Способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения и устройство для его осуществления

Номер патента: 20247

Опубликовано: 30.09.2014

Авторы: Осипов Сергей Константинович, Малинкин Алексей Юрьевич

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения, включающий излучение в направлении движущихся по участку дорожного полотна транспортных средств импульсов электромагнитного излучения, прием импульсов отраженного электромагнитного излучения, вычисление дальности и скорости движения транспортного средства путем сравнения параметров излученных и принятых импульсов и сравнение измеренной скорости транспортного средства с максимально разрешенной на данном участке, с последующим формированием в случае регистрации превышения скорости сигнала для распознавания государственного регистрационного знака нарушающего транспортного средства с помощью видеокамеры с последующей идентификацией транспортного средства и автоматической регистрацией нарушений скоростного режима, отличающийся тем, что упомянутые импульсы излучают радиолокатором синхронно с видеосъемкой того же участка дорожного полотна видеокамерой панорамного обзора, которая откалибрована так, что каждому элементу строки Yi и каждому элементу столбца Xi матрицы видеокамеры ставят в соответствие реальные координаты расстояний от упомянутой видеокамеры до соответствующих участков на дорожном полотне, при этом по принятым радиолокатором сигналам вычисляют дальность и скорость всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна протяженностью несколько сотен метров, и независимо и синхронно по полученному посредством упомянутой видеокамеры изображению транспортного средства вычисляют координаты и скорости тех же транспортных средств, находящихся в кадре, после чего сравнивают упомянутые, получаемые независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоки данных, содержащие значения скоростей и координат всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна, причем для получения метрологически достоверных данных о скоростях и координатах Yi транспортных средств используют данные, полученные от радиолокатора, а за достоверные данные о координатах Xi тех же транспортных средств принимают данные, полученные от видеокамеры панорамного обзора, и каждому транспортному средству, нарушающему скоростной режим, обеспечивают дальнейшее сопровождение до момента, позволяющего произвести распознавание его государственного регистрационного знака видеокамерой, регистрирующей государственные регистрационные знаки, затем формируют кадр изображения транспортного средства-нарушителя с отчетливо видимым распознанным государственным регистрационным знаком, датой, временем, зафиксированной скоростью и идентификатором видеокамеры, что позволяет осуществлять автоматическую регистрацию нарушений правил дорожного движения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сравнение упомянутых, получаемых независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоков данных, содержащих скорости и координаты всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна, осуществляют, например, корреляционным методом.

3. Устройство для реализации способа по п.1, содержащее радиолокатор, по меньшей мере одну видеокамеру для записи и распознавания государственных регистрационных знаков транспортных средств, нарушающих скоростной режим, и блок управления и обработки данных, соединенный с ними, отличающееся тем, что в качестве радиолокатора используется радиолокатор, содержащий модуль обработки сигналов, обеспечивающий вычисление скорости и дальности всех транспортных средств, находящихся на выбранном участке дорожного полотна, при этом устройство содержит видеокамеру панорамного обзора, которая соединена с блоком управления и обработки данных, или устройство содержит одну широкоугольную мегапиксельную видеокамеру, соединенную с блоком управления и обработки данных и выполняющую функции видеокамеры для панорамного обзора и функции видеокамеры для распознавания государственного регистрационного знака, при этом блок управления и обработки данных снабжен программным обеспечением для синхронизации работы радиолокатора и видеокамеры панорамного обзора или широкоугольной мегапиксельной видеокамеры, сравнения их потоков данных, получения метрологически достоверных результатов скоростей и координат транспортных средств, нарушивших скоростной режим, и передачи данных для автоматической регистрации нарушений правил дорожного движения.