[发明专利]一种对道路拥堵状态分析及违法停车检测的方法及装置

摘要

本发明公开了一种对道路拥堵状态分析及违法停车检测的方法及装置，所述装置由至少一个的检测矩阵组成，检测矩阵由电源模块、检测矩阵运算ARM处理器、矩阵数据存储芯片、无线数据传输模块、采样ARM处理器、红外测距传感器组成；红外测距传感器按照行×列的方式拼装成检测矩阵，检测矩阵通过红外测距传感器测量检测矩阵到道路路面距离的方法检测道路上是否存在违法的车辆及车辆行为，每一行的红外测距传感器至少与一个采样ARM处理器连接，采样ARM处理器与检测矩阵运算ARM处理器通讯，完成采样数据的汇总运算和车辆行为的识别判断。本发明可实时检测路面上车辆的行为，为交通管理部门进行道路疏堵及交通优化提供决策依据。

主权项

一种利用对道路拥堵状态分析及违法停车检测的装置进行检测的方法，其特征在于，通过对检测矩阵中的采样信息进行判断处理，计算出道路路面被障碍物覆盖的位置和覆盖的测距传感器点数，并结合检测区域中障碍物连续不同时间点的位置偏移，计算出障碍物是否为车辆、车辆是处于停止状态还是处于行驶状态、车辆行驶的速度；具体的包括车辆识别方法、车速计算方法、道路拥堵状态的识别方法和违法停车的检测判断方法；所述车辆识别方法，包括以下步骤：1)路面距离设定：将检测矩阵初次安装固定后，每个红外测距传感器测量其到道路路面的距离，并将结果作为路面距离进行记录存储；设定路面距离时必须检测区域内没有任何物体，避免初始距离设定错误；2)行间距和列间距设定：在初次安装时，根据检测矩阵的行列数覆盖的道路路面的宽度和长度，计算出来行、列中每两个相邻红外传感器覆盖的路面距离，并将结果作为行间距和列间距进行记录存储；3)车辆驶入检测区域：当有车辆驶入检测区域时，检测矩阵边界的红外测距传感器测量红外测距传感器到车辆的距离，利用公式计算障碍物高度：路面距离‑障碍物距离＝障碍物高度；当检测矩阵边界的一列传感器中有2个以上的测距传感器计算出的障碍物高度≥40cm时，判定有障碍物进入检测区域；4)车辆完全进入检测区域：当车辆完全驶入检测区域时，检测矩阵中检测到的障碍物高度≥40cm的红外测距传感器数量会逐渐增多，标记并记录这些红外传感器的采样状态，同时通过每个红外传感器覆盖的路面的行间距和列间距计算得到障碍物覆盖路面的面积，通过障碍物覆盖道路路面的面积判断该障碍物是车辆还是非车辆的物体；5)车辆驶出检测区域：当车辆驶出检测区域时，检测矩阵中检测到的障碍物高度≥40cm的红外测距传感器数量会逐渐减少，直到检测矩阵中的所有红外测距传感器的测量距离都恢复为路面距离，则表明车辆已经驶出检测区域；6)非车辆物体的识别：当被检测物体全部进入检测区时，被障碍物遮挡的红外光束覆盖的道路红外光栅点过少时，认为进入检测区域的障碍物是非车辆物体；障碍物的高度＜40cm时也认为进入检测区域的障碍物是非车辆物体；所述车速计算方法，包括以下步骤：记录检测区域中第一个红外光束被遮挡的时间；记录检测区域车辆行驶方向上另一端对应的红外光束被遮挡的时间；识别车辆，只有当被检测物体为车辆时，之前记录的时间数据视为有效；用检测区被覆盖的长度与两次记录的时间差计算被检测物体的运动速度；根据公式S＝L/(T2‑T1)计算获得车辆行驶速度；所述道路拥堵状态的识别方法，包括以下步骤：根据车辆行驶速度判断车辆的状态和道路拥堵情况，每个检测矩阵会将本区域内检测到的车辆行驶速度发送到邻近的检测矩阵中，同时也接收邻近检测矩阵发送过来的车辆行驶速度，根据各个检测区域的车辆行驶速度，计算出道路车辆的平均时速，根据平均时速判断道路是否处于拥堵状态；所述违法停车的检测判断方法，包括以下步骤：根据管理要求在检测区域内划定违停区域；检测违停区域内是否有车辆存在，当有车辆存在时，记录时间为t2时刻；判断违停区域中的车辆是否连续1‑30分钟行驶速度为0，当违停区域中的车辆连续1‑30分钟行驶速度为0，记录时间为t3时刻；确认违停区域中存在违停车辆；产生车辆违停信号；当车辆开走后，记录时间为t4时刻，计算车辆违停时间长度T＝t4‑t2。