专利名称：高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高速公路车辆运行管理技术领域，尤其涉及一种高速公路大 型车辆占道自动检测督导管理系统。
背景技术：
当前我国在高速公路上行驶的大型车辆占道行驶或不按车道行驶十分普遍，违法 低速行驶相当突出，严重制约了高速公路的高效运行，并成为诱发重特大交通事故的隐患， 在高速公路交通管理中，已经严重影响到交通行驶的安全、畅通。对大型车辆占道行驶的行 为社会各界和群众反映强烈，也引起社会各界的高度关注。目前，高速公路管理部门、交通警察部门主要采取了如下措施1、完善高速公路上的相关标志、标线、标牌，进行守法提示。2、利用现有的固定式、移动式的道路监控摄像系统，对占道行驶的大型车辆进行 摄像、拍照取证，然后书面通知违法行为人到交通管理部门接受处罚。3、安排交警进行巡查。上述措施仍然存在治理效果不理想，管理部及时，管理成本高等问题。公开号为CN101540102A的中国专利“检测车辆违法占道的装置及方法”给出了 一种用于解决车辆占道的技术方案该装置包括用于检测监控车道是否有车辆通过的检测 模块、与检测模块相连的图像采集模块、与图像采集模块相连的图像处理模块、与图像处理 模块相连的号牌比对模块、与号牌比对模块相连的传输模块以及与传输模块相连的中央控 制器；号牌比对模块还包括一个信息储存模块，其保存了允许在该监控车道行驶的所有车 辆的号牌特征信息；图像采集模块用于采集该车辆的图片，并将该图片发给图像处理模块； 图像处理模块识别该图片的号牌特征信息，并将号牌特征信息发送给号牌比对模块；号牌 比对模块根据接收到的号牌特征信息查询信息储存模块内是否存在相同的号牌特征信息， 如果没有发现相同的号牌特征信息，则将该号牌图片经由传输模块传送至中央控制器，如 果发现相同的号牌特征信息，则自动删除该号牌图片。该技术主要是基于对车牌号的识别，根据系统内存储的车牌特征信息与检测到的 车牌号进行比对，来判断该车辆是否存在占道情况。首先，该技术方案不是判定行驶车辆 是否占道，而是判定车辆是否允许在该车道上行驶，在某一车道上不允许行驶和占道行驶 是两个不同的法律概念；其次，由于该技术方案是根据存储的车牌号信息进行识别，确定每 辆通过该车道的车辆是否允许在该车道上行驶，判定结果只有是或不是，因此，对于在高速 公路、多车道公路上行驶的车辆，根本无法判定该车辆是占道还是超车；第三，由于该技术 方案只提到了如何识别车辆是否有权在车道内行驶，但没有对占道车辆的管理，造成其在 使用中即使发现有车辆占道，也无法采取及时有效的措施对该车辆进行提醒、疏导、甚至处 罚，无法解决实际占道问题，从而失去了检测违法占道的作用。总之，该技术尚处于一种构 想阶段，与实际的违法占道车辆的疏导和管理要求相差甚远。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决目前高速公路上大型车辆违法长时间占用快车 道，给高速公路的安全运营造成很大威胁的问题，提供一种具有结构简单，使用方便，可有 效对违法占道车辆进行疏导与管理的高速公路车辆占道自动检测督导管理系统。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，它包括若干个占道车辆检测 警示子系统和若干个信息存储管理子系统，各子系统结构相同；占道车辆检测警示子系统 包括车辆探测器、警示装置、拍照装置和ZiGBee信息终端，ZiGBee信息终端与车辆探测器 连接，所述车辆探测器用于识别在快车道上行驶的车辆；与车辆探测器间隔设定距离设有 拍照装置，该拍照装置与ZiGBee信息终端连接，并对占道的车辆车牌拍照，与拍照装置间 隔设定距离位置安装警示装置，用于提醒占道车辆驾驶员，ZiGBee信息终端和警示装置内 的设备间采用ZiGBee通信方式；各占道车辆检测警示子系统之间通过无线讯道收发模块 进行通信；所述信息存储管理子系统由彼此连接的高速公路出口的收费计算机、无线讯道 接收模块、接收信息解码单元以及分析处理单元和车辆占道信息存储管理装置构成，信息 存储管理子系统与占道车辆检测警示子系统之间采用无线讯道通信方式；无线讯道接收模 块接收违法占道信息，通过解码和分析处理后发送给收费计算机，收费计算机接收到违法 占道信息后进行罚款额度核算，并对违章占道车辆进行罚款收费，车辆占道信息存储管理 装置完成信息存储和信息统计分析。