列车车型识别系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及列车车型识别技术领域，提供了一种用于识别铁路上过往列车车型的系统以及方法。本系统由两组红外探测装置、控制装置和计算机处理系统组成，红外探测装置探测接收列车信号，计算机对信号进行处理，根据数据分布特征，识别出车型。本发明专利技术有益效果是对列车车型识别准确度高，并且设备简单，不受人为因素影响，除浓雾和暴雨雪天气外，四季均可测量，便于推广和使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一种车辆识别
，尤其涉及 一种列车车型识别 系统及其方法。
技术介绍
现有技术中对车型进行识别普遍采用录像识别，即釆用摄像机摄 取车辆上的标志，然后进行图像处理，以识别车辆的型号。但是这种 模式识别系统，不但建立起来困难，而且还受到各种条件的限制，例 如，天气条件、标志在车辆上的位置不同以及人为造成标志遮盖(如 货车加盖蓬布)等情况，都会影响这种识别方式的准确性。此外，当 车辆运行的时间较长后，黑色油漆上涂有的白色标记之间的对比度降 低，使摄像机摄取的图像不清，识别工作难于进行。所以这种方法实 施效果并不理想，同时其组成的系统较为复杂，造价昂贵，难以广泛 推广。另外专利号为89105199.6的中国专利"列车车辆自动识别系统"， 该专利技术釆用永磁体作为信号发射源，霍尔元件作为传感器，作为采集 端和接收端进行列车车辆识别，但是该系统容易受外界磁场环境影 响，特别在列车上装载有磁性物质时，识别结果误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补上述现有技术的不足，提供一种列车车型 识别系统及其方法，它能较准确的识别列车车型。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种列车车型识别系统，包括两组红外探测装置、控制板和计算 机处理系统，所述控制板由数据采集输入端口、电源和USB通用端口 组成。其中两组红外探测装置与控制板的输入端口连接，控制板通过USB接口与计算机处理系统连接。红外探测装置由发射器和接收器组成，该发射器和接收器分别位于列车行进道路左右两侧，每组发射、接收相对应；两组红外探测装 置一组位于铁轨上方2米左右，另 一组位于铁轨上方0.1米左右。控制板的数据采集输入端口有三个引脚，分别是VC正极、GRND 地线和IN信号线，这三个引脚分别与红外探测装置中接收器的引脚 对应相接。电源为12伏直流电源。本专利技术的另一方面是提供一种列车车型识别方法，包括如下步骤步骤l:釆集信息，位于高处的一组红外探测装置的红外射线从 铁轨上方2米左右处穿过，即红外射线会打在列车车厢上，位于低处 的一组红外探测装置的红外射线从铁轨上方0.1米处穿过，即红外射 线会打在列车车轮下部，当列车通过时，红外射线会被遮挡，红外探 测装置的输出电平改变，产生一系列脉冲信号，计算机处理系统以 20次/秒的频率从红外探测装置釆集数据；步骤2:数据分析，对釆集的数据进行分析，根据其分布特征， 对过往车型进行车型识别。釆集的数据00表示车厢和车轮同时被挡住;01表示车厢被挡住， 车轮未被挡住；IO表示车厢未被挡住；11表示车厢和车轮都未被挡 住；通过连续记录数据，并分析货车和客车数据分布上的差异判断出 车型。本专利技术的优点及有益效果是，对列车车型识别准确度高，并且设 备简单，不受人为因素影响，除浓雾和暴雨雪天气外，四季均可测量， 便于推广和使用。附图说明图l为本专利技术系统设备布置图；图2为本专利技术系统结构示意图； 图3为本专利技术的系统实现流程图； 图4为本专利技术的系统具体实现N—S图。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 如图l所示，在某段铁路的两边(距路基2米以外)各树立一根 杆子。 一根杆子上安装高、低两个红外发射器(红外光电开关)，另 一个杆子上安装高、低两个红外接收器(红外光电开关)。让发射器 和接收器对射，形成两组红外探测装置。高的一组红外探测装置的红 外射线要从铁轨上方2米左右处穿过，即红外射线能够打在列车车厢 上，低的一组红外探测装置的红外射线要从铁轨上方0.1米处穿过， 即红外射线能够打在列车车轮下部。