基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法及相关设备技术

本发明专利技术涉及智能交通领域，尤其涉及一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法及相关设备。所述处理方法包括以下步骤：通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据；确定所述称重电压数据的信号峰值数据；根据所述信号峰值数据以及在所述信号峰值数据两侧的车辆驶入前数据和车辆驶出后数据分别设置拟合函数，并使用差分进化算法进行拟合；根据所述拟合函数的参数，计算和输出得到所述车辆的驶入时刻、驶出时刻及称重电压值。本发明专利技术使用了数据拟合的方法避免称重电压数据中传感器电压混淆和模糊不清的问题，减少了震荡和纹波的影响，从而能够精确求解过车速度和过车电压。车电压。车电压。

【技术实现步骤摘要】
基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及智能交通领域，尤其涉及一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法及相关设备。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，运输行业增长明显，在这期间，货车超限超载等现象层出不穷，货车超限超载不仅会给公路和桥梁带来严重危害，还会威胁交通安全，极易引发交通事故。然而当前道路治超执法仅依托现场执法模式，面临人情执法、取证困难、人员不足、效率不高、治理效果不明显等难题。
[0003]道路治超非现场执法是指利用车辆动态称重、视频抓拍等监测和取证设备，检测分析出货车非法超限超载运输行为的一种监管方式。其中，现有技术的道路治超非现场执法系统的硬件设施有相当一部分使用了平板传感器，这种传感器是把前、后传感器并接在一起。一般情况下，单个传感器的采集数据干扰程度小，不会受到其它位置传感器数据的干扰；而不同于单个传感器的采集过程，多个传感器组成的平板称重模块采集的数据受到与之并接传感器的干扰，数据的噪声也会变大。
[0004]理想情况下，双通道拼接一起的平板式称重传感器采集的动态过车数据是阶梯状的形态，在车辆经过的部分产生了平台形的平缓阶段，而车辆进入前和驶出后也是一段平坦的电压为零的数据。而平板称重的原理在于，通过分析车辆经过传感器的那一段数据来得出速度，重量等关键信息，而能得出正确结果的关键在于这样的数据是分段的，每段之间的衔接都泾渭分明，但每段内部的数据序列是平稳的。然而，现实中往往达不到理想的情况，原因在于数据本身存在噪声，传感器本身会产生纹波，纹波虽然也可以认为是平稳的，但会对车辆进出时刻的分析造成偏差，也会对分析电压造成偏差，因此再分析过程中不能确定具体是哪个时间点进出，以及具体传感器电压大小；其次，车辆经过时会有抖动，平板本身也会在车辆的作用下震荡，这样导致了数据本身就不平稳，会对动态测量的电压值和静态称重比有很大影响。综上所述，复杂的实际环境很难达到高精度的测量要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于分段函数拟合的计算平板式称重传感器数据的方法、系统及相关设备，旨在解决现有技术因为传感器采集的电压值不规则，导致车辆进出时间和称重数据不易被处理的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据；确定所述称重电压数据的信号峰值数据；根据所述信号峰值数据以及在所述信号峰值数据两侧的车辆驶入前数据和车辆驶出后数据分别设置拟合函数，并使用差分进化算法进行拟合；
根据所述拟合函数的参数，计算和输出得到所述车辆的驶入时刻、驶出时刻及称重电压值。
[0007]更进一步地，所述拟合函数为分段的常值函数。
[0008]第二方面，本专利技术实施例还提供一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理系统，包括：数据获取模块，用于通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据；峰值检测模块，用于确定所述称重电压数据的信号峰值数据；进化算法拟合模块，用于根据所述信号峰值数据以及在所述信号峰值数据两侧的车辆驶入前数据和车辆驶出后数据分别设置拟合函数，并使用差分进化算法进行拟合；结果计算模块，用于根据所述拟合函数的参数，计算和输出得到所述车辆的驶入时刻、驶出时刻及称重电压值。
[0009]第三方面，本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上实施例中任意一项所述的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法中的步骤。
[0010]第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上实施例中任意一项所述的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法中的步骤。
[0011]本专利技术所达到的有益效果：一、使用分段的拟合函数来确定车辆经过传感器时的三个状态，从而对驶入平板前、驶出平板后和平板内称重进行分开处理；二、使用差分进化算法作为拟合算法，保证了结果的可靠性；设置常数拟合，同时提高数据的鲁棒性和计算速度，从而提高了传感器称重过程的效率；三、使用了数据拟合的方法避免传感器电压混淆和模糊不清的问题，减少了震荡和纹波的影响，从而在有较大噪声干扰下仍能够精确求解过车速度和过车电压。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例提供的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法的步骤流程图；图2是本专利技术实施例提供的数据拟合示意图；图3是本专利技术实施例提供的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理系统的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
[0014]请参照图1，图1是本专利技术实施例提供的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理
方法的步骤流程图，所述处理方法包括以下步骤：S1、通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据。
[0015]S2、确定所述称重电压数据的信号峰值数据。
[0016]具体的，所述信号峰值数据在传感器获取的称重电压数据中，是明显不同于没有车辆经过时的数据形式，由于传感器存在误差，获取到的电压数据中可能会存在具有峰值但持续时间很短的数据，这样的数据不作为本申请进行检测的信号峰值数据。
[0017]S3、根据所述信号峰值数据以及在所述信号峰值数据两侧的车辆驶入前数据和车辆驶出后数据分别设置拟合函数，并使用差分进化算法进行拟合。
[0018]具体的，本专利技术实施例中设置的拟合函数，分为三段函数拟合，即分别对应车辆进入传感器的位置前、在传感器的位置上、驶出传感器的三种状态。
[0019]更进一步地，所述拟合函数为常值函数。
[0020]在本专利技术实施例中，通过将数据拟合为常数，拟合过程简单，提高计算效率。
[0021]差分进化算法是一类基于群体的自适应全局优化算法，属于演化算法的一种，由于其具有结构简单、容易实现、收敛快速、鲁棒性强等特点，常常用于函数拟合。
[0022]示例性的，请参照图2，图2是本专利技术实施例提供的数据拟合示意图，图中较粗的曲线就是两轴车经过平板式称重传感器时的真实数据，而较细的折线就是使用差分进化算法对信号部分进行分段函数拟合的结果。对于计算称重数据的计算机设备而言，真实数据是模糊、且有争议的，尤其是车辆经过称重区域时产生的信号，本身是起伏不定，无法选取可以代表重量的电压值，但通过本专利技术实施例中的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法把原本界限模糊的数据分为泾渭分明的三部分，即通过折线转角隔开的三段水平线的数据，从而精确求出车辆进入和驶出的时刻，更重要的是，本专利技术实施例中的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据；确定所述称重电压数据的信号峰值数据；根据所述信号峰值数据以及在所述信号峰值数据两侧的车辆驶入前数据和车辆驶出后数据分别设置拟合函数，并使用差分进化算法进行拟合；根据所述拟合函数的参数，计算和输出得到所述车辆的驶入时刻、驶出时刻及称重电压值。2.如权利要求1所述的基于分段函数拟合的称重电压数据的处理方法，其特征在于，所述拟合函数为多段常值函数。3.一种基于分段函数拟合的称重电压数据的处理系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于通过平板式称重传感器获取车辆经过时的称重电压数据；峰值检测模块，用于确定所述称重电压数据的信号峰值数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建辉，张增政，陈家锐，
申请(专利权)人：广东泽胜交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：