交通监控的制作方法_4

文档序号:9402020阅读:来源:国知局
车辆车轴的(一个或多个)车轮穿越时产生有区别的声音。这四个元件以期望样式的间距沿着道路彼此间隔开。因此,越过所有四个元件的车辆(假定恒定速度)将产生一系列的特性声学强度尖峰。强度尖峰之间的绝对定时将取决于车辆的速度而变化,但是相对定时将与间距成比例,即与第一和第二元件之间的距离s12、第二和第三元件之间的距离S23以及第三和第四元件之间的距离S 34成比例。实际上,噪声元件的间距给予由处于恒定速度的车辆生成的声学信号相对定时编码。该间距或编码可以不同于位于道路的不同车道中的不同噪声特征402的间距或编码。
[0065]存在各个元件的间距能够被用于按照其来提供不同特性声学信号的各种不同方式。例如,考虑对于特征401而言,间距S12与间距S 34相同但是间距S 23是更大间距,比如说是S12间距的两倍。对于特征402而言,间距S 12和S 34也可以彼此相同并且与针对特征401的间距相同,但是间距S23可以是不同值,比如说是S 12间距的三倍。在特征401之上行进的车辆因此将会从每个车轴产生四个强度峰值,其中强度峰值之间的相对延迟比率是1:
2:1,然而对于特征402而言,比率将会是1:3:1。通过查看各种强度峰值,因此将会有可能把甚至从多个噪声特征所检测的信号与那些特征的已知样式联系起来,以便确定来自每个噪声特征的特性标记图。
[0066]各种噪声特征可以至少部分彼此错开大约几米的量级以帮助区分各种强度峰值,但是如在图4中的底部的车道中图示的那样,在一些实例中,噪声特征的元件的间距可以至少部分重叠。
[0067]噪声特征可以被布置成使得每个车道中的噪声特征产生相同特性标记图,该特性标记图不同于其它车道中产生的特性标记图。换言之,可能存在:第一多个噪声特征,该第一多个噪声特征每个产生以沿着第一车道的间隔定位的第一特性声波标记图;以及第二多个噪声特征,该第二多个噪声特征每个产生以沿着第二车道的间隔定位的第二特性声波标记图。
[0068]附加或替代地,至少一些噪声元件可以具有彼此不同数目的噪声元件,以生成所述不同特性声波标记图和/或至少一些噪声特征可以具有彼此不同类型的噪声元件,以在被穿越时生成不同的有区别的声音。
[0069]图5图示可能噪声特征的一些其它实施例。噪声特征501图示具有非对称布置的噪声元件的噪声特征。该类型的噪声特征具有下述属性:所产生的声音样式将取决于车辆行进的方向而变化。这样的噪声特征因此能够被布置成横跨双向道路的整个宽度以监控在两个方向上移动的交通,行进的方向由所产生的声音样式指示。
[0070]噪声特征502具有单个齿纹标志带元件。这能够结合基于一般DAS的车辆跟踪(即,跟踪由横跨DAS传感器的几个感测部分的移动车辆生成的一般噪声以识别车辆位置和速度)来使用以提供以上描述的优势。
[0071]另一噪声特征可以以相对远离多个其它元件503定位的单个噪声元件(诸如元件503)为特征。单个元件502与多个元件503之间的间隔可以足够远,使得车辆必须在到达多个元件之前完全通过该单个带(或反之亦然)。从该单个带检测的声音样式因此将仅指示车辆的车轴样式,其可以帮助处理来自多个带的返回信号。
[0072]噪声特征504由第一构造的第一元件504a和第二不同构造的第二元件504b组成。不同构造能够是:第二元件可以从不同材料形成和/或具有不同图案化的表面或变化的表面轮廓,使得它在被穿越时生成与第一元件不同的声音。通过使噪声特征之间的元件的类型和/或次序变化,可以有可能提供不同的声学特性,诸如强度、持续时间和/或声学频率。噪声元件的相对宽度也可以变化,使得由穿越噪声元件的车轮产生的声音具有不同持续时间。
[0073]应当注意的是,由穿越噪声特征的车辆产生的声音可以很好地具有特定频谱特性,并且处理器可以例如通过应用频率分析或过滤来很好地寻找这样的特性以帮助检测声波标记图。特别地,由噪声特征生成的声音可以具有与由车辆的移动产生的一般道路噪声不同的频谱特性。该频谱特性也可以取决于车辆的类型而变化,例如更大类型的重型货物车辆可以产生与紧凑型汽车的更小轮胎不同的频率响应。频谱分析可以用来帮助车辆表示特性。
[0074]应当注意的是,DAS传感器也可以用来提供除了检测由越过噪声特征的车辆生成的声学信号以外的其它声学监控。如提到的那样,邻近于DAS感测光纤的道路上的车辆的移动甚至将在没有噪声元件的情况下生成声学信号,并且这些信号能够被检测到并且可能用来通过在车辆相对于光纤的感测部分移动时跟踪声学信号而在车辆移动时跟踪车辆。本发明的实施例因此能够被看作当车辆越过道路中所定义的特征时提供基于附加点的车辆监控,其中优势是能够识别车辆行进在多车道道路的哪个车道中并且根据确定的车轴间距提供车辆类型的指示。
[0075]即使不被用于跟踪噪声特征之间的车辆,DAS传感器也能够用来提供在不指定噪声特征的情况下关于噪声水平并由此关于道路网络的路段的活动水平的一般信息和/或提供针对路旁基础设施的条件监控或紧急情况的检测,例如检测可能指示碰撞的显著声学
/振动信号。
