一种实现公务车辆数字化服务管理的系统及方法

1.一种实现公务车辆数字化服务管理的方法，该方法通过一种实现公务车辆数字化服务管理的系统来实现，所述系统主要包括安装于控制室的PC机(1)和工控机（2）,安装在车辆入/出处的LED显示屏（4）及智能道闸即栏杆机（10），安装在车辆入/出处地面上的地感线圈（8）和与其连接的车辆检测器（9），架设在车辆入/出处路边的车辆识别装置（6）及其收发天线（5）、视频识别器（7），安装在所述公务车上的车辆电子信息卡以及物理车牌；
其连接方式为：所述地感线圈（8）与车辆检测器（9）连接后通过交换机（3）与所述工控机（2）相连接，所述智能道闸即栏杆机（10）直接与工控机（2）相连接，所述车辆识别装置（6）、视频识别器（7）和LED显示屏（4）均通过交换机（3）与工控机（2）相连接, 所述工控机（2）与PC机(1) 相连接；安装在所述公务车上的车辆电子信息卡与车辆识别装置（6）通过无线射频信号连接；所述车辆识别装置是射频读写器（6）；该方法的具体步骤如下：
一、当有车辆驶入/出压到地感线圈（8）时，触发车辆识别装置即射频读写器（6）和其收发天线（5）、视频识别器（7）这个检测系统进行数据采集，该检测系统采用三余度设计，三个余度分别为地感线圈、图像识别和射频识别；地感线圈利用车辆经过时，会改变线圈的磁通量，从而得到车辆经过的检测信号；图像识别即视频识别器利用其差分算法对车辆车牌信息数据进行提取；射频识别对所述车辆电子信息卡中的数据进行提取，之后，对所采集到的数据进行全流程多层交叉信息融合处理；判断所述车辆电子信息卡是否有效和车辆的合法性，所述PC机显示与该车辆电子信息卡一一对应的车辆信息及驾驶员资料信息，并与视频识别器抓拍的车辆图片信息，主要是车辆颜色与车牌号码，进行比对，自行判断该车辆与其安装的车辆电子信息卡中的信息是否匹配；PC机自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中并进行判断；判断如下：
①、正常卡：车辆压到地感线圈（8）时，当读到的车辆电子信息卡信息和车辆都是合法的，智能道闸即栏杆机（10）自动打开且视频识别装置（7）进行抓拍；
②、未授权卡：车辆压到地感线圈（8）时，当读到的车辆电子信息卡中资料显示车辆是未授权的，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机（10）不开启；
③、无卡车：车辆压到地感线圈（8）时，当系统没有读到车辆电子信息卡时，系统判定为无卡车，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机（10）不开启；
④、非法卡：车辆压到地感线圈（8）时，非本单位车辆的电子信息卡，虽被读卡器读出数据，但不是本单位车辆，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机（10）不开启；
二、当所述公务车辆驶出智能道闸即栏杆机（9）时，则无线通信网络将车辆信息传递至工控机，由PC机（1）调用数据并由数据库进行信息处理，对车辆进出情况进行自动记录，并实时统计公务车辆的使用情况；并且可以根据车辆出入记录判断各个公务车辆是否因公调度出使；
其中，所述的多层交叉信息融合处理过程是:利用图像识别技术对物理车牌信息数据进行提取，利用射频识别技术对车辆电子信息卡中的数据进行提取，对两种技术采集到的数据进行全流程的融合；其融合过程采用多层交叉融合算法，图像识别采用多帧图像识别结果的融合，采用字符级的融合，即对每一帧的车牌识别结果中的每个字符都赋予置信度，然后对多帧间的识别结果按照字符的置信度进行融合；射频识别采用了三次采集数据后，给出整个车牌数据的置信度；在两个维度数据融合的同时，采用了交叉融合的方式，即在每一帧图像识别的整个车牌数据与射频识别的车牌数据直接进行融合，当整牌的置信度值满足可信阈值时，就直接输出最终识别结果，不再对该车辆的信源数据进行采集识别，以避免系统资源的占用；最终的数据融合结果是车牌号码、车牌颜色和车辆全景图像的数据融合，是根据图像识别中车辆位置的定位和行驶轨迹的跟踪以及射频信号的信号接收强度指示的跟踪值进行融合，实现完整数据的输出。

