非机动车违章行驶的监测系统及应用该监测系统的道路的制作方法

本申请涉及交通电子技术领域，尤其涉及一种非机动车违章行驶的监测系统及应用该监测系统的道路。

背景技术：

当前，随着城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，很多大城市的机动车保有量呈逐年增长的趋势，使得城市道路的交通压力不断上升，因此越来越多的城市提倡绿色出行，如大力推广自行车出行，同时也规划了专供非机动车行驶的非机动车道，并标示有醒目的车道线。为此，一些商家推出了共享单车，人们可以通过付费来骑行共享单车出行。共享单车给人们的出行带来便捷的同时，也使得单车的违章行驶问题日益突出，例如单车在行驶过程中闯红灯、从非机动车道中越线进入机动车道等等，给交通安全带来了较大的安全隐患。因此，如何实现对行驶中的非机动车辆进行管理是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种非机动车违章行驶的监测系统及应用该监测系统的道路，能够对非机动车的违章行驶情况进行实时监控，有助于规范非机动车的运行管理。

本申请实施例第一方面提供一种非机动车违章行驶的监测系统，包括：用于感知通行非机动车的传感器阵列、用于监控所述传感器阵列的信号机以及用于对通行的非机动车进行违章记录的后台服务器，所述信号机分别与所述传感器阵列、所述后台服务器连接；其中，

所述传感器阵列设置于城市道路中的非机动车道的地面上，所述传感器阵列包括n个传感器，其中，所述传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器具有用以与所述信号机进行通信的无线式和/或有线式信号输出接口；所述n为大于1的整数，所述非机动车道为城市道路上预先划定的车道段所形成的区域；

所述信号机包括用以与所述传感器阵列进行通信的第一通信模块、用以对通行的非机动车进行违章检测的违章检测模块，以及用以与所述后台服务器进行通信的第二通信模块。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述非机动车道设置于城市道路的平面交叉路口，且与所述平面交叉路口的人行横道xi相邻设置；

和/或，所述非机动车道与城市道路的行车道yi相邻设置。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述n个传感器包括设置于所述非机动车道区域内部的n1个传感器，和/或设置于所述非机动车道的至少一条边界线上的n2个传感器，所述至少一条边界线的朝向与所述非机动车道的车辆通行方向一致，其中，所述n1和所述n2为不大于所述n的正整数。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器被部分或全部掩埋于路面之下；或者，所述传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器被贴装于道路表面。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述非机动车违章行驶的监测系统还包括用于获取非机动车身份的车辆标识接收器阵列，设置于所述非机动车道的地面上，所述车辆标识接收器阵列包括n个车辆标识接收器，所述n个车辆标识接收器与所述n个传感器一对一连接。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器中集成有用于获取非机动车身份的车辆标识接收器，该车辆标识接收器与该传感器的信号输出接口耦合连接。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述非机动车违章行驶的监测系统还包括用于指示非机动车通行的信号指示灯，设置于所述非机动车道的地面上，所述信号指示灯与所述信号机连接，所述信号机还包括用以与所述信号指示灯进行通信的第三通信模块以及用以控制所述信号指示灯的控制模块。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述信号指示灯能够在所述信号机的驱动下发出允许非机动车通行的指示信号，所述信号指示灯还能够在所述信号机的驱动下发出禁止非机动车通行的指示信号。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述非机动车违章行驶的监测系统还包括用于采集图像的摄像装置，设置于所述非机动车道的端口处和/或所述非机动车道的道路两边，所述信号机还包括用以与所述摄像装置进行通信的第四通信模块，通过所述第四通信模块与所述摄像装置连接。

本申请实施例第二方面提供一种具有监测非机动车违章行驶功能的道路，包括：路基和设置于所述路基上的路面，所述路面上设置有非机动车道，所述非机动车道上部署有本申请实施例第一方面所提供的任一种所述的非机动车违章行驶的监测系统。

本申请一些实施例提供的非机动车违章行驶的监测系统包括用于感知通行非机动车的传感器阵列、用于监控传感器阵列的信号机以及用于对通行的非机动车进行违章记录的后台服务器，其中，传感器阵列包括n个传感器，其中一个或任意一个传感器具有用以与信号机进行通信的无线式和/或有线式信号输出接口，信号机包括用以与传感器阵列进行通信的第一通信模块、用以对通行的非机动车进行违章检测的违章检测模块，以及用以与后台服务器进行通信的第二通信模块。当非机动车辆进入非机动车道时，设置于非机动车道地面上的传感器阵列可以感知到通行的非机动车辆，并反馈给信号机以告知有非机动车辆通行，信号机根据不同传感器反馈的信息确定出非机动车辆在非机动车道内的行驶情况(如行驶位置、行驶轨迹、行驶时长、行驶速度、行驶方向等等)，这样能够智能地对非机动车道内的非机动车辆的通行情况进行实时监控。进一步地，在检测到非机动车辆违章行驶(如闯红灯行驶、逆向行驶或从非机动车道越线驶入机动车道等等)时，可以通过后台服务器实时、准确地对非机动车辆的违章行为进行记录，能够为对违章行驶的非机动车辆进行相应的惩罚提供依据，进而可以有助于规范非机动车辆的运行管理。

