專利名稱：一種智能交通數據采集系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交通數據采集系統，具體涉及基于物聯網的道路交通數據采集領域，包括自由流道路車輛信息的采集、整合及實時發送。
背景技術：
隨著物聯網技術在交通管理上的應用，愈發成熟的智能交通管理技術為提高交通管理水平、改善交通擁堵狀況作出了卓越的貢獻。這其中，及時、準確的數據采集與現場數據實時處理、分析成為智能交通技術重要的前提與基礎。傳統的數據采集主要有線圈、視頻、紅外線等方法，大多都存在數據單一，難以個體識別，無法提供數據預處理等缺點。而環保RFID電子標簽的應用作為現代車輛的識別手段，其大范圍的應用給數據采集提供了更加方便、快捷、準確的新思路，彌補了傳統數據采集技術的不足，也為涉車管理應用明確了 新的方向，射頻數據與傳統交通行業數據的融入也為我們提出了新的課題。從行業內建設發展的需求看，伴隨著智能交通基礎建設步伐的加快，各類數據采集、融合工作陸續的展開，基站建設的投入越來越多，維護的工作量越來越大，以后會經常遇到如下的情況數據采集中轉設備功能單一，外場工作環境下穩定性差；數據采集基站建設時間長，成本投入大，建設進度緩慢；采集預處理能力、容錯機制欠缺，采集到異常數據，進入分析系統后影響分析結果;數據采集系統的安全機制不健全，攻擊者可以嘗試通過現場的采集網絡進入系統，通過病毒、網絡攻擊等手段影響采集基站數據采集工作；根據長期的現場經驗積累及相關的調查數據表明，大多數行業應用雖然已經能夠在數據采集方面采用一定的技術手段來實現功能和簡單的管理措施，但是當設備數量迅速增多，應用場景訂制化、個性化，尤其是發生涉及維護管理和系統安全方面的事件后，卻仍然無法進行及時告警響應、準確定位事件源頭，給應用帶來極大的困擾和嚴重的信息安全隱患。如何將系統實現產品化集中式管理的同時，快速適應某幾種具有代表性的應用場景，如何有效監控采集系統的采集數據，準確掌握其運行狀態，如何發現異常事件并實時告警、記錄，同時進行異常事件定位分析，事后追查，是行業迫切需要解決的問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種及時、準確的實現數據采集的智能交通數據采集系統，該系統數據采集采用了圖像設別和電子車輛信息相結合的形式，大大提高了準確率。此外，由于采用了低成本的數據采集終端，降低了基站成本，并且引入了安全芯片，提高了系統的安全性。本實用新型的一種智能交通數據采集系統，包括設置在不同道路監控基座上的車牌識別設備，與車牌識別設備連接的數據采集終端，與各數據采集終端連接的數據中心，其特征在于，在監控基座上設有與車輛上安裝的環保電子卡相配套的RFID射頻設備，在獲取車輛視頻識別數據的同時向數據中心提供與該數據匹配的車輛電子信息。所述數據采集終端采用ARMll處理器及其主板，板載接口提供包括以太網、無線網絡、3G、RS485、USB、SD、VGA接口的擴展接入。終端提供標準的設備接入協議支持各種外圍設備的網絡接入；系統提供過數據的采集和多元信息的融合匹配以及數據的實時轉發和緩存等功能，與現有的終端相比，節約了成本。為了提高安全性，在主板上集成有用于存儲數據解析密鑰及設備安全認證密鑰數據的安全芯片。本實用新型的有益效果本實用新型提供了一種穩定可靠的嵌入式系統、配備無線通信、交通信息預處理及多元數據的融合匹配功能、支持RFID及其他采集外設動態接入，該系統可實時穩定的將 采集到的各類型的數據發送到數據中心；提供離線緩存，設備狀態監控、操縱及遠程升級等高效的日常運維功能；同時，采集設備的接入授權需通過安全模塊的安全認證，保證系統安
全可靠。
圖I是本實用新型的結構示意圖，圖2是本實用新型的數據采集流程圖，圖3是過車信息采集示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型的智能交通數據采集系統，其主要包括數據采集終端嵌入式設備，采用ARMll處理器及其主板，板載接口提供包括以太網、無線網絡、3G、RS485、USB、SD, VGA等接口的擴展接入；終端提供標準的設備接入協議支持各種外圍設備的網絡接入；系統提供過車數據的采集和多元信息的融合匹配，以及將數據的實時轉發和緩存等功能。環保電子卡車載RFID電子標簽，通過射頻可以捕獲到標簽數據通過數據密鑰進而解析得到當前車輛的車輛信息。車牌識別設備傳統交通行業的數據采集設備，通過地感線圈觸發抓拍識別車輛，以標準通訊協議接入數據采集終端。RFID射頻設備無源超高頻電子標簽讀卡器，用于獲得車載電子標簽數據。安全芯片集成于主板上，用于存儲數據解析密鑰及設備安全認證密鑰數據的芯片。數據中心用于存儲、匯聚各終端的采集數據。因為車牌視頻識別是以地感信號作為觸發條件，時間非常精確，并且經過多年的實踐檢驗，應用已經非常成熟，識別成功率在90%以上，而車輛電子信息作為車輛信息的新型載體，具有響應速度快，信息量豐富等優點。