CN101526548B - 一种利用环形线圈测量车辆速度的方法 - Google Patents

Abstract

一种环形线圈测量方法，包括，让车辆依次通过n个线圈，并分别记下通过每个线圈时的时间值；分别测得两两线圈之间的距离；利用公式V＝S/T分别求得车速，其中S为两个线圈之间的距离，T为车辆通过第一线圈和第二线圈所用的时间差，V为车辆的速度；对速度值进行筛选，看两个车速之间的差值是否均小于20％，如果有一个大于20％，则将速度滤除或者显示速度未检测到；如果差值均小于20％，则将所得的速度进行加权平均，从而得到最终速度。本发明所提供的测量方法能尽可能的获得车辆得实际速度。

Description

一种利用环形线圈测量车辆速度的方法

技术领域

本发明涉及一种速度的测量方法，尤其涉及一种利用环形线圈测量车辆速度的方法。

背景技术

车辆检测***是道路监控***非常重要的一部分，利用感应线圈来检测车辆速度(包括机动车和非机动车)是目前世界上技术较为成熟的车辆检测方法，它可以获得当前监控路面交通流量、占有率、速度等数据，以此判断道路阻塞情况，并利用外场信息发布***发出警告等，尤其在测量车辆的速度方面起着重要的作用。其基本原理为在同一车道的道路路基段埋设一组感应线圈(两个)，每组感应线圈与多通道车辆检测器相连。当车辆分别经过两个线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算。此方法检测精确，设备稳定，且在恶劣天气条件下仍具备出色的性能，并且廉价的成本也是其在世界范围内得以广泛应用的原因之一。

两线圈检测技术的具体工作原理如图1所示，分别测得汽车经过第一线圈和第二线圈时的时间，并计算出时间差，然后利用第一线圈和第二线圈之间的距离和求得的时间差，根据V＝S/T来获得汽车的速度。由于车辆行驶轨迹的不确定性，如非直线行驶，非匀速行驶等，往往使得前后两个线圈对同一辆车的检测不够一致，从而导致获得的车辆行驶速度与实际速度偏差过大，容易出现漏车、冒高速、冒低速、测速精度不够高等不足。

发明内容

本发明为解决现有环形线圈检测技术对车辆的检测不够一致，导致测得的速度偏离实际速度的缺点，提供了一种利用环形线圈测量车辆速度的方法。

一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，包括，

步骤一、让车辆依次通过n个线圈，并分别记下通过每个线圈时的时间值；

步骤二、分别测得两两线圈之间的距离；

步骤三、利用公式V＝S/T分别求得车速，其中S为两个线圈之间的距离，T为车辆从进入第一个线圈到进入第二个线圈所用的时间差，V为车辆的速度；

步骤四、对速度值进行筛选，看两个车速之间的差值是否均小于20％，如果有一个大于20％，则将速度滤除或者显示速度未检测到；

步骤五、如果差值均小于20％，则将所得的速度进行加权平均，从而得到最终速度。

其中所述步骤一中n＞4，所述步骤一中n＝3或n＝4。

其中当n＝3时，共得到三个速度值V1、V2和V3，利用加权平均法得到平均速度V，所述的加权平均法获得平均值的公式为：

V＝V1*a％+V2*b％+V3*c％

其中a+b+c＝100，c≥a，c≥b，a＝b，c∈{100/3～60}，a，b∈{20～100/3}，V1、V2、V3为获得的三个速度值，V为最终获得的车辆平均速度。

其中所述的速度值V1、V2和V3之间的误差范围小于20％。

本发明由于采用了多个线圈测量方法，能获得多个车辆速度，并进行筛选，能最大可能的获得准确的车辆的实际速度。

附图说明

图1为两线圈检测方法流程图；

图2为三线圈检测方法流程图。

具体实施方式

下面结合一个具体实施例对本发明三线圈检测方法作详细的介绍，如图2所示，

首先，让车辆依次经过第一线圈、第二线圈和第三线圈，并分别记下通过每个线圈时的时间值，记作t1、t2、t3；

其次，测得第一线圈和第二线圈之间的距离S1、第二线圈和第三线圈之间的距离S2、第一线圈和第三线圈之间的距离S3；

第三利用公式V＝S/T分别求得三个车速，即V1＝S1/(t2-t1)、V2＝S2/(t3-t2)、V3＝S3/(t3-t1)，其中S为两个线圈之间的距离，T为车辆从进入第一个线圈到进入第二个线圈所用的时间差，V为车辆的速度；