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для записи и распознавания государственного регистрационного знака используется несколько видеокамер в соответствии с количеством полос движения.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И КООРДИНАТ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ИХ ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ НАРУШЕНИЙ ПРАВИЛ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к системам регулирования движения транспортных средств, а точнее к способам и устройствам контроля за соблюдением правил дорожного движения, в том числе за соблюдением скоростного режима. Разработанная автоматическая система обеспечивает снижение вероятности ошибки идентификации ТС-нарушителя, увеличивает протяженность зоны контроля скоростного режима движения до нескольких сотен-тысячи метров, позволяет резко снижать затраты на строительство и обслуживание эстакад для установки устройств контроля скоростного режима. Для этого предложен новый способ совместной обработки сигналов от радиолокатора и видеокамеры панорамного обзора, в котором используются независимо полученные потоки данных от видеокамеры и радиолокатора, после чего они сравниваются и получаются данные о скоростях и координатах с малой вероятностью ошибки идентификации ТС-нарушителя. Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит радиолокатор с модулем обработки сигналов,обеспечивающий вычисление скорости и дальности всех ТС, находящихся на выбранном участке дорожного полотна, и видеокамеру панорамного обзора. Изобретение относится к системам регулирования движения транспортных средств (ТС), а точнее к способам и устройствам контроля за соблюдением правил дорожного движения (ПДД), в том числе за соблюдением скоростного режима. Для контроля за соблюдением скоростного режима ТС, двигающихся в потоке, и автоматической регистрации нарушений необходимо произвести измерение скорости и координат транспортного средства и, в случае нарушения им скоростного режима, идентифицировать его с требуемой, достаточно высокой степенью вероятности. Измерение скорости, как правило, производится радиолокационными устройствами (радарами), принцип измерения скорости которых основан на эффекте Доплера, либо лазерными устройствами (лидарами), у которых принцип измерения скорости основан на оценке интервалов времени между излученными и принятыми (отраженными от ТС) импульсами, с последующим вычислением скорости. Данные устройства обеспечивают метрологически достоверные данные о скоростях ТС. Координаты ТС при контроле скоростного режима движения ТС не определяются, а, как правило, задаются,т.е. радар или лидар измеряет скорость ТС в заранее определенной зоне контроля, которая имеет размеры, сопоставимые с размерами ТС. Идентификация ТС производится, в большинстве известных случаев,по государственным регистрационным знакам (ГРЗ), считываемым видеокамерой в той же зоне контроля и распознаваемым с помощью специального программного обеспечения, устанавливаемого в устройство контроля (см., например, опубликована межд. заявка WO 9946613 МПК 6, G01S 13/00, G08G 1/052, 1/054 публ. 16.09.1999; CN 1707545 МПК 7 G08G 1/052, 1/054, публ. 14.12.2005). Известны способы и устройства для определения скорости и координат с использованием видеокамер и сенсорных систем, встроенных в дорожное полотно, где видеокамеры используются для регистрации нарушающего ТС (см., например, пат. ЕР 1513125 МПК 7 G08G 1/017, 1/04, 1/054, публ. 09.03.2005; опубл. межд. заявка WO 2005/062275 МПК 7 G08G 1/01, 1/052, 1/054 публ. 07.07.2005). Недостатками данных систем контроля за соблюдением скоростного режима ТС являются специфические требования по климатическим условиям применения (отсутствие снежного покрова и отрицательных температур), а также то, что они регистрируют (замечают) нарушение скоростного режима только на участке дороги между сенсорами, который при этом стремятся уменьшить до размеров расстояния между осями автомобиля, с целью повышения точности измерения скорости нарушающего ТС. Известен способ определения скорости, где видеокамерой панорамного обзора