[发明专利]一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及收费公路的收费监控系统技术领域，特别涉及一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统。

背景技术

为了实现收费的公平性，我国收费公路都是按照区分车型类别的方式收取通行费。按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，货车是按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的额定载重量进行分类，客车按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的座位数进行分类。而《广东省高速公路联网收费系统》（DB44/127—2002）中的车型分类标准是按照车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型和车高对车辆进行分类的。车辆的额定载重量（货车）和额定座位数（客车）与车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车长和车高等外形特征直接相关。

目前我国普遍是客车按车型收费，货车按计重收费。计重收费方式需首先根据车辆的轮数、轮距、轴距、轴数、轴型、车高这些车辆参数判断货车的额定载重量，再测量货车的轴重，进而计算总重，车辆是否超载与车辆的轴重、轴数、轴距、轴型直接相关，故需要精确测量轴数、轴距、轴型和轴重。而且由于许多货车为了逃避收费对车辆进行改装，导致实际检测中出现漏轴，所以实际检测中还应能识别悬轴等车辆改造行为。

目前我国通过车牌识别系统识别军警车和一些特殊车辆的车牌号对部分车辆实施免费放行。另外，车辆的车牌号具有唯一性，只要知道车牌号，就可查出该车是客车还是货车，车型等参数。因而，可以通过建立车牌号与对应车型数据库或实现与交通警察的车管所数据库联网，仅需识别车辆的车牌号就可获得该车车型。但由于车牌识别精度问题和自行建立车牌号与对应车型数据库难度大和不可能完整性，车管所数据库又不可能对外开放，因此基于车牌识别的车型识别系统精度不高，但可与其他特征融合来提高基于车辆外形参数识别车型系统的准确度。

车型分类的判别方法可以分为人工判别和机器判别：

1、 人工判别：人工判别是指收费员依据规定的分类标准，目测车辆的类别。这要求收费员非常熟悉各种车辆的结构、参数、外型以及改装方法。随着人力成本的不断增加，人工判别的劣势日益凸显，而且人工判别还容易使收费员利用职务之便贪污作弊，给运营管理单位造成损失。目前按照交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，目前车型的人工识别率约为97%。

2、    机器判别（自动车型分类AVC）：机器判别是指通过机器设备采集轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车高、车高、轴重、总重、车牌号和车牌颜色等车辆信息，然后根据相关标准或者相关记录自动分类。随着人力成本的急剧增长和超载车辆对道路破坏及引发的严重交通事故事件频频发生，全国各高速公路公司都在大力发展不停车收费系统、入口自助发卡系统和计重收费，因此需要采用机器代替人工进行通行车辆的车型、客货车类型、轴重及总重、轴型、车牌、车身及驾驶员的图像和是否有悬轴等信息采集，并能将检查的信息正确地对应到该车。

从国内外成功运行经验分析表明，收费公路自动车型分类系统应至少具有如下基本功能：

1、自动车型分类精度应至少达到人工分类精度，如按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，车型分类精度大于97%以上，能够区别客车、货车，能测量车辆轴重和判断车辆是否超载，能在各种天气条件下运行，能长期稳定工作。

2、能够实现精确队列管理，新进入收费车道的车辆加入车型队列尾部，取卡离开的车辆由队列头移除，保证车型队列正确。

3、能够在各种实际交通状态下，如在行人通过、非常规车辆通过、车辆倒车（全倒车、进半倒、退半倒）、车辆排队缓速通过、停车与怠速等待等特殊通行情况，可高精度识别车辆和行人等干扰物，可辨识悬轴，可区分货车与客车。

因此要到达自动车型分类功能需求，必须全面的检测车辆信息，这些信息包括轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车高、轴重、总重、车牌信息、客车和货车，必须检测出车辆在收费车道行进方向来保证车型队列的正确性。