一种实现公务车辆数字化服务管理的系统及方法 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种对公务车辆动态进行管理和控制的系统及实现方法，具体涉及一种通过车辆身份信息自动识别而实现公务车辆数字化服务管理的系统及方法。\n背景技术\n[0002] 当前公务车辆的管理通常采用人工管理模式，但是车辆数量的庞大以及车辆出入的频繁都导致审批、登记手续的繁琐，从而使得其不但效率极低，而且数据的精确性也非常有限，经常出现公务车辆调度困难和公车私用的现象。就当前而言，车辆身份信息识别主要采取人工识别和视频识别两种方式。人工识别主要是将车辆物理车牌作为唯一信源，然而目前应用的车牌制造技术落后，极易被不法分子伪造仿造。视频识别技术即通过图像识别车辆，也存在不可避免的技术缺陷，譬如：首先图像识别技术的识别率受到外界环境因素的干扰较多；其次是车牌使用不规范，造成无法识别或者误识别；再次是对伪造车牌的真伪无法判别，由于车牌的技术含量低、造价成本低、易拆装等因素，伪造车牌造成了大量的管理问题。以上三种原因成为图像识别技术推广应用的不可避免的障碍。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的之一是提供一种通过车辆身份信息自动识别而实现公务车辆数字化服务管理的系统；\n[0004] 本发明的另一目的在于提供一种实现公务车辆数字化服务管理的方法；\n[0005] 从而达到对公务车辆的全面、数字化管理，以提高管理的精确度和降低管理的复杂度。从而更加合理地对公务车辆进行调度并监督是否有公车私用现象。\n[0006] 为此，采用如下技术方案：一种实现公务车辆数字化服务管理的系统，所述系统主要包括安装于控制室的PC机和工控机,安装在车辆入或出处的LED显示屏及智能道闸即栏杆机，安装在车辆入或出处地面上的地感线圈和与其连接的车辆检测器，架设在车辆入或出处路边的车辆识别装置及其收发天线、视频识别器，安装在所述公务车上的车辆电子信息卡以及物理车牌；其连接方式为：所述地感线圈与车辆检测器连接后通过交换机与所述工控机相连接，所述智能道闸即栏杆机直接与工控机相连接，所述车辆识别装置、视频识别器和LED显示屏均通过交换机与工控机相连接,所述工控机与PC机相连接；安装在所述公务车上的车辆电子信息卡与车辆识别装置通过无线射频信号连接。\n[0007] 一种实现公务车辆数字化服务管理的方法，具体步骤如下：\n[0008] 一、当有车辆驶入/出压到地感线圈时，触发车辆识别装置即射频读写器和其收发天线、视频识别器这个检测系统进行数据采集，该检测系统采用三余度设计，三个余度分别为地感线圈、图像识别和射频识别；地感线圈利用车辆经过时，会改变线圈的磁通量，从而得到车辆经过的检测信号；图像识别即视频识别器利用其差分算法对车辆车牌信息数据进行提取；射频识别对所述车辆电子信息卡中的数据进行提取，之后，对所采集到的数据进行全流程多层交叉信息融合处理；判断所述车辆电子信息卡是否有效和车辆的合法性，所述PC机显示与该车辆电子信息卡一一对应的车辆信息及驾驶员资料信息，并与视频识别器抓拍的车辆图片信息，主要是车辆颜色与车牌号码，进行比对，自行判断该车辆与其安装的车辆电子信息卡中的信息是否匹配；PC机自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中并进行判断；判断如下：\n[0009] ①、正常卡：车辆压到地感线圈时，当读到的车辆电子信息卡信息和车辆都是合法的，智能道闸即栏杆机自动打开且视频识别装置进行抓拍；\n[0010] ②、未授权卡：车辆压到地感线圈时，当读到的车辆电子信息卡中资料显示车辆是未授权的，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机不开启；\n[0011] ③、无卡车：车辆压到地感线圈时，当系统没有读到车辆电子信息卡时，系统判定为无卡车，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机不开启；\n[0012] ④、非法卡：车辆压到地感线圈时，非本单位车辆的电子信息卡，虽被读卡器读出数据，但不是本单位车辆，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机不开启；\n[0013] 