返回通道自动开启系统的制作方法

[0001]
本发明涉及高速公路管理领域，尤其涉及一种返回通道自动开启系统。


背景技术：

[0002]
高速公路，简称高速路，是指专供汽车高速行驶的公路。高速公路在不同国家地区、不同时代和不同的科研学术领域有不同规定。根据《公路工程技术标准》(jtg b01-2014)规定：高速公路为专供汽车分向行驶、分车道行驶，全部控制出入的多车道公路。高速公路年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上，设计速度每小时80至120千米。截至2019年12月28日，中国高速公路总里程已达14万千米，位居全球第一。
[0003]
德国是最早建设高速公路的国家，1928年至1932年期间建成从科隆至波恩的高速公路，为世界上首条高速公路；1933年建成柏林至汉堡高速公路；1957年，通过长途公路建设法，从1959年至1970年制定三个四年建设计划，促进高速公路发展。截至2008年，德国境内共有12550千米高速公路，在高速公路管理中运用许多先进的技术手段，如智能交通诱导系统、应急通信系统、隧道安全监控系统、gps全球定位系统、gis地理信息系统、交通网络控制系统、交通信息发布查询系统等。德国高速公路最大特点是没有最高限速，也无收费站。
[0004]
目前，一旦超高的车辆进入高速公路通道内后，将陷入进退两难的境界，一般的解决方案是将后方车辆疏散，控制超高的车辆缓慢退出所述高速公路通道，显然，这种退出模式加剧了高速公路通道的拥堵程度，迟滞了通道内的车辆的通行速度。


技术实现要素：

[0005]
本发明至少具有以下两个关键的发明点：
[0006]
(1)在检测到当前通道的车辆的高度超过限高杆时，自动打开当前通道的侧面的返回通道出口处的通行杆以便于超高车辆的及时返回，减少通道内部堵塞的概率；
[0007]
(2)安装有线摄像机以使得所述有线摄像机的图像传感器的垂直方向的中间位置与所述限高杆的上表面平行，从而便于对车辆的高度是否超高进行针对性的检测操作。
[0008]
根据本发明的一方面，提供了一种返回通道自动开启系统，所述系统包括：
[0009]
通道打开机构，用于在接收到超高检测信号时，打开高速公路的通行通道的侧面的返回通道出口处的通行杆。
[0010]
更具体地，根据本发明的返回通道自动开启系统中：
[0011]
所述通道打开机构还用于在接收到超高未检测信号时，关闭高速公路的通行通道的侧面的返回通道出口处的通行杆。
[0012]
更具体地，根据本发明的返回通道自动开启系统中，还包括：
[0013]
电流检测机构，与所述通道打开机构连接，用于检测所述通道打开机构的各个工作时刻的内部电流。
[0014]
更具体地，根据本发明的返回通道自动开启系统中，还包括：
[0015]
异常分析设备，与所述电流检测机构连接，用于基于所述通道打开机构的各个工
作时刻的内部电流判断所述设备a是否被供应电流过度。
[0016]
更具体地，根据本发明的返回通道自动开启系统中，还包括：
[0017]
有线摄像机，设置在高速公路的通行通道的限高杆的中央位置，用于对即将进入通行通道的场景执行现场摄像动作，以获得当前时刻对应的通行场景图像；
[0018]
形态学处理设备，设置在高速公路的通行通道的附近的电气箱内，与所述有线摄像机连接，用于对接收到的通行场景图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
[0019]
内容锐化设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行基于kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的内容锐化图像；
[0020]
曲线处理设备，设置在所述电气箱内，位于所述形态学处理设备附近，与所述内容锐化设备连接，用于将接收到的内容锐化图像中各个曲线的最大弧度调整为低于或等于预设曲线最大弧度阈值，以获得并输出相应的弧度调整图像；
[0021]
数据分辨机构，与所述曲线处理设备连接，用于基于车体外形成像特征从所述弧度调整图像中识别出车体成像区域，所述车体成像区域由多个车体像素点构成；
[0022]
位置判断设备，设置在所述电气箱内，与所述数据分辨机构连接，用于识别每一个车体像素点所在的像素行的位置，以获得所有车体像素点所在的多个像素行，并在所述多个像素行中存在所述弧度调整图像中间像素行以及中间像素行以上的像素行时，发出超高检测信号；
[0023]
其中，安装所述有线摄像机以使得所述有线摄像机的图像传感器的垂直方向的中间位置与所述限高杆的上表面平行。
[0024]
本发明的返回通道自动开启系统结构简单，方便使用。由于在检测到当前通道的车辆的高度超过限高杆时，自动打开当前通道的侧面的返回通道出口处的通行杆以便于超高车辆的及时返回，从而减少了通道内部堵塞的概率。
附图说明
[0025]
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0026]
图1为根据本发明实施方案示出的返回通道自动开启系统的应用场景示意图。
具体实施方式
[0027]
下面将参照附图对本发明的返回通道自动开启系统的实施方案进行详细说明。
[0028][0029]
20世纪80年代，正值世界发达国家考虑建设跨区域、跨国的高速公路网络时，中国内地多数人还无法理解高速公路“全封闭和全立交”这一理念，仍习惯于“有路大家跑车、有水大家行船”的传统观念；有关专家力排众议，在经济较发达地区先行建设高速公路。实际上，高速公路是社会经济发展的必然产物。
[0030]
高速公路经济效益好、资金回收率高，如日本名神高速公路占全国公路总里程的0.35％，承担日本公路货运总量的12.3％；美国高速公路占全国公路总里程的1.3％，承担美国公路货运总量的19.3％；法国高速公路占全国公路总里程的0.6％，承担全国公路货运总量的20％；英国高速公路占全国高速公路总里程的1％，承担全国陆地货运总量的10％。
2018年，中国高速公路以占全国公路2.27％的里程，完成34.06％的公路营业性货运周转量。
[0031]
高速公路发展影响城市群空间结构演化，吸引大批工业在沿线选址，修建厂房、建设基地；扩大人们活动范围，促进卫星城镇形成和城乡之间经济文化交流，减轻交通压力，调整城市布局；通过促进工业发展带动第三产业兴旺发达，增加就业机会和收入、汽车消费以及提升人们的生活质量；改善运输结构，提高港口集散能力，分流铁路压力，有利于形成综合运输网络系统。高速公路是现代化标志，是一个国家综合国力的体现，其建设和运营涉及到国家经济和社会生活的各个方面。
[0032]
目前，一旦超高的车辆进入高速公路通道内后，将陷入进退两难的境界，一般的解决方案是将后方车辆疏散，控制超高的车辆缓慢退出所述高速公路通道，显然，这种退出模式加剧了高速公路通道的拥堵程度，迟滞了通道内的车辆的通行速度。
[0033]
为了克服上述不足，本发明搭建了一种返回通道自动开启系统，能够有效解决相应的技术问题。
[0034]
图1为根据本发明实施方案示出的返回通道自动开启系统的应用场景示意图。
[0035]
根据本发明实施方案示出的返回通道自动开启系统包括：
[0036]
通道打开机构，用于在接收到超高检测信号时，打开高速公路的通行通道的侧面的返回通道出口处的通行杆；
[0037]
所述通道打开机构还用于在接收到超高未检测信号时，关闭高速公路的通行通道的侧面的返回通道出口处的通行杆；
[0038]
电流检测机构，与所述通道打开机构连接，用于检测所述通道打开机构的各个工作时刻的内部电流；
[0039]
异常分析设备，与所述电流检测机构连接，用于基于所述通道打开机构的各个工作时刻的内部电流判断所述设备a是否被供应电流过度；
[0040]
有线摄像机，设置在高速公路的通行通道的限高杆的中央位置，用于对即将进入通行通道的场景执行现场摄像动作，以获得当前时刻对应的通行场景图像；
[0041]
形态学处理设备，设置在高速公路的通行通道的附近的电气箱内，与所述有线摄像机连接，用于对接收到的通行场景图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
[0042]
内容锐化设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行基于kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的内容锐化图像；
[0043]
曲线处理设备，设置在所述电气箱内，位于所述形态学处理设备附近，与所述内容锐化设备连接，用于将接收到的内容锐化图像中各个曲线的最大弧度调整为低于或等于预设曲线最大弧度阈值，以获得并输出相应的弧度调整图像；
[0044]
数据分辨机构，与所述曲线处理设备连接，用于基于车体外形成像特征从所述弧度调整图像中识别出车体成像区域，所述车体成像区域由多个车体像素点构成；
[0045]
位置判断设备，设置在所述电气箱内，与所述数据分辨机构连接，用于识别每一个车体像素点所在的像素行的位置，以获得所有车体像素点所在的多个像素行，并在所述多个像素行中存在所述弧度调整图像中间像素行以及中间像素行以上的像素行时，发出超高检测信号；
[0046]
其中，安装所述有线摄像机以使得所述有线摄像机的图像传感器的垂直方向的中间位置与所述限高杆的上表面平行。
[0047]
接着，继续对本发明的返回通道自动开启系统的具体结构进行进一步的说明。
[0048]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0049]
所述位置判断设备还用于在所述多个像素行中不存在所述弧度调整图像中间像素行以及中间像素行以上的像素行时，发出超高未检测信号。
[0050]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0051]
在所述位置判断设备中，所述弧度调整图像中间像素行为所述弧度调整图像的各个像素行中位于中间位置的像素行。
[0052]
在所述返回通道自动开启系统中，还包括：
[0053]
蜂鸣器，设置在高速公路的通行通道的限高杆上，与所述位置判断设备连接，用于在接收到所述超高检测信号时，执行预设频率的蜂鸣报警操作。
[0054]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0055]
所述蜂鸣器还用于在接收到所述超高未检测信号时，停止执行预设频率的蜂鸣报警操作。
[0056]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0057]
所述曲线处理设备具有串行通信接口，用于接收外部输入的串行通信数据。
[0058]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0059]
所述数据分辨机构具有并行通信接口，用于接收外部输入的并行通信数据，所述并行通信接口的位数为8位或16位。
[0060]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0061]
所述位置判断设备与iic控制总线连接，用于接收所述iic控制总线发送的各种控制命令，所述各种控制命令用于分别配置所述位置判断设备的各个工作参数。
[0062]
在所述返回通道自动开启系统中：
[0063]
所述曲线处理设备、所述数据分辨机构和所述位置判断设备共用同一时钟产生设备，所述时钟产生设备为一石英振荡器。
[0064]
在所述返回通道自动开启系统中，还包括：
[0065]
内容显示设备，与所述曲线处理设备连接，用于接收并显示所述曲线处理设备的工作状态；
[0066]
其中，所述内容显示设备还与所述数据分辨机构连接，用于接收并显示所述数据分辨机构的工作状态；
[0067]
其中，所述位置判断设备还包括内置存储单元，用于暂存所述位置判断设备的输入数据和输出数据。
[0068]
另外，可以采用cpld芯片来实现所述曲线处理设备。cpld具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用cpld器件。cpld器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
[0069]
cpld是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
[0070]
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。