专家系统在车辆轴型识别中的应用

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摘 要：轴型决定着车辆的载重能力和限载值，因此车辆轴型的识别在高速公路计重收费系统中至关重要。针对目前轴型识别方法存在故障率高、维护复杂的缺陷，本文分析了轮轴识别原理和各种常见车辆轴型的特点，并提出一种基于专家系统的车辆轴型识别方法。实际测试表明，该方法的识别准确率可达96%以上。

关键词：计重收费；轴型识别；动态链接库；专家系统

中图分类号：TP274 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.004

Application of expert system in the axle-type identification system Indirect Computing Model with Indirect Formal Method

LI Li-hong, waNG Shu-juan

(Institute of Information Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

【Abstract】 The vehicle axle-tye determines its weight capacity and wight limit value, thus it is very important to identify the vehicle axle-type in the charging-by-weight system of the expressway. However, the existing method of identifying the axle-type is of high defect rate and is complex to matain, as to which, this paper propose a new method, based on the expert system, to identify the axle-type. As the practical testing showing, the accuracy of this method can be above 96%.

【Key words】Charging by Weight; Axle-type Identification; Dynamic Link Library; Expert System

0 引 言

轴型识别是对车辆各个轴的轴型进行识别，并给出整辆车的轴型编码，为高速公路计重收费提供重要依据。目前的轴型识别方法主要有：轮轴识别器、图像处理、地感线圈和红外感应等，其中轮轴识别器的识别率最高，且广泛应用于高速公路计重收费系统和超限检测系统中[1]。常见的轮轴识别器有两种：压力传感器式和开关设备式[2]，它们的最大缺点是：成本高、安装维护复杂、故障率高及使用寿命短。

针对上述问题，本文提出了在称重仪表的动态链接库中利用专家系统计算车辆轴型的方法。该方法通过对车辆的单轴重、轴数等数据进行综合分析，计算出车辆的轴型编码，达到车辆轴型识别的目的，完全摆脱了轮轴识别硬件系统，并且保证了较高的识别率。

1 轴型识别系统

计重收费系统由称重系统和计重收费软件组成，其中称重系统包括：动态汽车衡、称重仪表和计重动态链接库。计重收费系统结构图如图1所示。

轴型识别在计重动态链接库中实现，具体工作流程为：车辆驶过动态汽车衡后，称重仪表把称重数据上传给收费计算机中的动态链接库Wimdev.dll，Wimdev.dll再利用专家库技术对称重数据进行提取、分析、计算，最后得出车辆的单轴重、总重、轴数、轴组数、总限载值、速度和轴型。同时，计重收费软件通过调用Wimdev.dll中的相关函数便可得出车辆的轴重信息，这些信息是计算通行费用的重要依据。

3.1 知识库

经调研发现：所有车的方向轴都为单轴单轮[7]；不同轴型车辆的荷载分布不同；高速公路上的车辆类型有限，常见的车辆轴型总共有10种，且这10种类型的车辆数占到所有车辆总数的99%以上。在汽车的众多特征中，与车型有关的变量有：车头高度、车头宽度、轴距、车身长度、速度、加速度、单轴重及轴数等。对于处于动态行驶过程中的车辆而言，车头高度、车头宽度、轴距、长身长度等此类数据难以准确获得。而计重收费系统中对车辆总重和单轴重的检测误差很小，对轴数的检测准确率能达到100%，因此利用称重仪表上传的相关信息便可计算出车辆轴型。以山西省高速公路为例，将所有车辆按轴数和常见的轴型分类：两轴车两种类型（11、12）、三轴车两种类型（112、15）、四轴车两种类型（115、125）、五轴车两种类型（129、155）、六轴车两种类型（1129、159），总共10种车型。表1为山西省高速公路的轴型编码：

参考文献

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