第四，对速度值进行筛选，如果V1和V2之间、V1和V3之间、V2和V3之间的差值有一个大于20％，则将速度滤除或者显示速度未检测到；

第五，如果V1和V2之间、V1和V3之间、V2和V3之间的差值均小于20％，则将三个速度V1、V2、V3进行加权平均，从而得到最终速度。

在上述步骤四中，判断V1和V2之间的差值是否大于20％的方法为，判断公式|V1-V2|/V2*100％是否小于20％，同样的道理判断V1和V3之间，V2和V3之间的差值是否均小于20％，经过实际计算可得，当所有的速度两两之间的差值均小于20％时(其中20％的阈值差是由现场实际运行后得到的经验数值，综合了对测试速度的精度要求和避免过多未测到的现象，一般在10％～20％之间)，车辆行车轨迹比较规则，这样测得的车辆速度才最接近实际值。

在上述的计算中，速度之间的差值对于不同的精度范围有不同的要求，对于在卡口拦截车辆时，不能漏掉任何一个车辆，所以将精度放宽，差值可以放宽到20％，当在超速检查时，精度要降低，差值不能超过10％。

在三线圈检测过程中，根据理论的计算，以第一个和第三个线圈获得的速度值V3拥有较高的测速精度。因此以V3权重最大，V1、V2权重较轻进行加权平均，

V＝V1*a％+V2*b％+V3*c％

其中a+b+c＝100，c≥a，c≥b，a＝b，c∈{100/3～60}，a，b∈{20～100/3}，V为最终获得的车辆速度。

本发明中可以采用多个线圈(三个或者三个以上)进行测量，能获得多个车辆速度，并进行筛选，这样就能尽可能准确的获得车辆的实际速度。

本发明的保护范围不限于此，任何本领域内的技术人员在不脱离本发明精神下做出的修改，均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为限。

Claims (6)

1.一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，包括，

步骤一、让车辆依次通过n个线圈，并分别记下通过每个线圈时的时间值，其中n≥3；

步骤二、分别测得两两线圈之间的距离；

步骤三、利用公式V＝S/T分别求得车速，其中S为两个线圈之间的中心距离，T为车辆从进入第一个线圈到进入第二个线圈所用的时间差，V为车辆的速度；

步骤四、对速度值进行筛选，看每两个车速之间的差值是否均小于20％，判断公式为|V_K1-V_K2|/V_K2*100％，其中，所述V_K1为每两个车速中的第一个车速，V_K2为每两个车速中的第二个车速；如果有一个大于20％，则将速度滤除或者显示速度未检测到；

步骤五、如果差值均小于20％，则将所得的速度进行加权平均，从而得到最终速度。

2.如权利要求1所述的一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，所述步骤一中n＞4。

3.如权利要求1所述的一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，所述步骤一中n＝3或者n＝4。

4.如权利要求3所述的一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，当n＝3时，共得到三个速度值V1＝S1/(t2-t1)、V2＝S2/(t3-t2)、V3＝S3/(t3-t1)，其中，车辆依次经过第一线圈、第二线圈和第三线圈，并分别记下通过每个线圈时的时间值，记作t1、t2、t3；测得第一线圈和第二线圈之间的距离S1、第二线圈和第三线圈之间的距离S2、第一线圈和第三线圈之间的距离S3；利用加权平均法得到平均速度V。

5.如权利要求4所述的一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，所述的加权平均法获得平均速度V的公式为：

V＝V1*a％+V2*b％+V3*c％

其中a+b+c＝100，c≥a，c≥b，a＝b，c∈{100/3～60}，a，b∈{20～100/3}，V1、V2、V3为获得的三个速度值，V为最终获得的车辆平均速度。

6.如权利要求4所述的一种利用环形线圈测量车辆速度的方法，其特征在于，所述的速度值V1、V2和V3之间的误差范围小于20％。

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