此外，本申请一些实施例提供的具有监测非机动车违章行驶功能的道路上设置有非机动车道，并在非机动车道上部署上述非机动车违章行驶的监测系统，通过该非机动车违章行驶的监测系统可以对行驶在非机动车道内的非机动车辆进行实时监控，尤其能够实时、准确地对非机动车辆的违章行为进行记录，进而能够有助于规范非机动车辆的运行管理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种非机动车违章行驶的监测系统的结构示意图；

图2a是本申请实施例提供的一种平面交叉路口的布局示意图；

图2b是本申请实施例提供的图2a举例所示平面交叉路口上非机动车道的一种可能的布局示意图；

图2c是本申请实施例提供的图2a举例所示平面交叉路口上非机动车道的另一种可能的布局示意图；

图3a是本申请实施例提供的另一种平面交叉路口的布局示意图；

图3b是本申请实施例提供的图3a举例所示平面交叉路口上非机动车道的一种可能的布局示意图；

图3c是本申请实施例提供的图3a举例所示平面交叉路口上非机动车道的另一种可能的布局示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种非机动车违章行驶的监测系统的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种具有监测非机动车违章行驶功能的道路的布局示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备未限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而并非用于描述特定的顺序。

本申请实施例提供了一种非机动车违章行驶的监测系统及应用该监测系统的道路，能够对非机动车的违章行驶情况进行实时监控，有助于规范非机动车的运行管理。以下将结合附图进行详细描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种非机动车违章行驶的监测系统的结构示意图。如图1所示，该非机动车违章行驶的监测系统包括：用于感知通行非机动车的传感器阵列100、用于监控传感器阵列100的信号机200以及用于对通行的非机动车进行违章记录的后台服务器300，信号机200分别与传感器阵列100、后台服务器300连接；其中，

传感器阵列100设置于城市道路中的非机动车道的地面上，传感器阵列100包括n个传感器，其中，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器具有用以与信号机200进行通信的无线式和/或有线式信号输出接口；n为大于1的整数，非机动车道为城市道路上预先划定的车道段所形成的区域；

信号机200包括用以与传感器阵列100进行通信的第一通信模块21、用以对通行的非机动车进行违章检测的违章检测模块22，以及用以与后台服务器300进行通信的第二通信模块23。

其中，非机动车可以包括但不限于电动自行车、非电动自行车、平板车、三轮车等以非动力装置驱动的运输工具。顾名思义，城市道路上的非机动车道是用于非机动车行驶的车道。传感器阵列100设置于城市道路中的非机动车道的地面上，具体的，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器可以被部分或全部掩埋于非机动车道的路面之下；或者，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器可以被贴装于非机动车道的道路表面。

可选的，传感器阵列100中的n个传感器可以包括设置于非机动车道区域内部的n1个传感器，和/或可以包括设置于非机动车道的至少一条边界线上的n2个传感器，上述至少一条边界线的朝向与非机动车道的车辆通行方向一致，其中，n1和n2为不大于n的正整数。当非机动车道上仅在区域内部设置有n1个传感器时，此时n1等于n；当非机动车道上仅在两条边界线上设置有n2个传感器时，此时n2等于n；当非机动车道上既在区域内部设置有n1个传感器，又在两条边界线上设置有n2个传感器时，此时n等于n1与n2的总和。

本申请实施例中，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器具有至少一个无线式和/或至少一个有线式信号输出接口，该信号输出接口可以用于与信号机200进行连接，使得传感器可以通过无线方式和/或有线方式与信号机200建立通信连接，具体的，通过该传感器的无线式信号输出接口与信号机200的无线信号输入接口连接，和/或通过该传感器的有线式信号输出接口与信号机200的有线信号输入接口连接。其中，无线方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真(lightfidelity，lifi)的通信方式等中的至少一种。此外，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器还具有无线式和/或有线式信号输入接口，使得传感器可以通过信号输入接口感知是否有非机动车辆通行，在感知到有非机动车辆通行后，可以通过信号输出接口反馈给信号机200。

