一种实时车载称重方法技术

本发明专利技术提供一种实时车载称重方法，包括如下步骤：S2：建立应变计的数值与标准砝码的重量的映射关系；S3：利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量；S4：将所述特征向量输入到多分类支持向量分类器模型，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。实现对超载的全天候监察，杜绝超载问题的发生，为车辆调度提供实时最前端的重量数据，大大提高运转效率。

A real-time vehicle weighing method

【技术实现步骤摘要】
一种实时车载称重方法
本专利技术涉及车载称重
，尤其涉及一种实时车载称重方法。
技术介绍
在全世界倡导新能源汽车的趋势下，物流行业也相继布局新能源车辆，车辆采购方面，新能源汽车的比率不断增加，表现出了一种燎原趋势，尤其是在市内配送、支线收送货运等物流环节。物流新能源车辆主要用于城市内货物的运输，鉴于市内交通设备的复杂性，市内交通对货车车载的运载量有着严格的要求。2019年10月10日，江苏无锡市312国道的锡港路上跨桥发生桥面坍塌侧翻事故，对超载现象又一次敲了警钟，该事件造成桥下3辆小车被压，事故造成3人死亡，2人受伤，超载事件对他人及自己人生安全造成不可逆转的巨大伤害。对于物流公司来言，运输效率对其来说，是行业竞争的制高点，车辆调度对提高运输效率起着至关重量的作用，如何实现车辆高效的调度也是当前物流行业关注痛点。现有技术中对物流运输车的实时车载称重存在两个问题：1、精度低，误差>10％，不能为用户提供准确的重量，实用性低；2、依赖除应变计外，其他的应变计来判断车辆的状态，额外应变计易失效、判别车辆状态准确率低，造成系统不能有效去除车辆状态对车载重量带来的精度干扰，且显著增加系统的成本。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中实时车载称重的问题，提供一种实时车载称重方法。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：一种实时车载称重方法，包括如下步骤：S2：建立应变计的数值与标准砝码的重量的映射关系；S3：利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量；S4：将所述特征向量输入到多分类支持向量分类器模型，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，在步骤S2之前还包括如下步骤：S1：采集数据，所述数据包括在车厢位置依次摆放标准砝码并依次获取车桥部位安装的应变计的数值；在步骤S5之后还包括：S6：根据实时输出的所述车辆重量形成重量曲线并输出。优选地，所述应变计在前、后车桥对称的安装偶数个；所述数据包括：标准砝码重量构成的向量Yi(i∈1,...,N)和对应的应变计数值构成的矩阵Xi,j(i∈1,2,3,...,N；j∈1,2,3,...,M)，其中，N代表加载所述标准砝码的总数，M代表所述应变计的总数。优选地，依次摆放所述标准砝码包括：在车厢中从车头往车尾方向、从车厢一侧到另一侧摆放至少三列标准砝码；再在所述车厢中从车头往车尾方向、从所述车厢另一侧到所述车厢一侧摆放同等列数的所述标准砝码。优选地，利用多元线性回归求解超定方程Y＝k*X中系数k的值建立所述应变计的数值与所述标准砝码的重量的映射关系。优选地，利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量包括如下步骤：S31：缓冲30-60s内所述应变计的数值，根据所述应变计的数值与所述标准砝码的重量的映射关系得到所述应变计的数值对应的原始重量；S32：通过快速傅里叶变换将时序重量数据转换为频率分布数据；S33：根据所述频率分布数据按照频率大小将分布区间划分为四段；S34：统计每一段所占的比率,依次组成特征向量。优选地，快速傅里叶变换是离散傅里叶变换，定义为：其中，j、n分别为向量X、x索引，为原始重量数组，i为虚数，e为指数。优选地，所述车辆运行状态包括：车辆跑动、车辆静止和车辆上下货；当车辆跑动时，所述车辆重量为所述车辆跑动前一时刻的重量；当所述车辆静止时，所述车辆重量为所述车辆静止前一时刻的重量；当所述车辆上下货时，所述车辆重量实时输出。优选地，所述多分类支持向量分类器模型为：其中，Z为特征向量，L为训练使用特征向量的数量，w为训练使用特征向量对应的车辆状态，sign属于符号函数，括号内大于0输出1，小于等于0输出-1，K(z,zi)是核函数，b*分类函数的截距，是下述二次规划的解：s.t.0≤x≤CewTx＝0其中，G的每一项Gij＝wiwjK(zi,zj),i,j＝1,2,...,L，e代表各个元素为1的向量，T代表向量转置，C是SVM算法的惩罚参数。优选地，选取的核函数为Gaussian核函数：其中，exp为指数函数，σ是核函数的超参数。本专利技术又提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。本专利技术的有益效果为：提供一种实时车载称重方法，通过利用傅里叶变换和多分类支持向量机模型，仅依靠应变计即可精准识别车辆运行状态，从而有效消除了车辆状态对车载重量测量带来的干扰，且极大降低系统的成本；精度高，误差<3％，为客户提供准确的车载重量。实现对超载的全天候监察，杜绝超载问题的发生，为车辆调度提供实时最前端的重量数据，大大提高运转效率。附图说明图1是本专利技术实施例中一种实时车载称重方法的流程示意图。图2是本专利技术实施例中又一种实时车载称重方法的流程示意图。图3是本专利技术实施例中车辆的示意图。图4是本专利技术实施例中利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量的方法示意图。图5是本专利技术实施例中一种实时车载称重方法的流程示意图。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，除非另有明确具体的限定。相关名词解释：车载称重：是指一种利用物体对车辆本身特性产生的变化，通过复杂模型系统，将该变化映射到物体重量上的一种称重方法。4米2车型：是指一种载重量为1.5吨、车厢尺寸为长是4.2米，宽是1.8米的厢式货车；具有机动灵活、操作方便，工作高效、运输量大，充分利用空间及安全、可靠等优点。它是全天候的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时车载称重方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS2：建立应变计的数值与标准砝码的重量的映射关系；/nS3：利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量；/nS4：将所述特征向量输入到多分类支持向量分类器模型，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】
1.一种实时车载称重方法，其特征在于，包括如下步骤：
S2：建立应变计的数值与标准砝码的重量的映射关系；
S3：利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量；
S4：将所述特征向量输入到多分类支持向量分类器模型，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所述的实时车载称重方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括如下步骤：
S1：采集数据，所述数据包括在车厢位置依次摆放标准砝码并依次获取车桥部位安装的应变计的数值；
在步骤S5之后还包括：
S6：根据实时输出的所述车辆重量形成重量曲线并输出。


3.如权利要求2所述的实时车载称重方法，其特征在于，所述应变计在前、后车桥对称的安装偶数个；所述数据包括：标准砝码重量构成的向量Yi(i∈1,...,N)和对应的应变计数值构成的矩阵Xi,j(i∈1,2,3,...,N；j∈1,2,3,...,M)，其中，N代表加载所述标准砝码的总数，M代表所述应变计的总数。


4.如权利要求2所述的实时车载称重方法，其特征在于，依次摆放所述标准砝码包括：
在车厢中从车头往车尾方向、从车厢一侧到另一侧摆放至少三列标准砝码；
再在所述车厢中从车头往车尾方向、从所述车厢另一侧到所述车厢一侧摆放同等列数的所述标准砝码。


5.如权利要求2所述的实时车载称重方法，其特征在于，利用多元线性回归求解超定方程Y＝k*X中系数k的值建立所述应变计的数值与所述标准砝码的重量的映射关系。


6.如权利要求2所述的实时车载称重方法，其特征在于，利用快速傅里叶变换提取时序重量数据的特征向量包括如下步骤：
S31：缓冲30-60s内所述应变计的数值，根据所述应变计的数值与所述标准砝码的重量的映射关系得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗少光，刘阳，彭君君，
申请(专利权)人：深圳市汉德网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44