непрерывно снимают выделенный участок дорожного полотна (см., например, ЕР 1744292 МПК 7 G08G 1/04, 1/052, 1/054,G06T 7/00, публ. 10.07.2006). Скорость ТС вычисляют по расстоянию между двумя определенными положениями ТС, зафиксированными на двух кадрах, снимаемых данной видеокамерой, и по интервалу времени между этими кадрами. При этом видеокамера калибруется по четырем вершинам прямоугольника, которые реально размечены на дорожном полотне на известных расстояниях. Выявленное ТСнарушитель регистрируется другой камерой - камерой, позволяющей получить видеокадр с более высоким разрешением. Недостатком способа и устройства для его реализации по данному патенту является то, что из теоретических оценок, а также по ГОСТу Р 50856-96 видеокамера не является средством, которое предназначено для получения метрологически достоверных данных о скорости ТС, поскольку позволяет вычислять скорость ТС с ошибкой, которая зависит от точности юстировки, калибровки видеокамеры и размеров движущегося ТС. Известен способ определения ТС, движущихся с превышением скорости (пат. США US 6,696,978 МПК 7 G08G 1/01, 1/052, 1/054, публ. 24.02.2004), заключающийся в том, что радиолокатором или лазерным локатором (лидаром) излучают э/м импульсы в направлении выбранного ТС, принимают отраженные импульсы, определяют скорость ТС известным способом и формируют сигнал для активизации видеокамеры для формирования кадра с регистрационным номером ТС при обнаружении превышения скоростного режима с выводом в указанный кадр: измеренной скорости, распознанного регистрационного номера и других данных идентификации ТС. Полученные данные передаются в оперативный центр контроля для принятия соответствующих мер по совершенным правонарушениям. Недостатком данного способа является то, что в данном техническом решении в зону обзора радиолокатора должно попадать только одно ТС. Это означает, что количество радиолокаторов и видеокамер должно соответствовать числу полос движения, что резко повышает стоимость оборудования и затраты на его эксплуатацию. Кроме того, поскольку вероятность одновременного попадания в зону приема радиолокатором отраженных от нескольких ТС сигналов достаточно велика, это повышает вероятность ошибки идентификации ТС-нарушителя, что является неприемлемым для случаев, когда ТС двигаются в плотном потоке по нескольким полосам движения. Так, например, в патенте GB 1211834 (МПК G01S 13/92, G08G 1/052, G08G 1/054) запрещена фиксация (фотографирование) ТС видеокамерой для регистрации, если в зоне облучения радиолокатора находится еще одно ТС. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений дорожного движения по пат. США US 6,266,627 МПК 7 G08G 1/00,1/052, 1/054, G01S 13/00, публ. 24.07.2001. Данный способ заключается в том, что в направлении движущихся по участку дорожного полотна ТС излучают импульсы э/м излучения, принимают импульсы отраженного э/м излучения, вычисляют дальность и скорость движения транспортных средств путем срав-1 020247 нения параметров излученных и принятых импульсов и сравнивают измеренную скорость ТС с максимально разрешенной на данном участке с последующим формированием, в случае регистрации превышения скорости, сигнала для фиксации регистрационного номера нарушающего ТС с помощью видеокамеры с последующей идентификацией ТС и автоматической регистрацией нарушений скоростного режима. При этом определяют полосу движения ТС-нарушителя по вычисленной дальности. Данный способ также имеет вышеуказанный недостаток - большую вероятность ложного определения ТС-нарушителя при фактическом отсутствии нарушения, что можно пояснить следующим образом. Для пояснения рассмотрим реальную ситуацию, показанную на фиг. 1 в описании данного патента. На представленной в патенте фиг. 1 луч радиолокатора показан расходящимся под углом 4-5, что является идеализацией, используемой в теоретических расчетах, и соответствует мощности излучения по уровню 3 дБ основного лепестка диаграммы направленности радиолокатора. Реальная диаграмма направленности антенны радиолокатора с учетом мощности основного лепестка по уровню от -3 до ориентировочно 20 дБ значительно шире и всегда содержит боковые лепестки. В зоне раскрыва диаграммы антенны (как в основном, так и в боковых лепестках) присутствуют сигналы, отраженные от ТС. Все