下面將對這兩種信息實時的計算匹配過程和工作原理進行表述。如圖2，該智能交通數據采集系統的工作步驟為[0027]I)當行駛的車輛觸發車牌識別設備工作時，車牌識別設備抓拍車輛圖像并得到車牌識別結果；同時RFID射頻設備工作，讀取車輛中環保電子卡的車輛電子信息；2)車牌識別設備、RFID射頻設備通過局域網接入數據采集終端，數據采集終端獲得車牌識別結果和車輛電子信息；3)數據采集終端將車牌識別結果和車輛電子信息實時匹配并進行數據融合；4)數據采集終端獲取自身安全芯片里的密鑰，通過密鑰定時進行設備身份認證，與數據中心的數據存儲及處理服務器進行雙向認證，判斷數據采集終端是否允許接入；5)—旦獲得許可，數據采集終端將采集到的車牌識別結果、車輛電子信息、設備運行狀態封裝后打包實時上傳給數據中心，否則解除當前操作，返回待機狀態。本實用新型中車牌識別結果和車輛電子信息實時匹配并進行數據融合的過程為設車輛以基本相同均勻的車速通過基站，如圖3過車信息采集示意圖。 車牌視頻識別結果形成一個按時間先后順序排列的隊列List，隊列里的元素包含過車時間(Ta)和車牌號碼等識別結果信息。RFID射頻識別結果形成一個哈希表Map，表里的元素包含首次讀到時間(Tl)，最后讀到時間(T2)，非常準確的車牌號碼等信息。進行匹配時首先取List中的第一個元素，即最早通過路口的車輛，如果當前時間(TO)和過車時間(Ta)滿足以下條件，開始進入匹配邏輯。I)TO - Ta > COCO為一常數，此常數值和車輛速度相關，此值代表車輛在正常行駛情況下，此時間后，已離開射頻識別區，故后續的RFID識別結果均不會與該車輛有匹配的可能性。此值可在實際應用時根據正常車速來測定，也可采集車輛速度，通過計算得到。以下進入匹配邏輯查找Ml中是否有精確匹配的元素(車牌號碼相等)，如果有，匹配成功，List、Map中分別刪除匹配成功的元素，相應信息寫入數據庫。如果沒有找到精確匹配，在Map種查找時間符合下列規則的標簽進行非精確匹配2)Ta - Tl〈 CU T2 - Ta < C2Cl、C2為常量，實際應用中得到的常量值。在車輛勻速行駛時此二常量和射頻識別區范圍與地感線圈的距離相關。可以近似的理解為Ta到Tl的距離為Cl，T2到Ta的距離為C2，TO到Ta的距離為CO。因此，在實際應用中C0總是大于C2無論是否找到合適RFID射頻匹配，從List中刪除視頻識別結果元素，因為此車輛已經離開射頻識別區，后面的識別結果已經不可能與它相匹配。相應信息寫入數據庫。掃描Map中所有元素，如果當前時間TO，Map中的元素最后讀到時間T23)TO - T2 > C3C3為一常量，最極端的情況是車輛一進入射頻識別區，RFID結果即被讀出，且只讀到這一次。因此T2 = Tl，為保證該結果能被匹配到，至少要等該車輛行駛到TO位置才能被刪除。因此C3應該大于CO + C2。滿足這個條件表明已經沒有車輛記錄可能與該標簽匹配了，從Map中刪除此元素。匹配可信度計算說明每個英文字母和數字占據的分數為16分，車牌6個字符共90分[0049]省區漢字因為重復的幾率很大，且識別成功的機率相對較小，因此占據的比重為5分，車牌顏色占的分值比重為5分，三者相加最高分為100分
因為每個字符占據15分，因此85分相當于車牌至少5個字符識別成功，僅識別錯誤一個字符，因此二者對應的幾率是非常大的，因此大于85分的得分可以認為是精確匹配。
權利要求1.ー種智能交通數據采集系統，包括設置在不同道路監控基座上的車牌識別設備，與車牌識別設備連接的數據采集終端，與各數據采集終端連接的數據中心，其特征在于，在監控基座上設有與車輛上安裝的環保電子卡相配套的RFID射頻設備，在獲取車輛視頻識別數據的同時向數據中心提供與該數據匹配的車輛電子信息。
2.根據權利要求I所述的智能交通數據采集系統，其特征在于，所述數據采集終端采用ARMl I處理器及其主板，板載接ロ提供包括以太網、無線網絡、3G、RS485、USB、SD、VGA接ロ的擴展接入。
3.根據權利要求I或2所述的智能交通數據采集系統，其特征在于，在主板上集成有用于存儲數據解析密鑰及設備安全認證密鑰數據的安全芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種及時、準確的實現數據采集的智能交通數據采集系統，包括設置在不同道路監控基座上的車牌識別設備，與車牌識別設備連接的數據采集終端，與各數據采集終端連接的數據中心，在監控基座上設有與車輛上安裝的環保電子卡相配套的RFID射頻設備，在獲取車輛視頻識別數據的同時向數據中心提供與該數據匹配的車輛電子信息。在車輛身份識別中采用車牌識別和電子信息識別，增加了識別的準確性。
文檔編號G08G1/017GK202615606SQ201220258868
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月4日 優先權日2012年6月4日
發明者張梁俊, 袁高峰, 郭棟, 於軍, 張篤續 申請人:南京城市智能交通有限公司