可选的，传感器阵列100中的传感器可以包括但不限于地磁式传感器、压电式传感器(如重力传感器)、光电式传感器(如激光传感器、红外传感器等)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。传感器阵列100中的传感器可以用于感知在非机动车道内通行的非机动车辆。具体的，当非机动车辆在非机动车道内行驶时，经过某一传感器时会使该传感器发生信号变化，从而使该传感器感知到有非机动车辆通行。例如，非机动车辆在经过地磁式传感器时会使传感器周围的磁场发生改变；非机动车辆在经过压电式传感器时会使传感器感受到车辆施加在其上的压力；非机动车辆在经过光电式传感器时会使传感器感受到周围的光照强度发生变化，或者会使传感器在非机动车辆经过时接收到反射回来的光信号；非机动车辆在经过超声波传感器时会使传感器接收到反射回来的超声波信号；非机动车辆在经过电容式传感器时会使传感器感受到因车辆施加在其上的压力而引起的电容的变化等等。

可选的，非机动车道可以设置于城市道路的平面交叉路口，且与平面交叉路口的人行横道xi相邻设置；和/或，非机动车道可以与城市道路的行车道yi相邻设置。其中，人行横道xi可以为城市道路的平面交叉路口上的其中一条或任意一条用于行人通行的人行横道；行车道yi可以为城市道路的平面交叉路口上的其中一条或任意一条用于机动车行驶的行车道，城市道路上的行车道又可称为机动车道，可以是城市道路上某一平面交叉路口的入口道或出口道。

请参阅图2a，本申请实施例在平面交叉路口的某些人行横道旁设置非机动车道可如图2a举例所示。其中，图2a所示举例中，是以平面交叉路口的所有入口道/出口道与路口之间均设置有人行横道为例的，且在每一人行横道旁设置有一非机动车道，即人行横道与非机动车道相邻设置(如平行设置)。在实际应用中，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可设置有人行横道，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可不设置有人行横道。当某些入口道/出口道与路口之间未设置人行横道时，可以仅在该入口道/出口道与路口之间设置非机动车道，此时非机动车道与相应的入口道/出口道相交设置(如垂直设置)。当然也可以在某些入口道/出口道与路口之间既不设置人行横道也不设置非机动车道。图2a中主要是以非机动车道比其相邻的人行横道更靠近路口为例的，当然也可以设置为人行横道比其相邻的非机动车道更靠近路口，这里不作限定。可以理解的是，图2a中非机动车道可以是单向或双向通行的，当仅为单向通行时，可以在人行横道两边均设置一非机动车道，且这两条非机动车道的通行方向相反。当某一非机动车道为双向通行时，可以通过隔离线将该非机动车道划分为通行方向相反的两部分。图2a中是以十字形平面交叉路口为例的，然而平面交叉路口也还可能是t字形的平面交叉路口或是其它形状的平面交叉路口，本申请实施例不作限定。

其中，平面交叉路口的入口道也可以称之为进口道，即在入口道内行驶的车辆驶向路口。平面交叉路口的一条入口道可包括一条或多条入口车道，入口车道也可称为进口车道。平面交叉路口的出口道也可以称之为下游道，即在出口道内行驶的车辆驶离路口。平面交叉路口的一条出口道可包括一条或多条出口车道，出口车道也可称为下游车道。其中，入口道/出口道构成了用于机动车通行的机动车道。本申请实施例的相关附图中主要是以入口道位于相应出口道右侧为例的，而有些国家的入口道也可能是位于相应出口道的左侧，对于这样的情况可依此类推。可以理解的是，入口道和出口道的定义是相对路口而言的，一个平面交叉路口的入口道可以为下一个平面交叉路口的出口道，而一个平面交叉路口的出口道可以为下一个平面交叉路口的入口道。

在某些情况下，可以在平面交叉路口的入口车道与路口之间设置停车线(图中未示出)，入口车道的停车线可以与人行横道之间留有一固定的距离，如相对于入口车道的行驶方向，该入口车道的停车线可设置在人行横道之后；该停车线也可以与人行横道相邻或交汇设置，如该入口车道的停车线设置在人行横道的边界线位置。当路口的交通信号灯为机动车辆禁行时，则机动车辆需在停车线前停车等待，即不可超越该停车线，这样有助于提高行人过人行横道的安全性。