ТС, попавшие на дугу радиусом R, находятся на одной дальности от радиолокатора и, следовательно, импульсы, отраженные от этих ТС, придут на радиолокатор в одно время. Из фиг. 1 видно, что по крайней мере три автотранспортных средства, движущихся по совершенно разным полосам движения, находятся на одной дальности, и отраженные от них сигналы придут в одно время, но с различной мощностью. Мощность принимаемых сигналов Pr, определяемая формулой где Pr - мощность принимаемых сигналов, Pt - мощность излучаемых сигналов, Ga2 - квадрат коэффициента усиления антенны радиолокатора, So - эффективная отражающая поверхность цели, R4 - четвертая степень расстояния объекта от радиолокатора, является функцией нескольких изменяющихся параметров. Таким образом, возможно, что мощность принятых сигналов Pr, отраженных от ТС с малой So(малые габариты ТС) при большой мощности Pt (основной лепесток диаграммы направленности радиолокатора), может быть соизмерима с мощностью Pr принятых сигналов, отраженных от ТС с большой So(большие габариты ТС) при малой мощности Pt (боковые лепестки диаграммы направленности радиолокатора), движущегося по другой полосе движения и не совершающего нарушение скоростного режима,что может привести к ошибке в определении ТС-нарушителя. Приведем в качестве примера ссылку из весьма авторитетного источника (Справочник по радиолокации под редакцией Сколника М., т. 1, гл. 9, с. 356): любое численное значение ЭПР (So в вышеуказанной формуле) справедливо только для конкретных целей, комбинации поляризаций, пространственного положения и частоты, для которой это значение и было определено. В большинстве случаев, представляющих практический интерес, ЭПР цели может меняться в широких пределах: на 20-30 дБ и более при сравнительно небольшом изменении любого из этих параметров. Таким образом, вполне очевидна ситуация, когда радиолокатор принимает отраженные сигналы как от ТС, двигающегося по контролируемой полосе движения и отчетливо видимого видеокамерой, так и от ТС, двигающегося по соседней полосе движения. Допустив, что расстояния сопоставимы, площадь ТС,движущегося параллельно контролируемому ТС, в несколько раз больше, а скорость превышает разрешенную, получим ситуацию, при которой устройство выдаст сигнал о превышении скорости ТС, находящемся в зоне контроля. Если вероятность данных событий велика (насыщенный трафик движения), то количество ошибочно зафиксированных нарушений будет чрезвычайно велико, что резко снизит эксплуатационные характеристики способа-прототипа. Исходя из вышеприведенного анализа можно утверждать, что способ-прототип обладает существенным недостатком, а именно большой вероятностью ошибки идентификации ТС-нарушителя, что делает способ-прототип неприемлемым для использования на дорожном полотне с большим количеством полос движения при плотном транспортном потоке. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений дорожного движения по пат. США US 6266627 МПК 7 G08G 1/00, 1/052, 1/054, G01S 13/00, публ. 24.07.2001. Устройство содержит радиолокатор, видеокамеру для записи и распознавания ГРЗ и блок обработки и управления данных, соединенный с ними и включающий в себя соединенное с упомянутой видеокамерой средство для выработки сигнала - метки для случая, когда зарегистрировано нарушение скоростного режима. Недостатком данного устройства, реализующего вышеописанный способ, также, как и в предыдущих аналогах, является большая вероятность ошибки идентификации ТС-нарушителя, что делает невозможным его использование на дорожном полотне с большим количеством полос движения и/или при плотном транспортном потоке. Кроме того, недостатком устройства-прототипа является небольшая протяженность зоны контроля - не более 20-30 м. Задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются разработка способа определения скорости движения и координат транспортных средств и устройства для его осуществления, обеспечивающих снижение вероятности ошибки идентификации ТСнарушителя в системах автоматической регистрации нарушений скоростного режима движения ТС,увеличение протяженности зоны контроля скоростного режима движения с одного-двух десятков метров до нескольких сотен-тысячи метров,использование одного, а не нескольких устройств для контроля участков дороги с многополосным