令牌式车速监测方法及系统

1.令牌式车速监测系统，其特征在于令牌装置(1)位于机动车上微波非屏蔽处，由天线(10)和与其连接的接收询问信号(5)和发射编码信号(6)的装置构成，节点收发装置(2)位于公路沿线上，由天线(25)和接收编码信号(6)的装置和发射询问信号(5)的装置构成，接收编码信号(6)的装置通过传输系统(3)将编码信号(6)输送到位于各个监测站的系统主机(4)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于令牌装置(1)的壳体内有电源电路(11)和与内置式全向天线(10)连接的收发模式开关切换电路(18)，切换电路输出与信号收发模块(13)的输入端(RXIN)连接，切换电路输入端通过功率放大器与收发模块(13)的输出端(TXOUT)连接，信号收发模块(13)的输出端(RXOUT)依次通过信号比较电路(14)、触发电路(15)、编码信号发生电路(16)、信号串行输出处理电路(17)与收发模块(13)的输入端(DATAIN)连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于信号比较电路(14)由串入并出移位处理电路(54)、比较电路(55)和系统标识码产生电路(56)组成，处理电路(54)的寄存器组的1D端接收发模块(13)的RXOUT端，寄存器组的输出端(1D)按位接比较电路(55)的相应的级联式数码比较器的对应的输入端(P0、P1、P2、P3)脚，比较器的输入端(Q0、Q1、Q2、Q3)脚分别接电路(56)的各编码器的输出，编码器输入接设置钮组和触发脉冲，比较器的输出端接触发电路(15)的交叉耦合的两个或非门或两个与非门的输入端RD，门电路的输出接编码信号发生电路(16)的编码器的输入端，编码器的输出接信号串行输出处理电路(17)的CT74LS199芯片的输入，芯片的输出接信号收发模块(13)的DATAIN脚，芯片的SH、CD脚接门电路(G2)，QA，Q7-Q。脚接门电路(G1)，G1，G2的输出端连接发出并串完成标志信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于节点收发装置(2)有电源电路(27)和与天线(25)连接的收发模式开关切换电路(31)，切换电路(31)RXOUT端与信号收发模块(30)的RXIN端连接，切换电路(31)TXIN端经一功率放大器与收发模块(30)的TXOUT端连接，收发模块(30)的RXOUT端与应答信号转发模块(32)的RXIN端连接，转发模块(32)的RXOUT端通过传输系统(3)与系统主机(4)连接，节点询问信号生成电路(28)的输出与串行输出处理电路(29)连接，电路(29)的输出与收发模块(30)的DATAIN端连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于收发模块(30)为集成块LMX3162，信号转发模块(13)为集成块89C51，收发模式开关切换电路(31)为集成块2436400。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于节点询问信号生成电路(28)有若干并联的8421BCD编码器，其输入端接设置钮组和触发脉冲，其输出端接串行输出处理电路(29)和CT74LS199芯片的D0-D7端，芯片的QA，Q7-Q。脚接门电路(G7)，SH，CD脚接门电路(G2)，(G2′)的一端输入负脉冲启动信号，G1和G2的输出端输出并—串转换完成标志信号S，CT74LS199芯片输出串行数据到收发模块(30)的DATAIN端。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于主机(4)。包括微波接收主机37、网络交换机38和中央处理主机39，其中的中央处理主机39的壳体40内有处理主板41，主板41上有中央处理器(50)与存储器(51)、(52)、网卡(47)、显卡(48)，外接键盘/鼠标数据接口电路(49)连接，网卡(47)通过接口(43)与网络交换机(38)连接，网络交换机(38)与微波接收主机(37)或/和转发模块(32)连接。
8.令牌式车速监测方法，包括如下步骤：(1)令牌装置在车辆进入入口监测站时发给车辆驾驶员，要求设置在微波信号非屏蔽位置，该令牌装置编号与车辆的车牌号由入口处工作人员录入到本主机系统车辆进入登记表，并通过计算机网络以广播方式传输到接入网络的其它各监测站的主机，(2)沿公路所有车流方向按一定的间距设置节点收发装置，节点收发装置的询问信号生成电路在时钟信号作用下，其数字编码信号发生电路产生一组编码信号，该信号可采用系统安装时设定的标识码，在串行输出处理电路的控制下依次输出到信号收发模块完成信号调制，形成可供发射的节点询问信号，通过天线发射到设定的由微波信号覆盖形成的节点询问信号触发区，(3)令牌装置在未接收到询问信号前处于待接收工作状态，当车辆进入节点询问触发区，令牌装置接收到节点询问信号后，首先通过信号收发模块解调处理，再经编码比较电路判断该询问信号的有效性，如与本系统设定码相符，则比较电路输出高电平，触发电路的SD端接收此电平信号后导致触发器的输出端Q产生一个触发信号，触发其编码生成电路工作一次，编码生成电路将生成一串具有唯一性的定长编码字符，编码字符串在串行输出电路控制下，按由高位字节到低字节的顺序逐字符传入信号收发模块完成信号调制处理，并送发射天线向外发射，由此完成车辆向当前监测节点收发装置的应答登记工作，一旦完成信号发射，收发模式开点电路状态翻转使令牌装置处于询问信号接收工作状态，(4)节点收发装置接收到车辆中令牌的应答信号后，经信号收发模块将令牌应答信号解调处理后的编码数据与本节点编号一起合成为转发数据向网络各主机系统传送，(5)主机系统安装于各车速监控中心或公路收费站，当系统采用有线传输模式时，节点信号是经过网络传输线路直接传入各主机系统的网络交换机；当系统采用无线传输模式时，节点信号是经过微波传输基站逐段传递直至到达各主机系统微波接收主机和网络交换机并最终进入主机系统，(6)各监测站主机系统从网络交换机不断采集到各车辆行经各个节点时的应答登记信息，经处理后存入内存装置和硬盘存储装置；经计算、分析模块处理，得到各车辆在不同行驶路段的行驶速度，并由此速度和该段的限速标准判断其是否违章，(7)当车辆到达出口监测站时，该站工作人员从系统主机中调出从入口监测站传输到本站主机内的该车辆令牌登记信息，对该条登记信息标注撤销监测标识信息通过计算机网络以广播方式传输到接入网络的其它各入口处的主机系统，使整个系统的所有主机将该车的监状态予以撤销。
9.根据权利要求8所述的系统方法，其特征在于步骤(6)中系统主机收到一条新的从节点收发装置传来的令牌编码数据和节点编号后，如果节点编号属别的出口站节点，则主机将其从本站在线监控车辆表中注销，如果属于车站在线监控车辆，则取系统时间作为该车在当前节点的报到时间，与该车报到节点号，应答车辆牌号，令牌号一起记录到主机的《车辆行驶情况记录表》文件，系统主机从《监测区间定义信息表》文件读取该区间的距离，计算出车辆在该区间行驶所花的时间，计算出该车区间车速和相关的车牌号、令牌号、区间号、车辆从该区间起始节点出发时间，终止节点到达时间一起登记到《车速计算表》文件，切换到下一计算区间，如果区间超界则返回，如果没有超界，则继续计算下一计算区间车的车速。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于操作人员确定车辆对象，系统确定当前监测计算区间，从车速表读取该车在该区间的行驶速度，读取该区间的车速限制标准，如果该车超速则在《车辆行驶监测表》置入该车该区间超速标志，切换到下监测区间，如果没有超速，则直接切换到下监测区间，如果区间超界，则返回，如果没有，则分析该车在下监测区间是否超速。

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