所述ZiGBee信息终端包括一个ZiGBee微处理单元，它接收拍照装置发来的车牌 照片后送入车牌信息分析处理单元，所述车牌信息分析处理单元对车牌号码进行识别，将 识别的车牌号码送入车牌号码存储收发单元，同时将照片和车牌号码信息送入图像及信息 打包单元；车牌号码存储收发单元则与号码信息收发控制单元连接，号码信息收发控制单 元与无线讯道无线收发控制模块和ZiGBee发送天线连接，同时号码信息收发控制单元还 与ZiGBee微处理单元连接；图像及信息打包单元也与无线讯道无线收发控制模块连接，该 无线讯道无线收发控制模块分别与ZiGBee微处理单元和无线讯道收发模块连接。所述分析处理单元通过接口转换单元与收费计算机和车辆占道信息存储管理装 置连接。所述无线讯道收发模块和无线讯道接收模块均为GPRS模块或CDMA模块或3G模 块。所述警示装置包括LED警示显示模块，它与单片机连接，单片机与ZiGBee信号接 收单元连接；所述车辆探测器为超声波探测器；车辆探测器放置高度与被检测的车辆高度 相匹配。所述收费计算机与罚款信息显示单元、罚款收费打印机和占道轨迹车牌显示装置 连接。采用高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统的工作方法，它的步骤为1)各占道车辆检测警示子系统中的车辆探测器启动；2)对快车道的车辆进行检测；未发现车辆，则返回步骤2)继续检测；发现有车辆 进入某一占道车辆检测警示子系统的快车道时，发出拍照指令；3)该占道车辆检测警示子系统的ZiGBee信息终端接收到拍照指令后，启动该占道车辆检测警示子系统的拍照装置对车辆进行拍照，然后对得到的车牌照片进行车牌号码 识别；4)将识别得到的车牌号码编码，然后分两路一路与车牌照片信息打包后通过 GPRS或CDMA或3G讯道发送到信息存储管理子系统进行分析处理和信息存储；另一路则存 入本占道车辆检测警示子系统的车牌号码存储收发单元中，并与该占道车辆检测警示子系 统中存在的已有车牌号码进行比对，判断该车辆是第一次还是第二次进入快车道；5)如果比对后未发现该车辆以前有占道记录，则向本单元的警示装置发出第一次 警告显示指令，通过显示装置显示的信息，提醒驾驶者其处于占道状态，应及时纠正；同时， 通过号码信息收发控制单元和无线收发控制模块，将该车辆的车牌号码发送给其后的占道 车辆检测警示子系统，将该车辆的车牌号码进行存储；如果比对后发现该车辆已有占道记录，则向本占道车辆检测警示子系统的警示装 置发出第二次警告显示指令，通过显示装置显示的信息，提醒驾驶者其处于第二次占道状 态或被罚款，应及时纠正；各占道车辆检测警示子系统均按照步骤1) 一步骤5)的步骤进行工作；6)信息存储管理子系统接收到车辆占道信息后，对信息进行存储，并判断该车牌 号码的车辆是否达到了需进行罚款的占道次数，如果未达到则不生成罚款信息；如果达到 了规定罚款的占道次数，则判断其应罚款的罚款额度，占道次数和照片信息通过高速公路 收费计算机网络及时由各高速公路出口收费站中的收费计算机自动调用；7)当车辆通过各高速公路出口收费站刷卡缴纳过路费时，收费计算机自动调出该 车辆是否有占道罚款的记录；如果有被罚款记录，向车辆司机显示其占道违法图像及相应 的罚款额，将占道罚款额度单列或合并到过路费中一并收取。所述步骤2)中车辆探测的过程为a.车辆探测器发射超声波；b.车辆探测器处在接收反射波状态；c.若有车辆通过，则车辆探测器会接收到反射波，并对波形整形和分析；d.如果收到的连续接脉冲波包<N组，则返回步骤b ；如果接收到的连续收脉冲波 包彡N组，则向拍照装置发送拍摄指令。所述步骤3)中，拍照装置启动后，对环境光照度进行检测，如果环境的光照度E不 足达不到标准照度Er值，则启动闪光灯的同时进行高速照相；如果光照度满足要求，则直 接进行连续高速照相多次；对得到的照片进行比较选择，将不合格照片删除，将合格照片进 行车牌号码识别。本实用新型在高速公路的车道上设置了与车辆高度相匹配的车辆探测器，由于车 辆的高度要远高于普通轿车，长度也长于普通轿车，通过对车辆探测器的安装高度和脉冲 波包组数N分别判定车辆的高度和长度，因此，可以有效的将大型车辆与轿车区别开，不会 出现误探测的问题。