其中，一种可能的在非机动车道上设置传感器阵列的方式可以如图2b举例所示。在图2b中，非机动车道与人行横道相邻设置，非机动车道与人行横道之间可以设置隔离带，也可以不设置隔离带。非机动车道的区域内部(如非机动车道的中间部分区域)设置有若干个传感器构成的传感器阵列，用于感知在非机动车道上通行的非机动车辆。其中，传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距可以相等或部分相等或互不相等。例如，传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距可均为1米、1.5米、2米、2.5米、3米或其他值。又如，传感器阵列中，距离非机动车道的一端(如入口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小；或者传感器阵列中，距离非机动车道的另一端(如出口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小。当然，传感器阵列中的两个相邻传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某一端逐渐减小或逐渐增大的变化规律。此外，可以在非机动车道与人行横道的隔离线附近且沿该隔离线也设置若干传感器(图中未示出)，以方便感知在非机动车道内行驶的非机动车辆是否越线驶入人行横道。图2b中所示的非机动车道可以是单向或双向通行的，当然，也可以在人行横道的两边各设置一非机动车道，两边的非机动车道的通行方向可以相反。

另一种可能的在非机动车道上设置传感器阵列的方式可以如图2c举例所示。与图2b举例所示不同的是，图2c中是在非机动车道的两条边界线上(或附近)设置有若干个传感器构成的传感器阵列，用于感知在非机动车道上通行的非机动车辆。其中，任一条边界线上的任意两个相邻传感器之间的间距可以相等或部分相等或互不相等。例如，任一条边界线上的任意两个相邻传感器之间的间距可均为1米、1.5米、2米、2.5米、3米或其他值。又如，任一条边界线上，距离非机动车道的一端(如入口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小；或者任一条边界线上，距离非机动车道的另一端(如出口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小。当然，任一条边界线上的两个相邻传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某一端逐渐减小或逐渐增大的变化规律。图2c中，两条边界线的传感器可以一一对齐，即两条边界线上的传感器的排列方式相同；也可以采用交叉排列的方式，如一条边界线上的任一传感器是设置于另一边界线上的两个相邻传感器之间的相应位置。在图2c中虽然是以非机动车道上两条边界线都设置有传感器为例的，当然也可以仅在其中一条边界线上设置传感器而另一条边界线上不设置传感器。

在图2c中，设置于非机动车道边界线上的传感器可以是超声波传感器、激光传感器、红外传感器等通过发射声音信号和/或光信号来感知物体的传感器。当非机动车辆进入非机动车道时，位于两边界线上的传感器发射信号并接收到反射回的信号来判断是否有非机动车辆经过。在安装传感器时，传感器的信号发射端发射出的信号与水平地面呈一固定的垂直角度α，其中，角度α的范围可以是0°至60°，如角度α为0°、5°、10°、30°、45°、60°等等。两条边界线都设置传感器的好处在于能够提高感知到非机动车辆的精确度。可以理解的是，非机动车道可以在两条边界线上设置传感器的同时，也可以在非机动车道的区域内部设置传感器，有助于进一步提高感知到非机动车辆的精确度。

请参阅图3a，本申请实施例在平面交叉路口的某些行车道(如入口道和/或出口道)旁设置非机动车道可如图3a举例所示。平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可设置有人行横道，平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可不设置有人行横道。与图2a举例所示不同的是，图3a中是以平面交叉路口的每一入口道/出口道与道路边界线之间均设置有一非机动车道为例的，且每一入口道/出口道与非机动车道相邻设置(如平行设置)。在实际应用中，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与道路边界线之间可设置有非机动车道，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与道路边界线之间可不设置有非机动车道。其中，任一非机动车道可以是单向或双向通行的，当某一非机动车道为单向通行时，该非机动车道的通行方向优选的与相邻的行车道的机动车的行驶方向一致；当该非机动车道为双向通行时，可以通过隔离线将该非机动车道划分为通行方向相反的两部分。

其中，一种可能的在非机动车道上设置传感器阵列的方式可以如图3b举例所示。在图3b中，城市道路的某一行车道(即机动车道)包括入口车道1和入口车道2，且在入口车道2旁设置有一非机动车道，即入口车道2与非机动车道相邻设置。非机动车道的区域内部(如非机动车道的中间部分区域)设置有若干个传感器构成的传感器阵列，用于感知在非机动车道上通行的非机动车辆。其中，传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距可以相等或部分相等或互不相等。例如，传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距可均为1米、1.5米、2米、2.5米、3米或其他值。又如，传感器阵列中，距离非机动车道的一端(如入口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小；或者传感器阵列中，距离非机动车道的另一端(如出口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小。当然，传感器阵列中的两个相邻传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某一端逐渐减小或逐渐增大的变化规律。

在图3b中，不同入口车道之间的车道隔离线可以是允许车辆变道的虚线，也可以是禁止车辆变道的实线。非机动车道与之相邻的入口车道之间的隔离线为禁止车辆变道的隔离线。此外，可以在非机动车道内靠近车道隔离线附近且沿该车道隔离线也设置若干传感器(图中未示出)，以方便感知在非机动车道内行驶的非机动车辆是否越线驶入机动车道。可以理解的是，城市道路的行车道可以设置比图3b中更多或更少的入口车道，这里不作限定。