движением. Решение данной задачи позволит резко снизить затраты на строительство и обслуживание эстакад для установки устройств контроля скоростного режима. Поставленные задачи в части способа достигаются за счет того, что в разработанном способе, как и в способе-прототипе, излучают в направлении движущихся по участку дорожного полотна транспортных средств импульсы э/м излучения, принимают импульсы отраженного э/м излучения, вычисляют дальности и скорости движения по крайней мере одного транспортного средства путем сравнения параметров излученных и принятых импульсов и сравнивают измеренную скорость транспортного средства с максимально разрешенной на данном участке, с последующим формированием в случае регистрации превышения скорости сигнала для распознавания ГРЗ нарушающего транспортного средства с помощью видеокамеры с последующей идентификацией транспортного средства и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения (ПДД). Новым в разработанном способе является то, что упомянутые импульсы излучают радиолокатором синхронно с видеосъемкой того же участка дорожного полотна видеокамерой панорамного обзора, которая откалибрована так, что каждому элементу строки Yi и каждому элементу столбца Xi матрицы видеокамеры ставят в соответствие реальные координаты расстояний от упомянутой видеокамеры до соответствующих участков на дорожном полотне. При этом по принятым радиолокатором сигналам вычисляют дальность и скорость не одного, а всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна протяженностью несколько сотен метров, и, независимо и синхронно, по полученному посредством упомянутой видеокамеры изображению транспортных средств вычисляют координаты и скорости тех же транспортных средств, находящихся в кадре. После чего сравнивают упомянутые, получаемые независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоки данных, содержащие значения скоростей и координат всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна. При этом для получения метрологически достоверных значений скоростей и координат транспортных средств используют данные радиолокатора. Каждому ТС, нарушающему ПДД, обеспечивают дальнейшее сопровождение до момента распознавания ГРЗ,затем формируют кадр изображения ТС-нарушителя с отчетливо видимым ГРЗ, распознанным ГРЗ, датой, временем и зафиксированной скоростью и/или координатой, что позволяет осуществлять автоматическую регистрацию нарушений ПДД. В первом частном случае реализации разработанного способа целесообразно сравнение упомянутых, получаемых независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоков данных,содержащих значения скоростей и координат всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна, осуществлять, например, корреляционным методом. Поставленные задачи в части устройства достигаются за счет того, что разработанное устройство,как и устройство-прототип, содержит радиолокатор, видеокамеру для записи и распознавания ГРЗ транспортных средств, нарушающих ПДД, и блок управления и обработки данных, соединенный с ними. Новым в разработанном устройстве является то, что в качестве радиолокатора используется радиолокатор, содержащий модуль обработки сигналов, осуществляющий вычисление скорости и дальности всех ТС, находящихся на выбранном участке дорожного полотна, при этом в устройство введена видеокамера панорамного обзора, обеспечивающая съемку участка дороги от 40-50 м до нескольких сотен метров, которая соединена с блоком управления и обработки данных, который снабжен программным обеспечением для синхронизации работы радиолокатора и видеокамеры панорамного обзора, сравнения принимаемых от них потоков данных, получения метрологически достоверных результатов измерения скоростей и координат ТС, нарушивших скоростной режим движения, и передачи данных для автоматической регистрации нарушений правил дорожного движения. В первом частном случае реализации устройства целесообразно функции видеокамеры для панорамного обзора и функции видеокамеры для распознавания ГРЗ выполнять одной широкоугольной мегапиксельной видеокамерой. Во втором частном случае реализации устройства целесообразно в качестве видеокамеры для записи и распознавания ГРЗ использовать несколько обычных видеокамер, в соответствии с количеством полос движения. На фиг. 1 представлена