根據(jù)我國交通運輸部新修訂的《收費公路車輛通行費車型分類》規(guī)定，2020年1月1日起將進一步統(tǒng)一、規(guī)范和完善全國收費公路車型分類，有力支持取消全國高速公路省界收費站，實現(xiàn)不停車快捷收費。因此，車型識別的重要性和準確性再一次被提上日程。

01 車型識別應用技術(shù)淺析

依據(jù)JT/T489-2019《中華人民共和國交通行業(yè)標準》，收費公路車輛通行費車型分別按客車、貨車和專項作業(yè)車三個系列分類，主要是依靠車長和車軸兩項關(guān)鍵參數(shù)實現(xiàn)分車。

目前，應用在車型識別的技術(shù)十分廣泛，主要檢測車型模塊有：攝像頭、光幕、單線掃描激光雷達、固態(tài)面陣激光雷達以及單點測量激光雷達。各個技術(shù)方案所能實現(xiàn)的功能有限，具體實現(xiàn)功能如下表所示。

表一、車型識別技術(shù)需求表

實際應用過程中，我們需要克服的困難除了技術(shù)本身實現(xiàn)功能的優(yōu)劣勢外，還需考慮整體安裝施工難度、占用警力工作時長、維護及使用壽命等等綜合因素。

02 激光雷達車型識別系統(tǒng)介紹

基于北醒激光雷達技術(shù)的車型識別系統(tǒng)，通過采集車長、車寬、車高、車軸四項關(guān)鍵參數(shù)，利用先進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，自動匹配出車型信息，輔助收費決策。系統(tǒng)包含：激光雷達測距模塊+控制模塊+工裝模塊這三大模塊，本系統(tǒng)可支持windows，Linux等平臺，接口豐富，安裝靈活。

圖一 激光雷達車型識別模組圖

單點激光雷達快速發(fā)射出不可見激光束，遇到被測車輛后，光束返回至激光雷達，測得的都是不同的距離值。與攝像頭不同的是，這些距離值并不需要如同圖片識別般進行深度處理。眾所周知，攝像頭需要在晚上補光，晚上拍攝的實際圖片并不如學術(shù)研究圖片中的“干凈”，大量噪點會讓識別圖片的過程非常艱難。相比來說，依據(jù)不同距離值的數(shù)據(jù)模型，識別準確率高，且檢測方式會簡單很多。

圖二 激光雷達車型檢測安裝示意圖

整個激光雷達車型檢測系統(tǒng)分為兩部分，如圖二所示。

A部分：激光雷達車型識別模組。通過安裝結(jié)構(gòu)件，將兩個TF03激光雷達（或型號TF02 Pro）固定成40°夾角，一個垂直向下，一個傾斜向下。可直接將整個模組通過安裝孔安裝于收費站頂、天橋下或紅綠燈桿下，通過數(shù)據(jù)線接入主系統(tǒng)。這部分是識別車型的主要模塊。

B部分：車軸識別模組（輔助車型識別，結(jié)果更加準確）。由一個TF03激光雷達及一個安裝結(jié)構(gòu)件組成，安裝于收費站路邊，用于車軸統(tǒng)計。這部分是作為車型識別方案的功能補足模塊，客戶可根據(jù)自身需求選擇性安裝。

圖三 TF03激光雷達產(chǎn)品圖

激光雷達作為一種測距傳感器，在檢測車長、車寬、車高、車速、車軸（用于分車）這五個數(shù)據(jù)方面擁有絕對優(yōu)勢，突出表現(xiàn)在以下6方面：

03 車型識別系統(tǒng)使用方法

將系統(tǒng)安裝在龍門架上后，車高信息可由垂直方向安裝的激光雷達直接測量獲取，然后通過車輛在觸發(fā)兩個激光雷達的時間差，可計算得出車速。最后結(jié)合垂直雷達測量的數(shù)據(jù)可還原車輛的輪廓信息。檢測流程圖如下：

圖四 車型檢測原理流程圖

通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法完成車型識別工作，將原始數(shù)據(jù)進行匹配識別。原始數(shù)據(jù)形態(tài)如下圖所示：

圖五 北醒激光雷達采集到的車型原始數(shù)據(jù)圖

識別檢測完成后，主控板通過數(shù)據(jù)線將檢測結(jié)果直接傳輸至客戶主控系統(tǒng)。傳輸內(nèi)容包括車型、車高、車長、車速及車型數(shù)量等數(shù)據(jù)。標準通信協(xié)議針包含18個字節(jié)，詳見下表

表二、車型識別系統(tǒng)通訊協(xié)議

注：因摩托車、三輪車或老年車不屬于標準機動車車型，會出現(xiàn)采集不到或者采集到的數(shù)據(jù)模型異常現(xiàn)象，此處將此類統(tǒng)一歸為未知。

安裝北醒車型識別上位機，可以進行接收、顯示、保存數(shù)據(jù)、保存調(diào)試信息、復位工裝等操作。

圖六 測試上位機用戶界面

北醒自主研發(fā)的車型識別系統(tǒng)方案準確率達95%，無需二次開發(fā)，安裝便捷。詳情請聯(lián)系marketing@benewake.com 或者點擊北醒官網(wǎng)

總結(jié)

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