另一种可能的在非机动车道上设置传感器阵列的方式可以如图3c举例所示。与图3b举例所示不同的是，图3c中是在非机动车道的两条边界线上(或附近)设置有若干个传感器构成的传感器阵列，用于感知在非机动车道上通行的非机动车辆。其中，任一条边界线上的任意两个相邻传感器之间的间距可以相等或部分相等或互不相等。例如，任一条边界线上的任意两个相邻传感器之间的间距可均为1米、1.5米、2米、2.5米、3米或其他值。又如，任一条边界线上，距离非机动车道的一端(如入口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小；或者任一条边界线上，距离非机动车道的另一端(如出口端)越远的两个相邻传感器之间的间距越小。当然，任一条边界线上的两个相邻传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某一端逐渐减小或逐渐增大的变化规律。图3c中，两条边界线的传感器可以一一对齐，即两条边界线上的传感器的排列方式相同；也可以采用交叉排列的方式，如一条边界线上的任一传感器是设置于另一边界线上的两个相邻传感器之间的相应位置。在图3c中虽然是以非机动车道上两条边界线都设置有传感器为例的，当然也可以仅在其中一条边界线上设置传感器而另一条边界线上不设置传感器。此外，在安装传感器时，传感器的信号发射端发射出的信号与水平地面呈一固定的垂直角度α，其中，角度α的范围可以是0°至60°，如角度α为0°、5°、10°、30°、45°、60°等等。两条边界线都设置传感器的好处在于能够提高感知到非机动车辆的精确度。可以理解的是，非机动车道可以在两条边界线上设置传感器的同时，也可以在非机动车道的区域内部设置传感器，有助于进一步提高感知到非机动车辆的精确度。

本申请实施例中，传感器阵列100中包括的各个传感器一经安装，其位置即固定好了，相应地，各个传感器彼此之间的距离也固定了，可以将各个传感器的位置信息以及任意两个传感器之间的距离提前存储在信号机200的存储单元中，或者可以保存在其他独立的存储器中。其中，传感器的位置信息可以是该传感器在非机动车道内的具体位置(如距离非机动车道的入口端多少长度、距离非机动车道的两条边界线多少长度等)、所在位置的经纬度坐标等。此外，每一个传感器有其自身的身份识别号，身份识别号可以用于指示传感器的身份，一个身份识别号可以唯一标识一个传感器，不同传感器的身份识别号不同。基于传感器在非机动车道内的分布，当前传感器与相邻的下一传感器在一定时间内默认感知到的是同一非机动车辆。

通过在非机动车道内设置传感器阵列100可以在同一时间或同一时间段内感知在该非机动车道内通行的多辆非机动车，继而可以得知该时间或时间段内在非机动车道内行驶的非机动车辆的数目；也可以感知每一非机动车辆在该非机动车道内的行驶情况(如行驶位置、行驶轨迹、行驶时长、行驶速度、行驶方向等等)。具体的，当传感器阵列100中的某一传感器感知到有非机动车辆通行时，将向信号机200的第一通信模块31反馈有非机动车辆通行的同时还会默认发送自身的身份识别号，以使得信号机200可以根据该身份识别号来确定该传感器的身份，得知具体是哪个传感器感知到非机动车辆，进而可以从预先存储的各个传感器的位置信息中获取到该传感器的位置信息，即可以得知非机动车辆的实时行驶位置。进一步地，当下一传感器感知到该非机动车辆时，同样向信号机200反馈自身的身份识别号，使得信号机200获取到该下一传感器的身份和位置信息。基于上述过程，信号机200即可通过感知到该非机动车辆的不同传感器的位置信息来估算出该非机动车辆在非机动车道内的行驶轨迹。另外，传感器阵列100中的任一传感器在感知到非机动车辆的同时还可以记录下感知到该非机动车辆时的时间(或时间戳)，并在反馈有非机动车辆通行时一并将感知到该非机动车辆的时间发送给信号机200，以使得信号机200根据感知到同一非机动车辆的不同传感器反馈的感知到该非机动车辆的时间(或时间戳)来确定出该非机动车辆在非机动车道内的行驶时长。进一步地，信号机200根据感知到同一非机动车辆的不同传感器的位置分布来确定这些传感器之间的距离，以及结合这些传感器感知到该非机动车辆的时间差值来估算出该非机动车辆在非机动车道内的行驶速度。此外，信号机200通过获取感知到同一非机动车辆的不同传感器反馈信息时的时间先后顺序可以确定出该非机动车辆在非机动车道内的通行方向。

