基于激光测距节点系统实现道路信息采集的方法技术方案

技术编号:7760068 阅读:187 留言:0更新日期:2012-09-14 03:12
本发明专利技术涉及一种基于激光测距节点系统实现道路信息采集的方法,节点装置激光测距采用有一定倾角的探测方式,内置的数据处理器能根据距离值的相关信息对车辆信息进行识别,从而实现车辆速度测量、车辆行为触发、车辆轮廓描绘、车流量统计等诸多功能,卡口服务器能够根据各激光测距节点装置的车辆信息获得道路信息,进而进行道路服务信息和道路监管指令的发布。采用本发明专利技术的基于激光测距节点系统实现道路信息采集的方法,能高效获取道路信息,有效克服了现有技术中探测装置布设繁琐,采样率低,无法有效辨识车型等缺点。且本发明专利技术的基于激光测距节点系统实现道路信息采集的方法应用简便,成本低廉,应用效果佳,应用扩展性好,应用范围也较为广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通信息采集方法
,特别涉及利用激光测距设备的交通信息采集方法
,具体是指ー种。
技术介绍
激光距离传感器(又称激光测距仪)是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光距离传感器依靠目标的反射来识别传感器向目标射出脉冲激光,由光电元件接收目标反射的激光脉冲,时间鉴别测定激光束从发射到接收的脉冲飞行时间,就可以得出从传感器到目标的距离。在激光距离传感器基础上发展起来的激光雷达不仅能测距,而且还可以测量目标方位、运动速度和加速度等。激光距离传感器是激光、精密机械、嵌入式技术及光电子学等多学科技术的综合应用。由于激光具有高方向性、高単色性和高功率等优点,激光距离传感器由于测距较远、方便判定目标方位、精确度和分辨率高、抗干扰能力强等优点,应用领域不断扩大、行业需求众多。智能交通之所以有巨大的发展潜力而成为物联网发展的重点领域,是与我国的国情密不可分的。随着我国经济建设的蓬勃发展,城市规模不断扩大,汽车数量的持续快速增长,交通拥堵现象日趋严重,交通事故时有发生。交通问题已成为城市管理工作中的重大社会问题。利用先进的电子、通信等技术发展我国的智能交通系统,加强现有道路交通的运输管理,提高路网的通行能力和交通服务质量非常重要。目前我国公路交通信息采集主要有地感线圈、微波探測、超声波探測、视频图像识别和压电称重等监测方式,以上这些方式都有其各自的局限性。例如效果单一,一套仪器只能检测单一的交通信息特征;检测准确率不高,在有车辆距离较近或者相互遮挡的情况时,部分车速和流量信息会产生丢失或误判;成本较高,施工麻烦,如地感线圈需要预先进行路面埋设,视频分析服务器成本一直居高不下。在将激光技术用于交通信息采集的相关应用领域中,中国专利申请200810079778. O公开了ー种采用红外光传感器配合路面铺设反光带,并沿反光带长度方向逐点扫描方式发射和接收的激光信息收集装置,两组这样的红外光传感器相距d的位置,可以对车辆的长度、行驶速度等进行测量。但这种类型的信息采集有很多缺点,例如需要用到两套光传感器系统;需要在路面上设置反光带;如果要达到此专利所想达到的效果,传感器来回扫描的速度需要达到几百甚至上千赫兹,如此扫描范围的机械扫描结构是难以做到的。中国专利申请200910092596. I介绍了ー种利用垂直路面放置的激光测距或者超声波测距仪对路面车辆进行监控,能够达到对道路车辆类型进行识别的目的,识别时候对距离变化点进行监测,但这个专利方法对车辆进行识别的采样率偏低,不能对车辆做到细致甄别;这个专利的另ー个缺点是由于这个专利没有考虑车辆的速度对车辆高度点采样率的影响,因此对车辆车型的识别率非常低,应用效果较差