二、当所述公务车辆驶过智能道闸即栏杆机时，则无线通信网络将车辆信息传递至工控机，由PC机调度数据并由数据库进行信息处理，对车辆进出情况进行自动记录，并实时统计公务车辆的使用情况；并且可以根据车辆出入记录判断各个公务车辆是否因公调度出使； \n[0014] 其中，所述的多层交叉信息融合过程是:利用图像识别技术对车辆物理车牌信息数据进行提取，利用射频识别技术对车辆电子信息卡中的数据进行提取，对两种技术采集到的数据进行全流程的融合；其融合过程采用了多层交叉融合算法，图像识别采用了多帧图像识别结果的融合，采用字符级的融合，即对每一帧的车牌识别结果中的每个字符都赋予置信度，然后对多帧间的识别结果按照字符的置信度进行融合；射频识别采用了三次采集数据后，给出整个车牌数据的置信度；在两个维度数据融合的同时，采用了交叉融合的方式，即在每一帧图像识别的整个车牌数据与射频识别的车牌数据直接进行融合，当整牌的置信度值满足可信阈值时，就直接输出最终识别结果，不再对该车辆的信源数据进行采集识别，以避免系统资源的占用；最终的数据融合结果是车牌号码、车牌颜色和车辆全景图像的数据融合，是根据图像识别中车辆位置的定位和行驶轨迹的跟踪以及射频信号的信号接收强度指示的跟踪值进行融合，实现完整数据的输出。\n[0015] 本发明采用物联网技术研发，通过RFID射频识别技术、视频识别技术，及管理后台数据分析、挖掘技术达到对车辆的全面、数字化管理。尤其结合射频识别和视频识别即“双模”识别的优势，提高识别可信度，避免了使用单一技术的缺陷；次之，本发明采用的“多余度”技术，即使在余度设备故障的情况下，也能输出一定可信度的数据，保证数据的采集不会中断，增强了数据的可靠度；况且每种传感器都能从多个数据维度进行采集，但每种传感器采集的数据维度不尽相同，将各种传感器的维度进行多层交叉信息融合处理后，能够得到更加完整的数据维度，进一步提高了数据的完整性，保证采集车辆身份数据的精准性；\n再之，本发明在设计时采用了置信度触发的数据输出机制，即当某一个维度的数据置信度达到可信阈值时，立即输出，不再对该数据进行处理，这种机制在很大程度上节约了系统资源的占用。\n[0016] 本发明可提高公务车辆管理系统的智能化程度，节省人力、物力，有效提高公务车辆的调度效率，避免公车私用的现象。且使用可靠、稳定。\n附图说明\n[0017] 图1为本发明的系统连接示意框图；\n[0018] 图2为本发明的车辆驶入时的流程图；\n[0019] 图3为本发明的车辆驶出时的流程图。\n具体实施方式\n[0020] 下面结合附图对本发明及其有益效果作进一步详细的说明。\n[0021] 参照图1, 一种实现公务车辆数字化服务管理的系统，所述系统主要包括安装于控制室的PC机1和工控机2,安装在车辆入/出处的LED显示屏4及智能道闸即栏杆机\n10，安装在车辆入/出处地面上的地感线圈8和与其连接的车辆检测器9，架设在车辆入/出处路边的车辆识别装置6及其收发天线5、视频识别器7，安装在所述公务车上的车辆电子信息卡以及物理车牌；其连接方式为：所述地感线圈8与车辆检测器9连接后通过交换机3与所述工控机2相连接，所述智能道闸即栏杆机10直接与工控机2相连接，所述车辆识别装置6、视频识别器7和LED显示屏5均通过交换机3与工控机2相连接, 所述工控机2与PC机1 相连接；所述安装在所述公务车上的车辆电子信息卡与车辆识别装置6通过无线射频信号连接。\n[0022] 所述车辆识别装置是射频读写器6。具体技术规格：\n[0023] 适用范围：汽车交通、物流、防伪\n[0024] 频 率：840-845 MHz或920～925 MHz \n[0025] 工作模式：额定、跳频（可配置）\n[0026] 操作温度: -40°C ～ 70°C\n[0027] 湿度 (无冷凝): 0% ～ 95%\n[0028] 天线接口：N型\n[0029] 通信接口：RS-232/485，TCP/IP \n[0030] 输入电源：220V DC, 2A\n[0031] RF功率 ：2瓦以内可调\n[0032] 标准协议：ISO 18000-6B\n[0033] 所述车辆电子信息卡是绑定车辆信息后发行、并固化贴装到车辆挡风玻璃之上的无源陶基型射频卡，该卡可以唯一标识车辆，具有车辆的“电子牌照”的功能，其识别可靠性高，具体技术规格：\n[0034] 