[發明專利]一種高適應性自行車專用車道智能閘機系統

有效

• 申請號: 201710640443.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107447699B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 吳翔;孫祥溪;張健;寇鵬;張航
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: E01F13/06
• 分類號: E01F13/06;G06K9/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開一種高適應性自行車專用車道智能閘機系統，包括設置于車道兩側的識別裝置和沿識別裝置行車方向設置的專用閘機，其中識別裝置用于采集通過車輛的車輪側視圖像和測量識別裝置與車輪的距離，基于圖形和距離獲取車輪半徑R和輪胎寬度B，并計算輪胎寬度B與車輪半徑R的關系函數值i＝{B，R}，通過比較i與第一閾值的大小判斷通過車輛是否為自行車，發送判斷結果至專用閘機；專用閘機接收并基于判斷結果并控制專用閘機打開或關閉。本發明的智能閘機系統相比于同類產品，無需預先在地面預留設備安裝孔及底部空間，尤其是若自行車專用車道采用箱梁等結構的情況下不會對架高的道路本體結構造成損傷，同時也更加適用于不同結構形式的自行車專用車道。

技術領域

本發明涉及道路交通領域。更具體地，涉及一種高適應性自行車專用車道智能閘機系統。

背景技術

隨著經濟社會的發展，城市人口和汽車的數量與日俱增，而公共交通的負載能力卻不能滿足人們出行需求的需要，城市交通擁堵已成為制約城市進一步發展的首要問題。自行車出行以其具有綠色環保和方便快捷，有助于解決城市交通的擁堵問題，同時還有助于身體健康，尤其適用于短距離出行等特點，越來越成為一些市民的首選。但是，由于自行車車道很容易被肆意停放的汽車和發展迅猛的電動車所侵占，導致了自行車的實際使用效果大打折扣，需要規劃自行車專用車道。

目前，自行車專用車道在丹麥、荷蘭、德國等均有不同程度的普及應用，但由于國情的不同，在上述國家中電動自行車較少，摩托車均使用機動車道，同時國民普遍傾向于騎自行車出行，因此在以上國家暫不存在自行車專用道亂占亂用的情況，因而同類產品在國際國內還未有先例。

自行車專用車道的一個重要問題就是自行車的識別問題。在現有的識別方式中，能被該系統使用的技術主要有利用RFID技術、視頻監控識別、圖像識別、電磁感應識別、尾氣檢測識別等方式，其中：

(1)RFID識別技術普及率高，成本低，便于大規模開展，顯然簡便易行。但是該方式需要將現有的自行車均安裝上具有有效編碼的RFID卡，對于公共自行車較易施行，對于占有更廣大份額的普通私有自行車顯得較為困難。此外，RFID卡屬于外置式安裝，易被竊或轉移安裝至電動車等非自行車上，進而可能造成大規模的誤識別，所以該方式適宜作為輔助識別手段。

(2)視頻監控識別一般需要人工識別，對于設備的大規模使用帶來成本上的急劇上升，而視頻監控本身具有滯后性，不利于現場管制，可能會造成管理上的混亂。該方式適宜于在總控室進行總體概覽，甄別突發情況等應用場景。

(3)圖像識別一般采用可見光、微波或紅外成像等技術手段對被測物進行成像，再根據被測物的目標特性進行識別。該方式的難點在于自行車、電動車、摩托車等車輛的種類過于龐雜，采用慣常的側視或前視捕捉畫面難以提取到典型的外形判據，而依靠建立數據庫的方式又顯得基礎數據庫建設周期太長，同時識別算法本身較為復雜而低效。如采用側視機位進行圖像采集，為使得圖像畫面整潔無背景干擾需要將每臺閘機設置一條通道，并在車道兩側設置安裝隔離架。但這樣的設置即便車輛可順利通過，但對于圖像采集來說在這種場景下需要極大的視場角，造成畫面的畸變嚴重，對最終的識別帶來一定的困難。而若只采用單機位捕捉畫面的設置，則可能在同一畫面中出現多輛自行車以及車輛重疊的問題，在進行圖像識別時則會難以處理。

(4)電磁感應識別可主要針對電動車獨有的電動機進行甄別，以此作為電動車的判據。但電動車的永磁式電機需要采用靈敏的高斯計進行磁場檢測，而電動車上采用的永磁體磁場隨距離的衰減很大，在不影響通行的情況下直接進行非接觸式測量可能會采不到有效的讀數而影響判斷。同時該方式無法獨立檢測摩托車等內燃機車。

(5)尾氣檢測可利用激光分析尾氣團等方式進行，作為一種較為成熟的技術手段可識別機動車輛，但無法區分電動車和自行車。