进一步地，信号机200在确定出某一非机动车辆在非机动车道内的行驶情况后，可以利用违章检测模块32根据该行驶情况来确定出该非机动车辆是否有违章行驶。例如，根据该非机动车辆在非机动车道内的行驶轨迹来判断该非机动车辆是否越线行驶；根据该非机动车辆在非机动车道内的行驶方向来判断该非机动车辆是否逆向行驶。又如，将该非机动车辆在非机动车道内的行驶时间与信号机200中存储的路口红绿灯时间周期进行比较，当行驶时间为红灯禁止非机动车行驶的时间时，则可以确定该非机动车辆当前是违章行驶；当行驶时间为绿灯允许非机动车行驶的时间时，可以确定该非机动车辆未违章行驶。

另外，在信号机200的违章检测模块32检测出非机动车辆在非机动车道上违章行驶时，可以通过第二通信模块33将该非机动车辆的违章行驶情况反馈给后台服务器300，以使后台服务器300记录下该非机动车辆的违章行驶情况，为后续对该非机动车辆进行违章取证和/或违章罚款提供可靠依据。

在实际应用中，采用传感器阵列100的好处在于，当其中一个传感器损坏而无法正常工作时将不会对非机动车辆的行驶情况的测量产生不良影响，也就是说，即使某个或某些传感器无法工作仍能采用其他未损坏的传感器来正常进行行驶情况的测量。

可选的，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器中可以集成有太阳能电池板，通过太阳能电池板为该传感器提供电能。具体的，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器可以包括至少一块太阳能电池板，如包括一块、两块、三块、四块太阳能电池板等等，利用太阳能电池板将外部的太阳能转换为电能，从而能够保证传感器正常工作所需电能。

可选的，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器还可以包括至少一个无线式和/或有线式电源输入端口，通过无线式和/或有线式电源输入端口与外部供电设备进行连接，从而利用外部供电设备为传感器进行供电。

可选的，传感器阵列100中的其中一个或任意一个传感器中可以集成有用于获取非机动车辆身份的车辆标识接收器，该车辆标识接收器与该传感器的信号输出接口耦合连接。具体的，非机动车辆在非机动车道内行驶时，非机动车辆可以通过射频、微波等方式发出用于指示非机动车辆身份的标识信息，以使得传感器在感知到非机动车辆的同时，还能够利用集成的车辆标识接收器接收到该非机动车辆发出的标识信息。其中，非机动车辆的标识信息可以是非机动车辆的电子车牌、车辆识别号码(vehicleidentificationnumber，vin)等，一个标识信息可以唯一标识一辆非机动车，不同非机动车辆对应的标识信息不同。传感器再通过信号输出接口向信号机200反馈感知到非机动车辆的同时，还可以一并反馈接收到的标识信息，以使得信号机200根据该标识信息确定出非机动车辆的身份，为非机动车辆实名制通行提供依据。当有非机动车辆违章行驶时，可以通过该非机动车辆的标识信息准确识别出该非机动车辆的身份，使违章行驶记录更加准确，针对性强。

可选的，车辆标识接收器也可以是分离于传感器而作为一个独立的设备。具体的，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的另一种非机动车违章行驶的监测系统的结构示意图。与图1所示的非机动车违章行驶的监测系统相比，图4所示的非机动车违章行驶的监测系统还可以包括用于获取非机动车辆身份的车辆标识接收器阵列400，设置于非机动车道的地面上，车辆标识接收器阵列400包括n个车辆标识接收器，上述n个车辆标识接收器与上述n个传感器一对一连接。

其中，车辆标识接收器阵列400中包含的车辆标识接收器的数量与传感器阵列100中包含的传感器的数量相同。一个车辆标识接收器可以连接一个传感器，具体的，车辆标识接收器可以通过有线式和/或无线式方式与传感器建立通信连接，车辆标识接收器可以设置在对应连接的传感器的旁边位置。当非机动车辆途径某一传感器时，该传感器会感知到该非机动车辆，且与该传感器连接的车辆标识接收器将接收到该非机动车辆发出的用于指示该非机动车辆身份的标识信息，并将接收到的标识信息发送给该传感器。进一步地，该传感器可以将该标识信息发送给信号机200，以使信号机200能够准确知道通行非机动车辆的身份，为非机动车辆实名制通行和违章记录提供依据。

可选的，图4所示的非机动车违章行驶的监测系统还可以包括至少一个用于指示非机动车通行的信号指示灯500，设置于非机动车道的地面上，信号指示灯500与信号机200连接，信号机200还可以包括用以与信号指示灯500进行通信的第三通信模块24以及用以控制信号指示灯500的控制模块25。