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种基于单ー激光测距节点实现车辆速度測量、车辆行为触发、车辆轮廓描绘、车流量统计等诸多功能的,并可利用具有多节点的激光测距节点系统获得道路信息,便于道路信息的采集和发布,且设备布设及应用简便,实现成本低廉,应用效果较佳,且应用范围广泛的基于激光测距节点系统实现道路イ目息米集的方法。所述的激光测距节点系统包括多个激光测距节点装置及连接所述各装置的卡ロ服务器,所述的激光测距节点装置包括激光距离传感器以及内置于所述的激光距离传感器的数据处理器,所述的激光距离传感器为架设于道路上一个车道的上方的大角度激光收发距离传感器,所述的数据处理器具有车辆信息识别模块,所述的车辆信息识别模块的输入端连接所述的激光距离传感器,该车辆信息识别模块的输出端连接所述的卡ロ服务器。为了实现上述的目的,本专利技术的包括以下步骤(I)所述的各激光测距节点装置的大角度激光收发距离传感器对于所述车道上的 固定位置进行持续的激光测距;(2)所述的大角度激光收发距离传感器将测得的距离值D发送至所述的数据处理器;(3)所述的数据处理器的车辆信息识别模块根据获得的距离值D的相关信息对车辆信息进行识别;(4)所述的各激光测距节点装置的车辆信息识别模块将所获得的车辆信息发送卡ロ服务器;(5)所述的卡ロ服务器基于所获得的各激光测距节点装置车辆信息分析获得道路信息;(6)所述的卡ロ服务器发布所述的道路信息,井根据所述的道路信息向外部道路监管系统发布道路监管指令。该中,所述的数据处理器的车辆信息识别模块根据获得的距离值D的相关信息对车辆信息进行识别,具体为车辆信息识别模块根据获得的距离值的变化量AD对车流量进行统计的操作。该中,所述的车辆信息识别模块根据获得的距离值的变化量AD对车流量进行统计的操作,具体为当所述的车辆信息识别模块判断所述的距离值的变化量AD大于预设的变化量阈值时,则计算车流量+1。该中,所述的数据处理器的车辆信息识别模块根据获得的距离值D的相关信息对车辆信息进行识别,还包括车辆信息识别模块根据获得的距离值的变化量AD确定车速的操作。该中,所述的车辆信息识别模块根据获得的距离值的变化量AD确定车速的操作,具体为所述的车辆信息识别模块确定车辆速度V为 τλ ADy =--- At cosΘ ,其中,t为时间,Θ为所述的大角度激光收发距离传感器的激光发射方向与所在车道路面间的夹角。该中,所述的数据处理器的车辆信息识别模块根据获得的距离值D的相关信息对车辆信息进行识别,还包括车辆信息识别模块根据获得的距离值D对车车型进行识别的操作。该中,所述的车辆信息识别模块根据获得的距离值D对车车型进行识别的操作,具体包括以下步骤(3-1)所述的车辆信息识别模块基于所述的距离值的变化量△ D执行所述的确定车速的操作,获得车辆速度V ;(3-2)所述的车辆信息识别模块根据所述的距离值的变化量AD确定车辆高度h ;(3-3)所述的车辆信息识别模块根据所述的车辆高度h和车辆速度V绘制车辆轮 廓图;(3-4)所述的车辆信息识别模块根据所述的车辆轮廓图识别车辆类型。该中,所述的车辆信息识别模块根据所述的距离值的变化量△ D确定车辆高度h,具体为所述的车辆信息识别模块确定车辆高度h为h = H-Dsin Θ,其中,H为所述的激光测距节点装置到其所在车道路面间的垂直距离。该中,所述的车辆信息识别模块包括车型数据库,所述的车辆信息识别模块根据所述的车辆轮廓图识别车辆类型,具体为所述的车辆信息识别模块根据将所述的车辆轮廓图与所述的车型数据库内的车型进行比对,确定与该车辆轮廓图相应的车辆类型。该中,所述的系统还包括多个摄像机,所述的各激光测距节点装置的数据处理器均连接ー个摄像机,所述的各摄像机也连接所述的卡ロ服务器,所述的方法在步骤(4)之后还包括以下步骤(4-1)所述的各激光测距节点装置的车辆信息识别模块向所述的摄像机发送触发指令;(4-2)所述的摄像机在接收到触发指令后,拍摄车辆影像;(4-3)所述的摄像机将车辆影像发送至所述的卡ロ服务器。该中,所述的道路信息包括道路车流量信息、拥堵情况信息和车辆分布信息。采用了该专利技术的,各节点装置中的数据处理器能够获取距离传感器测得的距离值,井根据距离值的相关信息对车辆信息进行识别,从而实现车辆速度測量、车辆行为触发、车辆轮廓描绘、车流量统计等诸多功能,卡ロ服务器能够根据各激光测距节点装置的车辆信息获得道路信息,进而进行道路信息发布和道路监管指令的发布,有效克服了现有技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建永李万才江洪沈冬青李震宇梅林吴轶轩
申请(专利权)人:公安部第三研究所
类型:发明
国别省市:

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