车辆探测器将探测到的车辆信息利用有线通信发送到拍照装置，车辆 探测器与拍照装置间设有合适的反应距离，使拍照的时机达到最佳；拍照装置对车辆的车 牌进行拍照和识别，识别到的车牌号与照片存储到本占道车辆检测警示子系统的车牌号码 存储收发单元，同时还通过GPRS或CDMA或3G讯道发送到下一个占道车辆检测警示子系统 的相应车牌号码存储收发单元以及安装在各高速公路出口的信息存储管理子系统中的车辆占道信息存储管理单元中；车牌信息分析处理单元对识别出的车牌号码与本子系统存储 的车辆号码进行比对，如果是第一次占道，则在报警装置中显示第一次占道警示信息，提醒 驾驶员注意纠正；如果是第二次占道，则在报警装置中显示第二次占道警示信息或罚款信 息，以提醒驾驶员。同时，安装在高速公路出口收费站的信息存储管理子系统接收到车辆占 道信息后，对信息进行存储，并判断该车牌号码的车辆是否达到了需进行罚款的占道次数， 如果未达到则不生成罚款信息；如果达到了规定罚款的占道次数，则确定其应罚款的额度； 罚款额度，占道次数和照片信息通过高速公路收费计算机网络可及时由各高速公路出口收 费站中的收费计算机自动调用；当车辆通过各高速公路出口收费站刷卡缴纳过路费时，收 费计算机自动调出该车辆是否有占道罚款的记录；如果有被罚款记录，向车辆司机显示其 占道违法图像及相应的罚款额，将占道罚款额度单列或合并到过路费中一并收取。通过该系统和方法达到对高速公路非法占道车辆的司机进行提醒教育、疏导、处 罚，使高速公路的占道现象得到有效解决。本实用新型的有益效果是结构简单，使用方便，误识别率低，对一次占道、二次占 道或多次占道车辆进行统计分析，有效对高速公路车辆占道现象进行及时疏导和处理，提 高高速公路的运行效率。
图1是本实用新型的系统结构图；图2是ZiGBee信息处理子系统的结构图；图3是警示装置的结构框图；图4是信息存储管理子系统的结构图；图5是产品在四车道高速公路中的一个车辆检测警示子系统的布局图；图6是车辆占道检测识别流程图；图7是车辆占道信息分析处理流程图；图8是信息存储管理子系统的管理流程图。其中，1.车辆探测器，2. ZiGBee信息终端，3.拍照装置，4.警示装置，5.信息存储 管理子系统，6. ZiGBee信号接收单元，7.单片机，8. LED警示显示模块，9. ZiGBee微处理 单元，10.车牌信息分析处理单元，11.车牌号码存储收发单元，12.图像及信息打包单元， 13.号码信息收发控制单元，14.无线收发控制模块，15. ZiGBee收发天线，16.无线讯道收 发模块，17.收费计算机，18.车辆占道信息存储管理装置，19.无线讯道接收模块，20.接收 信息解码单元，21.分析处理单元，22.接口转换单元，23.罚款信息显示单元，24.罚款收费 打印机，25.占道轨迹车牌显示装置。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1中，高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统中，若干个占道车辆检测 警示子系统与若干个信息存储管理子系统5通过无线通讯方式传递信息。占道车辆检测警 示子系统中的ZiGBee信息终端2与拍照装置3连接，ZiGBee信息终端2与警示装置4之 间通过ZiGBee通信方式传递信号。[0048]图3中，警示装置4包括一个ZiGBee信号接收单元6，ZiGBee信号接收单元7与 单片机7连接，单片机7与LED警示显示模块8连接，图1中的ZiGBee信息终端2和警示 装置4之间采用ZiGBee通信方式传递信号。图2中，ZiGBee信息终端2包括一个ZiGBee微处理单元9，它接收拍照装置3发 来的车牌照片后送入车牌信息分析处理单元10，所述车牌信息分析处理单元10对车辆的 车牌号码进行识别，将识别的车牌号码送入到车牌号码存储收发单元11，同时将照片和车 牌号码信息送入图像及信息打包单元12 ；车牌号码存储收发单元11则与号码信息收发控 制单元13连接，号码信息收发控制单元13与无线讯道的无线收发控制模块14和ZiGBee 发送天线15连接，同时号码信息收发控制单元13还与ZiGBee微处理单元9连接；图像及 信息打包单元12也与无线讯道的无线收发控制模块14连接，该无线讯道的无线收发控制 模块14分别与ZiGBee微处理单元9和无线讯道收发模块16连接。无线讯道收发模块16 为GPRS模块或CDMA模块或3G模块。图4中，无线讯道接收模块19接收到车辆占道的相关信息，经过与其连接的接收 信息解码单元20和分析处理单元21进行解码和处理后，通过接口转换单元22将车辆占道 信息存储在车辆占道信息存储管理装置18，并完成信息存储和信息统计分析。