[0076]出于提供警报给漂移远离马路的车辆的驾驶员的通常目的,被监控的道路可以甚至在没有横跨马路的噪声特征的情况下被提供有沿着马路的侧边纵向延伸的齿纹标志带。DAS传感器将能够检测在道路侧边的齿纹标志带上或越过该齿纹标志带行驶的车辆的有区别的声音。这样的信息能够以多种方式使用。如果在给定位置处许多次检测到越过马路边缘的车辆,则这能够指示驾驶员正避开主马路上的某物,诸如碎片或坑洼等等。这可以触发警报以检查马路的相关路段。附加或替代地,疲劳的驾驶员可能随着车辆前进而在沿着道路的长度的不同位置处重复地漂移到道路的边缘处的齿纹标志带上。这可能导致沿着道路的连续位置处的一系列重复检测到。这样的样式可以被检测到,特别地在联合通过在车辆经过光纤的各个感测部分时监控一般噪声来对车辆跟踪(这可能在轻交通的时间(诸如在疲劳可能是更大问题的夜晚)更加容易)的情况下,并且用来生成警报。
[0077]然而,一般地,这样的数据可以在相对长的时间段内被收集并且被分析以确定任何趋势,诸如其中车辆趋向于存在于主马路的特定位置或时间或日期。
[0078]因此,一般地,实施例提供用于交通监控的方法和设备。方法可以至少部分地由一个或多个合适编程的计算机实施,并且本发明的实施例因此可以由合适的计算机软件至少部分地实施。本发明也涉及用于分析从DAS传感器收集的数据的合适处理器,该DAS传感器沿具有部署在道路中的合适噪声特征的道路部署。
[0079]本发明也覆盖以适合于允许由合适声学传感器确定车辆检测、速度确定和/或车轴间隔的方式将噪声特征形成或部署在道路中或在道路上。
[0080]本发明的实施例已经关于使用DAS感测来检测声学信号被描述。出于以上陈述的原因,DAS感测是特别有利的,但是将会有可能在噪声特征附近使用其它类型的声学传感器。
[0081]本发明的实施例已经关于道路交通监控被描述,但是通过在某些位置中在轨道网络的轨道上提供噪声特征或提供附着到轨道网络的轨道的噪声特征以便在列车经过时提供特性声波标记图,该一般构思也将会适用于轨道网络。
[0082]应当注意的是,以上提到的实施例说明而不是限制本发明,并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。来自各个实施例的特征可以被组合并且被一起使用,除了另外明确指示的情况之外。词语“包括”不排除权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在,“一”或“一个”不排除复数,并且单个特征或其它单元可以实现权利要求中陈述的几个单元的功能。权利要求中的任何参考数字或标记不应当被解释为限制它们的范围。
【主权项】
1.一种监控在道路上移动的道路交通的方法,包括: 利用光辐射询问光纤以提供分布式声学感测,以便从所述光纤的多个感测部分中的每个生成声学测量信号; 其中所述光纤的所述感测部分的至少一个位于已知噪声特征附近,所述已知噪声特征在已知位置中位于道路的表面上或者在道路的表面中形成;并且 其中所述噪声特征被配置成当被道路车辆的车轮穿越时产生特性声波标记图,以及所述方法包括:通过分析来自位于已知噪声特征附近的所述至少一个感测部分的所述声学测量信号以检测所述特性声波标记图的出现,来检测经过所述噪声特征的车辆。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述噪声特征包括位于道路的表面上或在道路的表面中形成的至少一个凸起或图案化的特征。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述噪声特征包括相对道路方向横向布置的一个或多个齿纹标志带。4.根据任何一项前述权利要求所述的方法,包括将所述特性声波标记图的出现与道路车辆的车轴相关联的步骤。5.根据权利要求4所述的方法,包括识别所述道路车辆的车轴的数目。6.根据权利要求5所述的方法,包括基于车轴的数目将车辆的类型分类的步骤。7.根据任何一项前述权利要求所述的方法,其中所述噪声特征至少包括沿着道路彼此间隔开已知的第一距离的第一和第二噪声元件,其中所述第一和第二元件中的每个被配置成当被道路车辆的车轮穿越时生成有区别的声音。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述方法包括:识别由穿越第一和第二噪声元件的给定车辆车轴的一个或多个车轮分别生成的第一和第二声学信号。9.根据权利要求8所述的方法,包括:基于所述第一和第二声学信号之间的时间差来确定车辆的速度。10.根据权利要求9所述的方法,包括:基于由所述道路车辆的不同车轴的车轮生成的所述特性声波标记图的出现之间的时间和所述确定的速度来确定道路车辆的车轴之间的距离。11.根据权利要求10所述的方法,包括:基于道路车轴的所确定的间隔将道路车辆的类型分类。12.根据任何一项前述权利要求所述的方法,包括:确定所述特性声波标记图的声学强度。13.根据权利要求12所述的方法,包括:基于所述特性声波标记图的所确定的强度将道路车辆的类型分类。14.根据任何一项前述权利要求所述的方法,其中在不同已知位置中存在位于道路的表面上或在道路的表面中形成的多个已知噪声特征,并且所述方法包括:检测来自所述多个已知噪声特征中的任何一个的特性声波标记图的出现。15.根据权利要求14所述的方法,
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