一種高速公路綠色通道車輛鑑別系統和方法
2023-05-17 19:41:41
專利名稱：一種高速公路綠色通道車輛鑑別系統和方法
技術領域：
本發明屬於車載貨物檢測領域，具體涉及一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統和與其對應的鑑別方法。
背景技術：
交通部門從2005年開始按照國務院的統一部署開展了高速公路綠色通道的建設工作。根據國家相關政策規定，整車(達到該貨車核定載重量或裝載容量在80%以上的按整車計算)裝載鮮活農產品的車輛可以使用綠色通道通過高速公路的收費站，管理部門對符合綠色通道要求的車輛免收通行費。高速公路綠色通道可以有效保證鮮活農產品流通渠道暢通，促進農村經濟發展。公路管理部門傳統上是依靠人工方法進行高速公路綠色通道車輛的檢查。這種人工檢查的速度較慢，容易造成車輛擁堵。另外，由於貨車體積較大，檢查人員很難對貨物進行全面的精確檢查。而且，人工檢查極易導致崗位貪腐的發生。高速公路綠色通道的管理存在諸多技術問題，使得部分非綠通車輛矇混過關，給國家財政造成了相當大的損失。具體表現為:不法運輸車輛將非綠通貨物夾藏在綠通貨物中，偽裝成綠通車輛；或者空車返程時運輸很少一部分蔬菜，充當鮮活農產品車輛。這嚴重影響了高速公路綠色通道政策的貫徹執行，破壞了運輸市場的公平性，不利於運輸市場的正常良性發展。目前，陸續有專家研發了各種綠色通道車輛自動檢查系統。例如，專利CN101840003A公開了一種針對金屬違禁品的綠色通道敞篷車雷達檢測方法，該方法利用雷達波成像的原理成敞篷車內的貨物進行掃描，然後利用回波數據生成車內貨物的輪框圖像。該專利所公布的系統僅對敞篷車有效，而不適合於對北方地區冬季使用的廂式車自動檢查。專利CN101532968A公布了一種綠色通道車輛檢查系統，該系統將射線源和射線探測器固定在一定的位置，射線源在第一象限的60度角範圍內進行掃描，利用射線探測器接收到的射線強度對車內貨物進行自動檢測。該專利公布檢查系統需要固定射線源和接收器的位置，因此，接收器空載時各點獲得的射線強度數據就會呈非均勻的分布。這種非均勻空載射線強度會給後期貨車的自動檢查帶來一定的偏差，成為幹擾檢查精度的一個難以避免的因素。另外，專利CN102508313A公布了一種「檢測運輸工具的方法和系統」，該專利利用輻射源對車輛進行掃描，然後根據射線探測器接收到的穿透射線的強度建立灰度曲線，最後根據不同灰度閾值來判斷車輛所載貨物的類型。該專利所採用的輻射射線源具有一定的潛在安全隱患，單一的維度特徵會對檢查的準確率帶來負面的影響。
發明內容
本發明要解決的技術問題是一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統與方法，能夠有效的識別綠通車輛和非綠通車輛，同時具有操作簡單、效率高、安全性和準確性高的優點，還具有緩解了綠通車輛遠遠多於非綠通車輛的樣本不均衡問題。一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統，車輛動態稱重系統、基本數據採集室、X射線發生器、車輛感應器和灰度數據採集室沿著所述車輛行駛方向依次排列；X射線發生器和X射線探測器相對設置，分別位於綠色通道的兩側；基本數據採集室通過數據線連接到中心控制室，還通過數據線將數據傳送到灰度數據採集室，灰度數據採集室通過數據線連接到中心控制室。作為一種優選，車輛動態稱重系統與基本數據採集室相距30米，基本數據採集室與X射線發生器相距35米，X射線發生器的下邊緣與車輛感應器相距0.4米，車輛感應器與灰度數據採集室相距35米。車輛感應器採用單通道智能環路感應器。作為一種優選，中心控制室能夠隨時關閉X射線發生器和X射線探測器。
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一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別方法，步驟一:車輛以每小時5-10公裡的車速駛入綠色通道，當車輛駛過車輛動態稱重系統時，採集車輛的整車載重量以及各車軸的重量分布值，並將數據傳輸至基本數據採集室；步驟二:採集車輛的車號牌、車型、車軸數、報關貨物類型、前置入關時間和前置入關地點的信息，所述信息和動態稱重系統提供的整車載重量和各車軸的重量·分布值形成集合，基本數據採集室利用所述集合進行綠色通道車輛的初步鑑別，選擇高斯核函數作為支持向量數據描述器的核函數，因此，初步鑑別公式為:
權利要求
1.一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統，其特徵在於:車輛動態稱重系統、基本數據採集室、X射線發生器、車輛感應器和灰度數據採集室沿著所述車輛行駛方向依次排列；χ射線發生器和X射線探測器相對設置，分別位於綠色通道的兩側；基本數據採集室通過數據線連接到中心控制室，還通過數據線將數據傳送到灰度數據採集室，灰度數據採集室通過數據線連接到中心控制室。
2.根據權利要求1所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統，其特徵在於:車輛動態稱重系統與基本數據採集室相距30米，基本數據採集室與X射線發生器相距35米，X射線發生器的下邊緣與車輛感應器相距0.4米，車輛感應器與灰度數據採集室相距35米。
3.根據權利要求1或2所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統，其特徵在於:車輛感應器採用單通道智能環路感應器。
4.根據權利要求1或2所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統，其特徵在於:中心控制室能夠隨時關閉X射線發生器和X射線探測器。
5.一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別方法，其特徵在於: 步驟一:車輛以每小時5-10公裡的車速駛入綠色通道，當車輛駛過車輛動態稱重系統時，採集車輛的整車載重量以及各車軸的重量分布值，並將數據傳輸至基本數據採集室； 步驟二:採集車輛的車號牌、車型、車軸數、報關貨物類型、前置入關時間和前置入關地點的信息，所述信息和動態稱重系統提供的整車載重量和各車軸的重量分布值形成集合，基本數據採集室利用所述集合進行綠色通道車輛的初步鑑別，選擇高斯核函數作為支持向量數據描述器的核函數，因此，初步鑑別公式為:
6.根據權利要求5所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別方法，其特徵在於:步驟二中的初步鑑別通過檢查員對判別結果的反饋，自動記錄假陽性樣本或者假陰性樣本，當這兩類樣本的判別錯誤數累計至10的時候，自動對當前超球的半徑進行自適應的調整。
7.根據權利要求5或6所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別方法，其特徵在於:步驟四中的識別方法通過檢查員對判別結果的反饋，自動記錄假陽性樣本或者假陰性樣本，當這兩類樣本的判別錯誤數累計至10的時候，將這10條新的誤判樣本加入所述集合，並從原集合中去除判別置信度最大的前10條樣本，以保持集合的規模固定不變。
8.根據權利要求6或者7所述的一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別方法，其特徵在於:自適應調整規則為:R=e+R0/ 其中，假陽樣本的條數為e+，假陰性樣本的條數為;R為超球半徑，Rtl為當前超球的半徑，該值的初始值 取為1.0,隨著運行R被自適應地調整。
全文摘要
本發明公開了一種多特徵融合的高速公路綠色通道車輛鑑別系統與方法，屬於車載貨物檢測領域，具體涉及一種高速公路綠色通道車輛鑑別系統和與其對應的鑑別方法。本發明公布的高速公路綠色通道車輛鑑別系統與方法包括車輛動態稱重系統，基本數據採集室，X射線發生器，X射線探測器，車輛感應器，灰度數據採集室，中心控制室。基本數據採集室具有利用有偏的一類模式識別方法進行初步鑑別的功能；灰度數據採集室具有利用無偏的兩類模式識別方法進行多特徵融合的綠通車輛鑑別功能。本發明緩解了綠通車輛遠遠多於非綠通車輛的樣本不均衡問題，同時具有操作簡單、安全性和準確性高的優點。
文檔編號G07B15/06GK103150774SQ20131007197
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月7日 優先權日2013年3月7日
發明者張清田, 張 浩, 吳春國, 李志 , 張哲 , 孫毅, 張宇奇, 韓霄松, 張豔梅 申請人:吉林省高速公路管理局