如图2所示控制板主要由三组数据釆集输入端口、 12伏的直流 电源和USB通用端口组成。每组输入端口都有三个引脚，分别是VC 正极、GRND地线和IN信号线，这三个引脚分别接在红外探测装置 接收器端的VC正极、GRND地线和IN信号线上，作用是供电和数 据釆集；12伏的电源负责控制板和红外探测装置接收端的供电；控 制板上的USB通用端口接到计算机处理系统的USB通用端口上，负 责将控制板釆集到的数据传输到计算机处理系统，供计算机处理系统 进行分析处理。当列车通过两杆之间时，红外射线会被遮挡，红外探测装置的输 出电平会改变，产生一系列脉冲信号，电脑通过控制板以20次/秒的 频率从红外探测装置釆集数据。当釆集的数据是OO表示车厢和车轮 同时被挡住；Ol表示车厢被挡住，车轮未被挡住；IO表示车厢未被 挡住，车轮被挡住；ll表示车厢和车轮都未被挡住。通过多次对过往列车的数据分析，能够找出货车和客车的数据分 布特征，并将这一特征作为系统识别车型的依据，对过往列车进行车型识别。下面详细说明上述数据的分布特征。在对货车和客车的外观特征 进行识别区分时，很容易发现，货车的车头与车厢、车厢与车厢之间，除了牵引钩处连接外，都有50cm以上的缝隙，客车的车头与车厢的 连接处与货车类似，但车厢与车厢之间与货车不同，它们在底板以上 都是连通的，即车厢和车厢之间没有缝隙，这是它们的主要区别特征。 因此，把两套红外探测装置放在适当的位置，使其能捕捉到货车 和客车的特征信息，便可以识别出列车车型。下面为了叙述方便，把 位于高处的红外探测装置设其代号为A,低处的代号为B。从理论上 说，A、 B上反映的信息为当没有列车通过时 A: 1 11…"1…" B: 1 1 1…1…'. 表示A、 B的红外光東没有被遮挡 当列车通过时 (1)车头通过时 A: 1 0 0..…0…"0 1表示A的红外光東被车头遮挡了 一次B: 1 1 0……0 1 1 0……0 1 1 0……0 1 1……1 1 0……0 1 1车轮l 车轮2 车轮3 车轮6表示B的红外光束被车头的6对轮子遮挡了 6次 (2)车厢通过时 A: 1 0 0 .................. 0 1车厢挡住红外光表示A的红外光束被车厢遮挡了 一次B: 1 1 0……0 1 10……0 1 1……1 1 0……0 1 1 0……0 1 1车轮l 车轮2 车轮3 车轮4表示B的红外光東被车厢的4对轮子遮挡了 4次。车厢继续通过，B的信息反映是车轮遮挡的周期变化，A的信息 反映就体现出客货车的差别了，通过五节车体的信息比较，就可以判 断出是货车还是客车了。之所以需要五节车体的信息，是因为在上坡 路段，有时需要三个车头拉一列货车和两个车头拉一列客车的情况。下面结合一个具体实施例进行说明。如图3、图4所示，这是本专利技术的具体实现流程图，具体实施过程也将按照此流程进行。以下列出的是现场实际采集的数据，这是一列由3个车头牵引的货车。截取 前4个车体，即3个车头和一节车厢的数据(采集的数据是以字节为 单位表示的，即16进制的形式。由于现场还有另外一组红外探测装 置是用来判断是否停止数据采集，重新回到等待状态，它的信息也一 并包含在这些数据中。例如07表示的是111，即三组红外发射光束都未被遮挡)。地址码数据数据00000007 07 07 07 07 07 07 0707 07 07 07 07 07 07 0700001007 07 07 07 07 07 07 0707 07 07 07 07 07 07 0700002005 05 05 05 05 05本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车车型识别系统，该系统包括探测装置、控制装置和计算机处理系统，其特征在于所述探测装置由两组红外探测装置组成，所述控制装置由数据采集输入端口、电源和ＵＳＢ通用端口组成，两组红外探测装置与控制板的输入端口连接，控制板通过ＵＳＢ接口与计算机处理系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦长畦，李德斌，孙建建，邵卫东，史海战，呼小平，
申请(专利权)人：中国人民解放军防化指挥工程学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]