блок-схема разработанного устройства по п.3 формулы. На фиг. 2 - блок-схема разработанного устройства по п.4 формулы. На фиг. 3 - блок-схема разработанного устройства по п.5 формулы с использованием нескольких видеокамер для распознавания ГРЗ в соответствии в количеством полос движения. На фиг. 4 - схема, поясняющая работу устройства на контролируемом участке дороги. На фиг. 5 - внешний вид и структура блоков и узлов, входящих в состав разработанного устройства. На фиг. 6 - пример конкретной реализации отображения результатов работы устройства на экране монитора в оперативном центре управления дорожным движением. Устройство, представленное на фиг. 1, содержит блок 1 управления и обработки, радиолокатор 2 с модулем 3 обработки сигналов, видеокамеру панорамного обзора 4 и видеокамеру распознавания ГРЗ 5. Блок 1 управления и обработки данных представляет собой компьютер с программным обеспечением, который осуществляет управление работой радиолокатора 2 и видеокамер 4, 5,прием сигналов от видеокамер 4, 5,прием данных от модуля 3 обработки сигналов радиолокатора 2,формирование потоков данных координат и скоростей ТС, находящихся в кадре видеокамеры 4,сравнение потоков данных от модуля 3 радиолокатора 2 и видеокамеры 4,передачу данных на центральный пост (не представлен) управления дорожным движением для автоматической регистрации нарушений правил дорожного движения. Конкретная реализация блока 1 управления и обработки выполнена на базе процессора Интел Пентиум-М. Блок 1 обладает высокой производительностью, сравнительно низким энергопотреблением(40 Вт), конструктивно защищен от механических воздействий оригинальной системой амортизации и предназначен для работы в диапазоне температур от -40 до +60 С (см. фиг. 5). В качестве радиолокатора 2 используется радиолокатор, выполненный по классической моноимпульсной схеме с последующим цифровым накоплением и обработкой принятых импульсов. Несущая частота излучения 24,15 ГГц. Длительность импульса по уровню 0,5 Ризл. =30 нс. Период повторения импульсов 25 мкс. Модуль 3 обработки сигналов радиолокатора 2 содержит процессор, позволяющий одновременно выделять, формировать и накапливать пачки из 256-1024 импульсов для каждого элемента дальности, выполнять над ними быстрое преобразование Фурье и обнаруживать отраженные от ТС сигналы. Модуль 3 позволяет также проводить селекцию ТС по скоростям, начиная с нулевых. В качестве видеокамеры панорамного обзора 4, в одном частном случае, используется широкоугольная мегапиксельная видеокамера, которая одновременно выполняет и функции видеокамеры распознавания ГРЗ 5, поскольку обладает возможностью высокого разрешения за счет большего (в 5-10 раз) числа элементов матрицы по сравнению с обычной видеокамерой. Применение такого варианта целесообразно для участков дорог с большим числом полос движения (более двух). В другом частном случае в качестве панорамной видеокамеры 4 используются одна широкоугольная видеокамера панорамного обзора 4 и несколько видеокамер 5 для распознавания ГРЗ в соответствии с количеством полос движения, что целесообразно для участков дорог с малым числом полос движения,поскольку обычные видеокамеры гораздо дешевле мегапиксельной. Разработанный способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений дорожного движения в соответствии с п.1 формулы реализуют с помощью устройства, представленного на фиг. 1, следующим образом. Перед началом работы устройства осуществляют его предварительную калибровку, при которой каждому элементу строки Yi и каждому элементу столбца Xi матрицы видеокамеры панорамного обзора 4 ставят в соответствие координаты расстояний от упомянутой видеокамеры 4 до соответствующих участков на дорожном полотне. Это необходимо для проведения независимой оценки скорости ТС с помощью видеокамеры 4. Далее, как показано на фиг. 4, радиолокатором 2 излучают э/м импульсы в направлении движущихся ТС на выбранном участке дорожного полотна и принимают отраженные импульсы. Синхронно с излучением радиолокатора 2 проводят видеосъемку того же участка дорожного полотна видеокамерой 4. Зона действия основного лепестка антенны радиолокатора 2 конструктивно сопряжена с зоной обзора панорамной видеокамеры 4, как показано на фиг. 4. После чего по принятым радиолокатором 2 сигналам с помощью