工作频率：840-845 MHz或 920～925 MHz\n[0035] 标准协议：ISO 18000-6B/6C\n[0036] 存储容量：不低于256byte\n[0037] 可擦写 ：10万次\n[0038] 工作温度：-40°C ～ 70°C\n[0039] 存储温度：-40°C ～ 80°C\n[0040] 使用寿命：10年\n[0041] 读写性能：防冲突\n[0042] 安装特性: 一次性安装，防拆卸\n[0043] 参照图2、图3，一种实现公务车辆数字化服务管理的方法，具体步骤如下：\n[0044] 一、当有车辆驶入/出压到地感线圈8时，触发车辆识别装置即射频读写器6和其收发天线5、视频识别器7这个检测系统进行数据采集，该检测系统采用三余度设计，三个余度分别为地感线圈、图像识别和射频识别；地感线圈利用车辆经过时，会改变线圈的磁通量，从而得到车辆经过的检测信号；图像识别即视频识别器利用其差分算法对车辆车牌信息数据进行提取；射频识别对所述车辆电子信息卡中的数据进行提取，之后，对所采集到的数据进行全流程多层交叉信息融合处理；判断所述车辆电子信息卡是否有效和车辆的合法性，所述PC机显示与该车辆电子信息卡一一对应的车辆信息及驾驶员资料信息，并与视频识别器抓拍的车辆图片信息，主要是车辆颜色与车牌号码，进行比对，自行判断该车辆与其安装的车辆电子信息卡中的信息是否匹配；PC机自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中并进行判断；判断如下：\n[0045] ①、正常卡：车辆压到地感线圈8时，当读到的车辆电子信息卡信息和车辆都是合法的，智能道闸即栏杆机10自动打开且视频识别装置7进行抓拍；\n[0046] ②、未授权卡：车辆压到地感线圈8时，当读到的车辆电子信息卡中资料显示车辆是未授权的，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机10不开启；\n[0047] ③、无卡车：车辆压到地感线圈8时，当系统没有读到车辆电子信息卡时，系统判定为无卡车，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机10不开启；\n[0048] ④、非法卡：车辆压到地感线圈8时，非本单位车辆的电子信息卡，虽被读卡器读出数据，但不是本单位车辆，系统报警并抓拍保存图片，智能道闸即栏杆机10不开启；\n[0049] 二、当所述公务车辆驶过智能道闸即栏杆机10时，则无线通信网络将车辆信息传递至工控机2，由PC机1调度数据并由数据库进行信息处理，对车辆进出情况进行自动记录，并实时统计公务车辆的使用情况；并且可以根据车辆出入记录判断各个公务车辆是否因公调度出使；\n[0050] 其中，所述的“多层交叉信息融合”处理过程是:利用图像识别技术对车辆物理车牌信息数据进行提取，利用射频识别技术对车辆电子信息卡中的数据进行提取，对两种技术采集到的数据进行全流程的融合。其融合过程采用多层交叉融合算法，图像识别采用多帧图像识别结果的融合，采用字符级的融合，即对每一帧的车牌识别结果中的每个字符都赋予置信度，然后对多帧间的识别结果按照字符的置信度进行融合；射频识别采用了三次采集数据后，给出整个车牌数据的置信度；在两个维度数据融合的同时，采用了交叉融合的方式，即在每一帧图像识别的整个车牌数据与射频识别的车牌数据直接进行融合，当整牌的置信度值满足可信阈值时，就直接输出最终识别结果，不再对该车辆的信源数据进行采集识别，以避免系统资源的占用；最终的数据融合结果是车牌号码、车牌颜色和车辆全景图像的数据融合，是根据图像识别中车辆位置的定位和行驶轨迹的跟踪以及射频信号的信号接收强度指示的跟踪值进行融合，实现完整数据的输出。\n[0051] 采用“多余度”设计，保证了车辆的全景图片和车辆身份数据的可靠采集。由于在应用的过程中，对车辆身份识别的基础，是车辆本身必须安装身份标识的信源，即车牌或者车辆电子信息卡，如果车辆没有安装身份标识的信源，或者采用技术干扰的方法无法获得信源的信息，使得身份信源无法被采集，但是要求必须能够采集到车辆的全景图片，以此保证了数据采集的可靠性。