其中，信号指示灯500可以具有无线式和/或有线式信号输出接口，通过无线式和/或有线式信号输出接口与信号机200的第三通信模块24建立通信连接。信号指示灯500设置于非机动车道的地面上，优选的可以设置在靠近非机动车道的入口端和/或非机动车道的出口端位置处的地面上。当然，也可以将信号指示灯500设置在非机动车道的其他位置(如中间位置)，这里不作限定。具体的，信号指示灯500的壳体可以被部分或全部掩埋于非机动车道的路面之下，或者，信号指示灯500的壳体可以被贴装于非机动车道的道路表面。信号指示灯500可以通过自身和/或外部供电电路进行供电，其具体供电方式可以与传感器阵列100中的传感器相同或相似。在非机动车道的地面上设置信号指示灯500可以使非机动车辆的骑行者更方便、直观地了解当前是否可以进入非机动车道。

具体的，信号指示灯500能够在信号机200的控制模块25的驱动控制下发出允许非机动车通行的指示信号，信号指示灯500还能够在信号机200的控制模块25的驱动控制下发出禁止非机动车通行的指示信号，信号指示灯500还能够在信号机200的控制模块25的驱动控制下发出警示非机动车通行的指示信号。例如，信号机200可以通过控制模块25向信号指示灯500下发禁行指令，此时控制模块25控制信号指示灯500显示为红色，从而指示当前非机动车道禁止非机动车辆驶入；信号机200可以通过控制模块25向信号指示灯500下发允行指令，此时控制模块25控制信号指示灯500显示为绿色，从而指示当前非机动车道允许非机动车辆驶入；信号机200可以通过控制模块25向信号指示灯500下发警示指令，此时控制模块25控制信号指示灯500显示为黄色，从而指示当前非机动车道警示非机动车辆驶入，此时信号指示灯500为绿灯至红色的转换阶段，非机动车辆也不被允许驶入非机动车道。

可选的，图4所示的非机动车违章行驶的监测系统还可以包括用于采集图像的摄像装置600，设置于非机动车道的端口处和/或非机动车道的道路两边，信号机200还可以包括用以与摄像装置600进行通信的第四通信模块26，通过第四通信模块26与摄像装置600连接。

其中，摄像装置600可以通过无线方式和/或有线方式与信号机200建立通信连接。摄像装置600可以设置在非机动车道的入口端处和/或出口端处，也可以设立在非机动车道的道路两边，还可以架设在高空中。摄像装置600可以实时采集非机动车道上非机动车辆的行驶图像，也可以在信号机200检测出有非机动车辆违章行驶时，通过控制模块25下发指令给摄像装置600，以指示摄像装置600采集该非机动车辆的违章行驶图像。此外，摄像装置600采集到的违章行驶图像将反馈给信号机200，信号机200也可以进一步将该违章行驶图像发送给后台服务器300，从而为后续对非机动车辆进行违章取证和/或违章罚款提供可靠依据。

由上可见，本申请一些实施例中的非机动车违章行驶的监测系统包括用于感知通行非机动车的传感器阵列、用于监控传感器阵列的信号机以及用于对通行的非机动车进行违章记录的后台服务器，其中，传感器阵列包括n个传感器，其中一个或任意一个传感器具有用以与信号机进行通信的无线式和/或有线式信号输出接口，信号机包括用以与传感器阵列进行通信的第一通信模块、用以对通行的非机动车进行违章检测的违章检测模块，以及用以与后台服务器进行通信的第二通信模块。当非机动车辆进入非机动车道时，设置于非机动车道地面上的传感器阵列可以感知到通行的非机动车辆，并反馈给信号机以告知有非机动车辆通行，信号机根据不同传感器反馈的信息确定出非机动车辆在非机动车道内的行驶情况(如行驶位置、行驶轨迹、行驶时长、行驶速度、行驶方向等等)，这样能够智能地对非机动车道内的非机动车辆的通行情况进行实时监控。进一步地，在检测到非机动车辆违章行驶(如闯红灯行驶、逆向行驶或从非机动车道越线驶入机动车道等等)时，可以通过后台服务器实时、准确地对非机动车辆的违章行为进行记录，能够为对违章行驶的非机动车辆进行相应的惩罚提供依据，进而可以有助于规范非机动车辆的运行管理。

