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高速公路货车超重引导系统、方法及设备

文献发布时间：2024-04-18 19:58:26

技术领域

本发明涉及高速公路技术领域，具体涉及高速公路货车超重引导系统、方法及设备。

背景技术

高速公路可提高人们汽车通行的速度，增加通行的效率，而因为高速公路的速度较快，对于货车来说，为了保证货车的安全，更需要严格保证货车不超重行驶，防止在意外情况发生时，因为货车超重造成刹车距离增加、事故程度增加等负面影响。

公开号为CN115188209A的发明专利，公开了一种高速公路收费站排队引导方法与系统，涉及高速公路收费相关技术领域，将高速收费口每条车道均划分为若干路段，在每一路段上均设置预埋式红外传感器和高清摄像头，获取单位时间内每个预埋式红外传感器的电平信号，以及每个高清摄像头拍摄的图像数据；依据电平信号计算每一路段上的车辆前进速度；对图像数据进行数据处理，获得每一路段上的车辆统计数据；计算得到通过每一路段的预测时间；通过每一路段的预测时间，计算通过整条车道的预测时间；选取最短预测时间对应的最优车道；将每条车道的预测时间及最优车道在快速路渐变处进行展示。提高了高速收费口车辆运行效率的同时，降低了交通事故风险。

对于货车来说，货车需要在高速公路收费站处进行称重，判断重量以及是否超重，然而一些司机会通过“跳磅”的方式降低称量的重量，可能导致原本超重的车辆称量的结果显示不超重，所以需要在高速公路上也设置称重装置对高速行驶的货车进行称量，防止货车“跳磅”降低称量重量。

发明内容

本发明的目的是提供高速公路货车超重引导系统、方法及设备，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高速公路货车超重引导系统，包括收费站称重单元、高速公路监测单元、车辆引导单元、报警通知模块；

所述收费站称重单元用于对收费站处的货车进行称重、登记，判断货车是否超重，并将所述货车的登记信息保存，其中，登记的信息包括货车型号、货车车牌、货车长度、货车轴数，并可根据货车长度和货车轴数，基于高速超重标准的相关规定，判断货车是否超重；

所述高速公路监测单元用于通过动态地磅称量货车重量，得到动态测量重量，并通过机器学习算法处理所述动态测量重量，得到修正重量；

所述高速公路监测单元还用于通过监控拍摄货车，并通过图像识别算法计算货车长度、货车轴数；所述高速公路监测单元基于所述货车长度、货车轴数和所述修正重量，判断货车是否超重；

所述车辆引导单元包括若干个指示模块，所述车辆引导单元在货车超重时，点亮超重货车前方最近处至高速公路出口处的指示模块，用于引导货车跟随点亮的指示模块行驶离开高速公路；

所述报警通知模块用于向工作人员发送报警通知；所述报警通知包括货车位置、货车样式、货车车牌、报警原因；

所述高速公路监测单元还用于在判断货车超重后，监控货车是否按照所述指示模块引导行驶离开高速公路，若货车没有按照指示模块引导离开高速公路，则通过所述报警通知模块通知工作人员。

进一步的，所述收费站称重单元包括称重模块，所述称重模块设置在高速收费站入口处，用于在货车进入高速公路前对货车进行称重。

进一步的，所述高速公路监测单元包括监控模块、动态称重模块、图像识别模块、测速模块；

所述监控模块有若干个，若干个监控模块布置在高速公路沿途，用于获取高速公路的监控视频，优选的，监控模块等距布置在高速公路的沿途，且高速公路的每个岔道口也布置有监控模块；

所述动态称重模块有若干个，每个所述称重模块与一个监控模块对应，并设置在该监控模块在高速公路行驶方向的后方，即货车在高速公路上行驶时，先经过一对称重模块和监控模块中的动态称重模块，再经过监控模块；

所述图像识别模块用于识别监控模块的监控视频中货车，提取的货车的车牌，并对货车进行特征识别得到货车长度、货车轴数；

所述测速模块用于货车的测速得到货车的速度，监控模块可对附近行驶的车辆进行测速。

进一步的，所述高速公路监测单元还包括重量修正模块、货车重量标准判断模块；

所述重量修正模块内设置有机械学习算法，基于货车长度、实际重量、速度、称量重量对机械学习算法进行训练；所述重量修正模块还用于分别获取动态称重模块、图像识别模块、测速模块的称量重量、货车长度、货车轴数和速度，通过所述机械学习算法处理得到货车的修正重量；

所述货车重量标准判断模块内储存有货车重量是否超重的判断标准，用于基于所述修正重量、货车长度、货车轴数判断货车是否超重。

其中每个监控模块、动态称重模块、图像识别模块、测速模块、重量修正模块、货车重量标准判断模块组成一个监测点。

进一步的，所述车辆引导单元还包括中控模块，所述中控模块与指示模块连接，用于获取指示模块位置；所述中控模块还用于与高速公路监测单元配合获取超重货车的位置，可通过获取拍摄到超重货车的监控模块来获取；所述中控模块在所述高速公路监测单元判断有货车超重时，控制货车前方到高速公路出口处的指示模块点亮，引导货车驶离高速公路，优选的，可从货车前方最近的监控模块处开始点亮指示模块。