модуля 3 вычисляют дальность и скорость всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна, и независимо и синхронно по полученному посредством видеокамеры 4 изображению транспортных средств вычисляют, посредством блока 1 управления и обработки, координаты и скорости тех же транспортных средств. Затем с помощью блока 1 сравнивают, например, корреляционным методом в соответствии с п.2 формулы упомянутые, получаемые независимо друг от друга потоки данных, содержащие скорости и координаты всех ТС, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна. Метрологически достоверными данными о скоростях и координатах Yi транспортных средств принимаются данные, полученные от радиолокатора 2. За достоверные данные о координатах Xi тех же транспортных средств принимаются данные, полученные от видеокамеры 4. В случае превышения транспортными средствами установленного порога скорости на данном участке они определяются как ТС-нарушители скоростного режима, и каждому из них обеспечивают дальнейшее сопровождение блоком 1 управления и обработки до дальности, позво-4 020247 ляющей произвести распознавание их ГРЗ видеокамерой 5. Затем блоком 1 производится автоматическое распознавание ГРЗ и формирование кадра изображения ТС-нарушителя с отчетливо видимым ГРЗ, результатом распознавания ГРЗ, датой, временем, идентификатором видеокамеры 5 и зафиксированной скоростью, что позволяет осуществить автоматическую регистрацию нарушений ПДД. Таким образом, поскольку в разработанном способе используются метрологически достоверные данные о координатах и скоростях ТС, наблюдаемых по всем полосам дорожного полотна одновременно,то вероятность ошибки идентификации ТС автоматической системы регистрации нарушений ПДД снижена по сравнению с прототипом. Пример конкретной реализации отображения результатов работы устройства на экране монитора в центре оперативного управления (ЦОУ) дорожным движением представлен на фиг. 6. На фиг. 6 (а) представлен кадр съемки панорамной видеокамеры, на котором показан нарушитель,обведенный рамкой, и указана его фактическая скорость -73 км/ч. В левом верхнем углу кадра указаны дата и время совершенного правонарушения. На фиг. 6 (б) показан фрагмент журнала событий, хранящихся в базе данных с историей зафиксированных правонарушений. Задана пороговая скорость - 60 км/ч. В журнал заносятся все ТС-нарушители,скорость которых превышает установленный порог, при этом фиксируется скорость, распознанный ГРЗ,дата и время нарушения. В правом верхнем углу показано панорамное изображение контролируемого участка дороги с нарушителем, справа показаны кадры съемки автомобиля с распознанным ГРЗ. Эти данные передаются в центр оперативного управления, где составляется протокол об административном правонарушении. Таким образом, технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом и устройством для его реализации, заключающийся в снижении вероятности ошибки идентификации ТС автоматической системой регистрации нарушений ПДД, который достигается за счет применения двух независимых способов определения скоростей и координат ТС с помощью видеокамеры и радиолокатора с последующим сравнением результатов измерений, что позволяет уменьшить общую вероятность ошибки идентификации; увеличении протяженности зоны контроля скоростного режима движения с одного-двух десятков метров до нескольких сотен метров; использовании одного, а не нескольких устройств для контроля участков дороги с многополосным движением, обеспечивается, что позволяет решить поставленные задачи. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения, включающий излучение в направлении движущихся по участку дорожного полотна транспортных средств импульсов электромагнитного излучения, прием импульсов отраженного электромагнитного излучения, вычисление дальности и скорости движения транспортного средства путем сравнения параметров излученных и принятых импульсов и сравнение измеренной скорости транспортного средства с максимально разрешенной на данном участке, с последующим формированием в случае регистрации превышения скорости сигнала для распознавания государственного регистрационного знака нарушающего транспортного средства с помощью видеокамеры с последующей идентификацией транспортного средства и автоматической регистрацией нарушений