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1、基于车型模式识别的无人值守发卡系统,论文背景,高速公路是一个封闭的场所，实行的是入口拿卡、出口缴费，按照车辆类型或车重以及实际行驶里程计费的形式收取通行费。为了有效地节省人力，提高机电工程的智能化及现代化水平，在国际上很早就提出了智能交通系统的概念。其中，基于高速公路的入口车道无人值守发卡系统是智能交通系统的一个重要组成部分。该系统能全自动实现车辆入口发卡的功能，并将所有通行车辆的车辆信息上传到数据服务器中供后台作数据审核与数据挖掘。另外，该系统每车道能代替4至5人/班的工作量，对节省人力成本起到立竿见影的作用。,系统结构,自动发卡机 车型自动识别器 车牌自动识别器,系统结构图,系统工作流程,
2、车辆首先通过车型识别器，车型识别器输出结果到工控机，当车辆行驶至自动发卡机前的线圈时，车牌识别器对当前车辆进行车牌识别，并将结果于传输给工控机，此时驾驶者按下自动发卡机的发卡键，收费软件系统会将车型队列中最后的一条记录和车牌识别最新的一条记录写入通行卡，并将写好的通行卡传输至发卡口。驾驶者取走通行卡后，栏杆机抬起放行。车辆压上栏杆机下的线圈时，收费软件将车型队列中刚刚写入通行卡的车型结果记录删除，车辆驶离过车线圈后，栏杆机降下。入口无人发卡流程结束。,自动发卡机,基本功能：通过来车语音提示，按键自动发卡、取卡抬杆放行。 一车一卡：通过在卡机前布设一环形地感线圈，利用发卡机内置的车辆检测单元，对
3、取卡进行限制。即有车在线圈上时，按钮才会发卡，且每辆车只发一张卡。 多位置取卡：设置上中下三个取卡位置，分别对应大中小三种车辆。,自动发卡机结构图,自动车型识别器,车型分类标准 系统构成 工作流程,车型分类标准,欧洲车型分类标准 中国交通部分类标准 实施计重收费后车型分类标准 自动车型识别分类标准解析（自动车型识别器主要用到以下四个参数：车头高度、轴距、轴数、客货分离技术，其中轴数检测的目的是用于判断货车，即当车轴数大于或者等于3轴时，已经无需客货分离参数来判断是客车还是货车；而客货分离技术主要是用于解决混入2轴客车的货车，通过客货分离技术将小型货车也划分出来）,欧洲车型分类标准,中国交通部分
4、类标准,实施计重收费后车型分类标准,自动车型识别分类标准解析,备注：车头高度判断为1.3m，轴距1为3.6m ，轴距2为5m。,布局图,系统构成,轮廓扫描仪 轴数计数器 地感线圈 轴距检测,轮廓扫描仪,由安装在车道两侧的红外线发射单元和红外线接收单元组成，垂直于车行方向，发射单元和接收单元之间有密集的红外线光束。通过对过往车辆的轮廓进行精确扫描，从而根据车辆的二维轮廓图，非常容易可靠的得出该车是属于客车还是货车，因为客车与货车的底盘结构是完全不一样的，即光栅扫描的侧影是很明显的，客车底盘比较齐整，而货车底盘有很多锯齿状交错,客货车轮廓扫描对比,轴数计数器,轴数计数器由安装在地面上的两根传感器组
5、成，该模块主要用于计算过往车辆的车轴数，即通过感知汽车轮轴压过传感器的方式，来对轴数进行统计。汽车前行，车轴依次通过轴数计数器设备，轴总数一一相加；反之，车辆后退，每后退一根车轴，轴总数减一，从而确保不管车辆前进还是后退，不会造成轴数累加错误，都能准确计算每辆车的轴数。,一辆四轴车的光栅轮廓扫描和车轴检测信号的输出时序,自动车型识别器工作流程,当有车通过自动车型分类器设备时，线圈检测器开始激活，同时带密集红外点阵的轮廓扫描仪开始扫描车辆侧面轮廓，轴数计数器也开始计算车辆轴数，不管车辆快速通过，或者慢速甚至滞留在自动车型识别器之间都对识别结果无影响，通过轴数计数器的两根前后位置的传感器，系统能够非常敏捷的捕捉到车辆是前进还是后退，检测出车辆前进，每通过一根车轴，总轴数自动加1；检测到车辆倒退，每倒退一根车轴，则总轴数自动减1。 当车辆完全通过线圈检测器及轮廓扫描仪空闲时，系统快速计算所获取的车型参数信息，通过高效快速的算法，在极端的时间内输出结果到上位机上，使得系统又能开始重新工作，即使下一辆车高速通过也能准确记录下来。,模糊模式识别基础理论,模式识别概论 最大隶属度识别法 择近原则识别法 基于模糊等价关系的聚类方法,下一步主要工作,建立车型识别的数学模型 利用Matlab进行仿真试验,谢谢！,