进一步的，所述报警通知模块报警通知后，所述高速公路监测单元对所述货车进行标记，并跟踪监测，同时通过所述报警通知模块将所述跟踪监测的结果发送给工作人员。

高速公路货车超重引导方法，包括以下步骤：

S1、在高速公路收费站处对货车进行称重和登记；

S2、判断货车是否超重；

S3、是则点亮从货车位置到高速公路出口的指示模块；

S4、否则允许货车在高速公路行驶；

S5、在高速公路内的对高速行驶的货车进行监控、识别及称重，重复执行S2-S3；

S6、若货车超重，且没有按指示模块引导驶离高速公路，则通知工作人员，并对该货车进行标记和跟踪。

高速公路货车超重引导设备，包括监测显示屏，所述监测显示屏有多个，并布置在高速公路沿途，且高速公路每个岔道口均布置有监测显示屏，监测显示屏与动态称重模块一一对应，用于获取高速公路监测单元信息，并将所述高速公路监测单元获取得到的信息可视化显示，在高速公路监测单元判断货车超重时，显示信息提醒货车司机及时驶离高速公路，优选的，监测显示屏设置在动态称重模块在高速公路行驶方向的前方，方便判断出货车超重后，司机通过前方的监测显示屏显示内容判断自己是否需要驶离高速。

与现有技术相比，本发明提供的高速公路货车超重引导系统、方法及设备，通过设置高速公路监测单元、车辆引导单元、报警通知模块，使得即使司机通过“跳磅”等手段降低了过收费站时的重量，进入高速公路，在高速行驶的过程中再次对货车进行称重避免了“跳磅”，并将测出的超重货车引导离开高速，提高了高速的安全性。

与现有技术相比，本发明提供的高速公路货车超重引导系统、方法及设备，通过设置重量修正模块根据经过动态地磅的车速、车长、车重的不同对动态地磅的称量重量进行修整，提高了测量的精确性，减小因货车高速行驶造成的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的方法步骤图；

图3为本发明实施例提供的监测显示屏安装位置示意图。

附图标记说明：

1、高速公路；2、动态称重模块；3、监测显示屏。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

在不冲突的情况下，本公开各实施例及实施例中的各特征可相互组合。

如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

本文所述实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描述。因此，可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。因此，实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不旨在是限制性的。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

请参阅图1-图2，高速公路货车超重引导系统，包括收费站称重单元、高速公路监测单元、车辆引导单元、报警通知模块；

收费站称重单元用于对收费站处的货车进行称重、登记，判断货车是否超重，并将货车的登记信息保存，其中，登记的信息包括货车型号、货车车牌、货车长度、货车轴数，并可根据货车长度和货车轴数，基于高速超重标准的相关规定，判断货车是否超重；收费站称重单元包括称重模块，称重模块设置在高速收费站入口处，用于在货车进入高速公路前对货车进行称重。称重模块可采用地磅或动态地磅。

高速公路监测单元用于通过动态地磅称量货车重量，得到动态测量重量，并通过机器学习算法处理动态测量重量，得到修正重量；高速公路监测单元还用于通过监控拍摄货车，并通过图像识别算法计算货车长度、货车轴数；高速公路监测单元基于货车长度、货车轴数和修正重量，判断货车是否超重；具体的，高速公路监测单元包括监控模块、动态称重模块、图像识别模块、测速模块；

监控模块有若干个，若干个监控模块布置在高速公路沿途，用于获取高速公路的监控视频，优选的，监控模块等距布置在高速公路的沿途，且高速公路的每个岔道口也布置有监控模块；

动态称重模块有若干个，每个称重模块与一个监控模块对应，并设置在该监控模块在高速公路行驶方向的后方，即货车在高速公路上行驶时，先经过一对称重模块和监控模块中的动态称重模块，再经过监控模块；

图像识别模块用于识别监控模块的监控视频中货车，提取的货车的车牌，并对货车进行特征识别得到货车长度、货车轴数；

测速模块用于货车的测速得到货车的速度，监控模块可对附近行驶的车辆进行测速。

高速公路监测单元还包括重量修正模块、货车重量标准判断模块；

重量修正模块内设置有机械学习算法，基于货车长度、实际重量、速度、称量重量对机械学习算法进行训练，使得向重量修正模块输入货车长度、速度和称量重量，重量修正模块可通过机械学习算法输出实际重量的预测值，对称量重量进行修正；重量修正模块还用于分别获取动态称重模块、图像识别模块、测速模块的称量重量、货车长度、货车轴数和速度，通过机械学习算法处理得到货车的修正重量，其中修正重量为货车的实际重量的预测值，通过重量修正模块的修正减小了因为货车高速行驶导致的动态称重模块的称量误差；

货车重量标准判断模块内储存有货车重量是否超重的判断标准，用于基于修正重量、货车长度、货车轴数判断货车是否超重。

车辆引导单元包括若干个指示模块，车辆引导单元在货车超重时，点亮超重货车前方最近处至高速公路出口处的指示模块，用于引导货车跟随点亮的指示模块行驶离开高速公路；车辆引导单元还包括中控模块，中控模块与指示模块连接，用于获取指示模块位置；中控模块还用于与高速公路监测单元配合获取超重货车的位置，可通过获取拍摄到超重货车的监控模块来获取；中控模块在高速公路监测单元判断有货车超重时，控制货车前方到高速公路出口处的指示模块点亮，引导货车驶离高速公路，优选的，可从货车前方最近的监控模块处开始点亮指示模块。

报警通知模块用于向工作人员发送报警通知；报警通知包括货车位置、货车样式、货车车牌、报警原因，方便工作人员获得超重货车的相关信息，以便决定处理方案；高速公路监测单元还用于在判断货车超重后，监控货车是否按照指示模块引导行驶离开高速公路，若货车没有按照指示模块引导离开高速公路，则通过报警通知模块通知工作人员。

进一步的，报警通知模块报警通知后，高速公路监测单元对货车进行标记，并跟踪监测，同时通过报警通知模块将跟踪监测的结果发送给工作人员。