接口转换单 元22还与高速公路出口收费站的收费计算机17连接，收费计算机17接收到车辆违法占道 信息后对违章占道车辆进行罚款收费。收费计算机17与罚款信息显示单元23，罚款收费打 印机24和占道轨迹车牌显示装置25连接。图5中，高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统中的占道车辆检测警示子 系统按照一定距离分别安装在高速公路上。两个车辆探测器1，两个警示装置4和两个拍照 装置3安装在高速公路中的隔离带处，分别检测左车道和右车道上的形式车辆。在高速公 路的隔离带内安装一个ZiGBee信息终端2，2个车辆探测器1与ZiGBee信息终端2有线连 接。车辆探测器1的安装高度应与车辆的高度相匹配，用于识别在快车道上行驶的车辆，并 避免误检到轿车。在与车辆探测器1间隔设定距离的位置安装拍照装置3，2个拍照装置3 由ZiGBee信息终端2控制，在与拍照装置3间隔设定距离的位置设有警示装置4，用于提 醒占道车辆驾驶员。高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统的工作方法，它的步骤为1)各占道车辆检测警示子系统的车辆探测器1启动，发射超声波；2)对快车道的车辆进行检测；3)接收反射波，并对波形整形；4)对整形后的波形进行分析，如果接收到的连续脉冲波包<10组，则返回步骤3); 如果接收到的连续脉冲波包> 10组，则车辆探测器发出拍照指令；5)该子系统的ZiGBee信息终端2接收到拍照指令后，启动该子系统的拍照装置；6)拍照装置启动后，对环境光照度进行检测如果环境的光照度不足，则启动闪光 灯；如果光照度满足要求，则进行高速照相a次；7)对得到的照片进行比较选择，将不合格照片删除，将合格照片进行车牌号码识 别；然后对得到的车牌照片进行车牌号码识别；8)将识别得到的车牌号码编码，然后分两路一路与车牌照片信息打包后通过 GPRS或CDMA或3G讯道发送到信息存储管理子系统5进行分析处理和信息存储；另一路则
7存入本系统车牌号码存储收发单元11中，并与该单元中存在的已有车牌号码进行比对，判 断该车辆是第一次还是第二次进入快车道；9)将车牌号码与该系统中存在的已有车牌号码进行比对，如果无相同号码，则表 明该车辆以前没有占道记录，对该车牌号码及照片进行二次编码整形后，通过无线讯道收 发模块16发送到信息存储管理子系统5 ；并通过ZiGBee发送天线15发送给本子系统的警 示装置发出第一次警告号码，警示装置4接收处理后停止平常的安全、占道提示显示状态， 进入第一次警告显示状态，提醒驾驶者其处于占道状态，应及时纠正，持续设定时间后，重 新转入提示显示状态；如果比对后发现该车辆已有占道记录，则通过ZiGBee发送天线15向本子系统的 警示装置发出第二次警告显示指令，警示装置4接收处理后停止平常的安全、占道提示显 示状态，而显示第二警示信息，提醒驾驶者其处于第二次占道状态或处罚，应及时纠正，经 过设定时间后，警示装置4重新转入提示显示状态；各占道车辆检测警示子系统均按照步骤1) 一步骤5)的步骤进行工作；10)在高速公路各出站口的信息存储管理子系统的接收装置接收到车辆占道信息 后，对信息进行整形解码、完成信息分类和接口转换，并发送罚款、号码、照片信息到车辆占 道信息存储管理单元，进行信息统计分析和信息存储；并判断该车牌号码的车辆是否达到 了需进行罚款的占道次数，如果未达到则不生成罚款信息；如果达到了规定罚款的占道次 数，则确定其应罚款的额度；罚款额度，占道次数和照片信息通过高速公路收费计算机网络 可及时由各高速公路出口收费站中的收费计算机自动调用；当车辆通过各高速公路出口收 费站刷卡缴纳过路费时，收费计算机17自动调出该车辆是否有占道罚款的记录；如果有被 罚款记录，向车辆司机显示其占道违法图像及相应的罚款额，将占道罚款额度单列或合并 到过路费中一并收取。
