信号。优选地，所述车辆重量输出单元将所述车辆重量传输给客户端应用程序。本专利技术的有益效果为：提供一种动态车载称重的方法及系统，通过提取差分作为特征向量；根据特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态，根据运行状态确定车载重量。避免通过计算货车皮重与毛重获取净重时间，缩短了货车过磅称重所需时间；提高载货量的精度，缓解转运中心货物积压压力；同时，实时获取车辆的车载重量，可以追溯货物丢失情况；对货车超重情况进行及时预警；节约人力成本，提高运输效率；规避了油耗、冷却液等外部因素干扰。附图说明图1是本专利技术实施例1中截流系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例中车辆的示意图。图3是本专利技术实施例中实时获取所述货物运输车辆的车载重量的方法的示意图。图4是本专利技术实施例中一种动态车载称重的系统的示意图。图5是本专利技术实施例中实验重量误差分布结果示意图。其中，1-车头，2-车厢，3-前车桥，4-后车桥，5、5A、5B-应变计。具体实施方式为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态车载称重的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：采集数据，所述数据包括车辆装载货物过程中车桥部位安装的应变计的数值；/nS2：利用线性回归模型建立所述应变计的数值与所述货物的重量的映射关系；/nS3：提取差分作为特征向量；/nS4：根据所述特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态；/nS5：依据所述车辆运行状态，实时输出车辆重量。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态车载称重的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集数据，所述数据包括车辆装载货物过程中车桥部位安装的应变计的数值；
S2：利用线性回归模型建立所述应变计的数值与所述货物的重量的映射关系；
S3：提取差分作为特征向量；
S4：根据所述特征向量，通过机器学习方法中支持向量机进行训练，识别出车辆运行状态；
S5：依据所述车辆运行状态，实时输出车辆重量。


2.如权利要求1所述的动态车载称重的方法，其特征在于，采用CAN总线或RS485将所述应变计采集的形变信号转换为数字信号。


3.如权利要求1所述的动态车载称重的方法，其特征在于，所述线性回归模型是：
weight＝w1x1+…+w2x3+wnxn
其中，wi表示第i个特征的权重；xi表示第i个特征，i＝1,2,…,n表示应变计的个数，weight表示货物的重量。


4.如权利要求3所述的动态车载称重的方法，其特征在于，所述车辆运行状态包括车辆上货、车辆运行、车辆下货和车辆静止；
提取当所述车辆上货时的差分diff1的波动情况；θ10＜diff1＜θ11；其中，θ10、θ11分别表示车辆上货差分变动的上下界；
提取当所述车辆载货完成时差分diff2的波动情况；θ20＜diff2＜θ21；其中，θ20、θ21分别表示车辆运行时差分变动的上下界；
提取当所述车辆卸货时差分diff3的波动情况：θ30＜diff3＜θ31；其中，θ30，θ31分别表示车辆卸货时差分变动的上下界；
提取所述车辆静止状态时的差分diff0。


5.如权利要求4所述的动态车载称重的方法，其特征在于，
车辆上货时所述差分diff1的取值范围是(5,20]；
车辆运行时...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗少光，谭书华，袁建兵，刘阳，吴元琪，
申请(专利权)人：深圳市汉德网络科技有限公司，圆通速递有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44