скоростного режима, отличающийся тем, что упомянутые импульсы излучают радиолокатором синхронно с видеосъемкой того же участка дорожного полотна видеокамерой панорамного обзора, которая откалибрована так, что каждому элементу строки Yi и каждому элементу столбца Xi матрицы видеокамеры ставят в соответствие реальные координаты расстояний от упомянутой видеокамеры до соответствующих участков на дорожном полотне, при этом по принятым радиолокатором сигналам вычисляют дальность и скорость всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна протяженностью несколько сотен метров, и независимо и синхронно по полученному посредством упомянутой видеокамеры изображению транспортного средства вычисляют координаты и скорости тех же транспортных средств, находящихся в кадре, после чего сравнивают упомянутые, получаемые независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоки данных, содержащие значения скоростей и координат всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна, причем для получения метрологически достоверных данных о скоростях и координатах Yi транспортных средств используют данные, полученные от радиолокатора, а за достоверные данные о координатах Xi тех же транспортных средств принимают данные, полученные от видеокамеры панорамного обзора, и каждому транспортному средству, нарушающему скоростной режим, обеспечивают дальнейшее сопровождение до момента, позволяющего произвести распознавание его государственного регистрационного знака видеокамерой, регистрирующей государственные регистрационные знаки, затем формируют кадр изображения транспортного средстванарушителя с отчетливо видимым распознанным государственным регистрационным знаком, датой,временем, зафиксированной скоростью и идентификатором видеокамеры, что позволяет осуществлять автоматическую регистрацию нарушений правил дорожного движения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сравнение упомянутых, получаемых независимо друг от друга посредством радиолокатора и видеокамеры потоков данных, содержащих скорости и координаты всех транспортных средств, находящихся в текущий момент на выбранном участке дорожного полотна,осуществляют, например, корреляционным методом. 3. Устройство для реализации способа по п.1, содержащее радиолокатор, по меньшей мере одну видеокамеру для записи и распознавания государственных регистрационных знаков транспортных средств,нарушающих скоростной режим, и блок управления и обработки данных, соединенный с ними, отличающееся тем, что в качестве радиолокатора используется радиолокатор, содержащий модуль обработки сигналов, обеспечивающий вычисление скорости и дальности всех транспортных средств, находящихся на выбранном участке дорожного полотна, при этом устройство содержит видеокамеру панорамного обзора, которая соединена с блоком управления и обработки данных, или устройство содержит одну широкоугольную мегапиксельную видеокамеру, соединенную с блоком управления и обработки данных и выполняющую функции видеокамеры для панорамного обзора и функции видеокамеры для распознавания государственного регистрационного знака, при этом блок управления и обработки данных снабжен программным обеспечением для синхронизации работы радиолокатора и видеокамеры панорамного обзора или широкоугольной мегапиксельной видеокамеры, сравнения их потоков данных, получения метрологически достоверных результатов скоростей и координат транспортных средств, нарушивших скоростной режим, и передачи данных для автоматической регистрации нарушений правил дорожного движения. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для записи и распознавания государственного регистрационного знака используется несколько видеокамер в соответствии с количеством полос движения.

МПК / Метки

МПК: G08G 1/017, G08G 1/054, G07C 5/08

Метки: скорости, дорожного, автоматической, средств, регистрацией, осуществления, движения, способ, идентификацией, координат, последующей, нарушений, транспортных, определения, правил, устройство

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-20247-sposob-opredeleniya-skorosti-dvizheniya-i-koordinat-transportnyh-sredstv-s-posleduyushhejj-ih-identifikaciejj-i-avtomaticheskojj-registraciejj-narushenijj-pravil-dorozhnogo-dvizhen.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты