一种复杂环境下的车速测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种复杂环境下的车速测量方法及系统，本发明专利技术通过磁场数据和雷达模拟电压信号，进行车辆进入和车辆离开判断，获取车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间、车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列，将磁场强度时间序列输入改进的GoogLeNet网络进行车辆分类，计算车速，有效实现了复杂环境下的车速测量。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂环境下的车速测量方法及系统
本专利技术涉及一种复杂环境下的车速测量方法及系统，属于智能交通领域。
技术介绍
汽车工业的发展和城市化进程的加速导致交通拥堵问题日益严峻，交通灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的手段，对改善城市交通状况有重要的现实意义。复杂环境交通信号灯的控制过程中，车速的有效获取扮演着重要的角色，因此现在急需一种复杂环境下的车速测量技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种复杂环境下的车速测量方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：包括，实时获取磁阻传感器检测范围内的磁场数据；若磁场数据变化、并且变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量满足微波雷达传感器启动规则，向微波雷达传感器发送启动信号，获取预设时间A微波雷达传感器检测范围内的雷达模拟电压信号；若微波雷达传感器启动后的磁场数据变化量和雷达模拟电压信号的有效值个数均满足车辆进入车速测量范围规则、并且车辆进入车速测量范围后的磁场数据变化量满足车辆离开车速测量范围规则，获取车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间，根据磁场数据生成车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列；其中，微波雷达传感器启动后的磁场数据变化量为微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量，车辆进入车速测量范围后的磁场数据变化量为车辆进入车速测量范围后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量；<br>将车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间、车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列上送至后台进行车速测量。若微波雷达传感器启动后磁场数据在预设时间B内保持稳态，向微波雷达传感器发送关闭信号。磁阻传感器的检测范围和微波雷达传感器的检测范围为同心圆，磁阻传感器的检测范围大于微波雷达传感器的检测范围。从车辆进入车速测量范围至车辆离开车速测量范围作为一轮车速测量，本轮车速测量S1用的基准磁场数据f0为：前一轮车速测量S0车辆离开车速测量范围后的稳定磁场数据。微波雷达传感器启动规则为，变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不小于第一阈值；第一阈值为，其中，为第一阈值；为噪声分布的标准差；为噪声分布的取值；是噪声分布的均值；n是噪声值的个数。车辆进入车速测量范围规则包括正常气候下的车辆进入规则、恶劣气候下的车辆进入规则；正常气候下的车辆进入规则为：微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不小于第二阈值；并且，雷达模拟电压信号的有效值个数不小于第三阈值；恶劣气候下的车辆进入规则为：微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不小于第四阈值；其中，第四阈值远大于第二阈值。车辆离开车速测量范围规则为变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不大于第五阈值。一种复杂环境下的车速测量方法，包括，接收车速测量装置侧上送的车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间、车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列；将磁场强度时间序列输入预先训练的GoogLeNet网络，获取车辆类型；根据车辆类型获取车辆长度；根据车辆长度、车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间，计算车速。GoogLeNet网络为用inception模块代替卷积池化层的卷积神经网络，GoogLeNet网络包括多个并列的分类器，用以进行多任务分类。一种复杂环境下的车速测量系统，包括车速测量装置和后台；车速测量装置包括控制器、磁阻传感器、微波雷达传感器、通信模块和电源；磁阻传感器、微波雷达传感器、通信模块均与控制器连接，通信模块与后台通信，电源为车速测量装置的各用电部件供电，控制器执行车速测量装置侧的复杂环境下的车速测量方法；后台执行后台侧的复杂环境下的车速测量方法。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过磁场数据和雷达模拟电压信号，进行车辆进入和车辆离开判断，获取车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间、车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列，将磁场强度时间序列输入改进的GoogLeNet网络进行车辆分类，计算车速，有效实现了复杂环境下的车速测量。附图说明图1为本专利技术方法的流程图；图2为磁阻传感器和微波雷达传感器检测范围示意图；图3为磁场变化量示意图；图4为卷积神经网络的基本结构图；图5为GoogLeNet网络中的inception模块图；图6为多任务数据结构图；图7为车速计算示意图；图8为车速测量系统结构框图；图9为NB-IOT技术的传输示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种复杂环境下的车速测量方法，包括车速测量装置侧方法和后台侧方法。车速测量装置侧方法包括以下步骤：11）实时获取磁阻传感器检测范围内的磁场数据。12）若磁场数据变化、并且变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量满足微波雷达传感器启动规则，则向微波雷达传感器发送启动信号，获取预设时间A微波雷达传感器检测范围内的雷达模拟电压信号。磁阻传感器和微波雷达传感器均位于同一车速测量装置中，如图2所示，磁阻传感器的检测范围和微波雷达传感器的检测范围等效为同心圆，磁阻传感器的检测范围大于微波雷达传感器的检测范围。微波雷达传感器启动规则，变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量M1不小于第一阈值。如图3所示，M1=f1-f0，其中，f1为变化后磁场数据，M1、f1、f0均为矢量。第一阈值定义如下：其中，为第一阈值；为噪声分布的标准差，噪声服从均值为0的正态分布，取值几乎全部集中在区间，由于考虑的是变化量，第一阈值应是的6倍以上，为噪声分布的取值；是噪声分布的均值；n是噪声值的个数。当磁阻传感器检测范围内有车辆进入或者其他强磁物体扰动时，磁场数据就会发生变化，当与基准磁场数据f0的变化量不小于第一阈值，则启动微波雷达传感器。微波雷达传感器会采集检测范围内的移动物体干扰信息，产生雷达模拟电压信号，采集预设时间A内的雷达模拟电压信号，该预设时间A一般为几秒。13）若微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量和雷达模拟电压信号的有效值个数满足车辆进入车速测量范围规则，则判定车速测量范围内有车辆进入。车辆进入车速测量范围规则包括正常气候下的车辆进入规则、恶劣气候下的车辆进入规则；正常气候下的车辆进入规则为：微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不小于第二阈值；第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：包括，/n实时获取磁阻传感器检测范围内的磁场数据；/n若磁场数据变化、并且变化后磁场数据相对于基准磁场数据f

【技术特征摘要】
1.一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：包括，
实时获取磁阻传感器检测范围内的磁场数据；
若磁场数据变化、并且变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量满足微波雷达传感器启动规则，向微波雷达传感器发送启动信号，获取预设时间A微波雷达传感器检测范围内的雷达模拟电压信号；
若微波雷达传感器启动后的磁场数据变化量和雷达模拟电压信号的有效值个数均满足车辆进入车速测量范围规则、并且车辆进入车速测量范围后的磁场数据变化量满足车辆离开车速测量范围规则，获取车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间，根据磁场数据生成车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列；其中，微波雷达传感器启动后的磁场数据变化量为微波雷达传感器启动后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量，车辆进入车速测量范围后的磁场数据变化量为车辆进入车速测量范围后的磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量；
将车辆进入和离开微波雷达传感器检测范围的时间、车辆经过微波雷达传感器检测范围的磁场强度时间序列上送至后台进行车速测量。


2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：若微波雷达传感器启动后磁场数据在预设时间B内保持稳态，向微波雷达传感器发送关闭信号。


3.根据权利要求1或2所述的一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：磁阻传感器的检测范围和微波雷达传感器的检测范围为同心圆，磁阻传感器的检测范围大于微波雷达传感器的检测范围。


4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：从车辆进入车速测量范围至车辆离开车速测量范围作为一轮车速测量，本轮车速测量S1用的基准磁场数据f0为：前一轮车速测量S0车辆离开车速测量范围后的稳定磁场数据。


5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下的车速测量方法，其特征在于：微波雷达传感器启动规则为，
变化后磁场数据相对于基准磁场数据f0的变化量不小于第一阈值；
第一阈值为，





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【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，宗茜茜，
申请(专利权)人：江苏中科院智能科学技术应用研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32