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权利要求一种高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是，它包括若干个占道车辆检测警示子系统和若干个信息存储管理子系统，各子系统结构相同；占道车辆检测警示子系统包括车辆探测器(1)、警示装置(4)、拍照装置(3)和ZiGBee信息终端(2)， ZiGBee信息终端(2)与车辆探测器(1)连接，所述车辆探测器(1)用于识别在快车道上行驶的车辆；与车辆探测器(1)间隔设定距离设有拍照装置(3)，该拍照装置(3)与ZiGBee信息终端(2)连接，与拍照装置(3)间隔设定距离位置安装警示装置(4)，ZiGBee信息终端(2)和警示装置(4)内的设备间采用ZiGBee通信方式；各占道车辆检测警示子系统之间通过无线讯道收发模块(16)进行通信；所述信息存储管理子系统由彼此连接的高速公路出口的收费计算机(17)、无线讯道接收模块(19)、接收信息解码单元(20)以及分析处理单元(21)和车辆占道信息存储管理装置(18)构成，信息存储管理子系统与占道车辆检测警示子系统之间采用无线讯道通信方式；无线讯道接收模块(16)接收违法占道信息，通过解码和分析处理后发送给收费计算机(17)，收费计算机(17)接收到违法占道信息后进行罚款额度核算，并对违章占道车辆进行罚款收费，车辆占道信息存储管理装置(18)完成信息存储和信息统计分析。
2.如权利要求1所述的高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是，所 述ZiGBee信息终端(2)包括一个ZiGBee微处理单元(9)，它接收拍照装置(3)发来的车牌 照片后送入车牌信息分析处理单元(10)，所述车牌信息分析处理单元(10)对车牌号码进 行识别，将识别的车牌号码送入车牌号码存储收发单元(11)，同时将照片和车牌号码信息 送入图像及信息打包单元(12)；车牌号码存储收发单元(11)则与号码信息收发控制单元 (13)连接，号码信息收发控制单元(13)与无线讯道无线收发控制模块(14)和ZiGBee发送 天线(15)连接，同时号码信息收发控制单元(13)还与ZiGBee微处理单元(9)连接；图像 及信息打包单元(12)也与无线讯道无线收发控制模块(14)连接，该无线讯道无线收发控 制模块(14)分别与ZiGBee微处理单元(9)和无线讯道收发模块(16)连接。
3.如权利要求1所述的高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是，所 述分析处理单元(21)通过接口转换单元(22)与收费计算机(17)和车辆占道信息存储管理 装置(18)连接。
4.如权利要求1或2所述的高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是， 所述无线讯道收发模块(16)和无线讯道接收模块(19)均为GPRS模块或CDMA模块或3G模 块。
5.如权利要求1所述的高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是，所 述警示装置(4)包括LED警示显示模块(8)，它与单片机(7)连接，单片机(7)与ZiGBee信 号接收单元(6)连接；所述车辆探测器(1)为超声波探测器；车辆探测器(1)放置高度与被 检测的车辆高度相匹配。
6.如权利要求1所述的高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统，其特征是，所 述收费计算机(17)与罚款信息显示单元(23)、罚款收费打印机(24)和占道轨迹车牌显示 装置(25)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种高速公路大型车辆占道自动检测督导管理系统。它包括若干个占道车辆检测警示子系统和若干个信息存储管理子系统，各子系统结构相同；占道车辆检测警示子系统包括车辆探测器、警示装置、拍照装置和ZiGBee信息终端，ZiGBee信息终端与车辆探测器连接；与车辆探测器间隔设定距离设有拍照装置，该拍照装置与ZiGBee信息终端连接，与拍照装置间隔设定距离位置安装警示装置，ZiGBee信息终端和警示装置内的设备间采用ZiGBee通信方式；各占道车辆检测警示子系统之间通过无线讯道收发模块进行通信；所述信息存储管理子系统接收到违法占道信息后进行罚款额度核算，并对违章占道车辆进行罚款收费，车辆占道信息存储管理装置完成信息存储和信息统计分析。
文档编号G08G1/01GK201655021SQ201020144380
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者崔伟, 王亚盛, 许萍 申请人:山东康威通信技术股份有限公司