此外，在本申请的一些实施例中，非机动车违章行驶的监测系统还可以包括用于获取非机动车辆身份的车辆标识接收器，和/或用于指示非机动车通行的信号指示灯，和/或用于采集图像的摄像装置；通过车辆标识接收器接收到的信息可以确定出非机动车辆的实际身份，为车辆实名制通行和违章记录提供依据；通过信号指示灯可以使非机动车辆的骑行者更方便、直观地了解当前是否可以进入非机动车道；另外，对违章行驶的非机动车辆进行图像采集，能够为后续对非机动车辆进行违章取证和/或违章罚款提供可靠依据。

本申请实施例还提供了一种具有监测非机动车违章行驶功能的道路，请参阅图5，该具有监测非机动车违章行驶功能的道路可以包括路基(图中未示出)和设置于路基上的路面，路面上设置有非机动车道，该非机动车道上可以部署有上述实施例中所描述的任一种非机动车违章行驶的监测系统。

其中，道路主要是由路基和路面两部分组成，这里的道路可以是指城市道路，也可以是郊区道路、高速公路等。路基可以看作是道路的基础，位于路面之下，而路面铺筑在路基之上供车辆行驶。进一步地，路面上可以设置至少一条的非机动车道，用于非机动车辆的通行。路面上还可以设置至少一条的行车道，行车道又可看作是用于机动车行驶的机动车道，可以是道路上某一平面交叉路口的入口道或出口道，车辆在入口道与出口道中行驶时行驶方向相反。平面交叉路口的一条入口道可以包括一条或多条入口车道，平面交叉路口的一条出口道可以包括一条或多条出口车道，所有入口车道(或出口车道)的宽度可以都相同、部分相同或都不同。另外，道路上的行车道也可以是道路上的某一桥梁或某一立交桥。此外，在平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可设置有人行横道，而平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间也可不设置有人行横道。非机动车道可以设置在平面交叉路口，例如设置在路口的某些人行横道旁，且与人行横道相邻设置(如平行设置)。非机动车道也可以设置在某些行车道旁，且与行车道相邻设置(如平行设置)。

进一步地，在该非机动车道上部署上述实施例中所描述的非机动车违章行驶的监测系统，以使得可以对行驶在非机动车道内的非机动车辆的行驶情况进行掌控，从而可以及时获取到非机动车辆是否存在违章行驶。具体的，在非机动车道内开设有若干个第一凹槽，并在每一个第一凹槽内嵌入一个传感器，从而构成传感器阵列100，可以用于感知在非机动车道内行驶的非机动车辆。其中，第一凹槽可以开设在非机动车道的区域内部(如图5中所示的中间部分区域)，也可以开设在非机动车道的两条边界线上或附近。在非机动车道的道路边可以设置信号机200和后台服务器300，且传感器阵列100中的传感器与信号机200之间建立有无线和/或有线连接，信号机200与后台服务器300之间也建立有通信连接。进一步地，可以在非机动车道内开设有若干个第二凹槽，且第二凹槽紧挨着第一凹槽设置，在每一个第二凹槽内嵌入一个车辆标识接收器，从而构成车辆标识接收器阵列400，可以用于获取非机动车辆用以指示身份的标识信息，其中，每一车辆标识接收器与之挨着的传感器一对一连接，以便将获取到的标识信息传输给传感器。可以在非机动车道内开设有至少一个第三凹槽，且在第三凹槽内嵌入信号指示灯500，用于指示非机动车通行，其中，信号指示灯500与信号机200之间建立有无线和/或有线连接。第三凹槽可以开设在非机动车道的入口端位置处，也可以开设在非机动车道的出口端位置处，还可以开设在非机动车道的中间位置，这里不作限定。此外，还可以在非机动车道的入口端处和/或非机动车道的出口端处，和/或非机动车道的道路两边设置摄像装置600，用于对行驶在非机动车道内的非机动车辆进行图像采集，其中，摄像装置600与信号机200之间也建立有通信连接。

其中，传感器阵列100、信号机200、后台服务器300、车辆标识接收器阵列400、信号指示灯500以及摄像装置600的具体功能实现可以参考前述实施例中所描述的全部或部分内容，这里将不再赘述。

本申请一些实施例中的具有监测非机动车违章行驶功能的道路上设置有非机动车道，并在非机动车道上部署上述实施例中涉及的非机动车违章行驶的监测系统，通过该非机动车违章行驶的监测系统可以对行驶在非机动车道内的非机动车辆进行实时监控，尤其能够实时、准确地对非机动车辆的违章行为进行记录，进而能够有助于规范非机动车辆的运行管理。

在上述实施例中，对各个实施例的描述可能各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

实际应用中，本申请实施例提供的非机动车违章行驶的监测系统中的组成模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上对本申请实施例提供的一种非机动车违章行驶的监测系统及应用该监测系统的道路进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。