移動体重量計測および直接執行システム

走行中重量測定(WIM)

直接施行システムは、PL(専用回線)またはインターネットを介した車両重量検査所と監視センターで構成されます。

監視サイトは、データ収集設備(WIMセンサー、グランドループ、HDカメラ、スマートボールカメラ)、データ操作設備(WIMコントローラー、車両検知器、ハードディスクビデオ、フロントエンド機器マネージャー)、情報表示装置などで構成されています。監視センターは、アプリケーションサーバー、データベースサーバー、管理端末、HDデコーダー、表示画面ハードウェア、その他のデータプラットフォームソフトウェアで構成されています。各監視サイトは、道路を通過する車両の荷重、ナンバープレート、画像、動画などのデータをリアルタイムで収集・処理し、光ファイバーネットワークを介して監視センターに送信します。

移動中計量システムの動作原理

以下はシステムの動作の概略図です。

移動中計量ソリューション

移動式重量計測ステーションの動作原理の概略図

1)動的計量

動的計量では、道路に設置されたロードセルを利用して、車両の車軸圧力がロードセルに加わったときの圧力を感知します。車両が道路下に設置された地上ループ内を走行すると、計量準備が完了します。車両のタイヤがロードセルに接触すると、センサーがホイール圧力を検出し始め、圧力に比例した電気信号を生成し、信号がデータマッチング端末によって増幅された後、計量コントローラによって車軸荷重情報が計算されます。車両が地上ループを離れる間、WIMコントローラは車軸数、車軸重量、車両総重量を計算し、計量が完了すると、この車両荷重データを管理装置に送信します。WIMコントローラは、車両の速度と車両タイプの両方を検出できます。

2)車両画像撮影・車両ナンバープレート認識

車両ナンバープレート認識は、HDカメラを使用して車両の画像を撮影し、ナンバープレートの番号を認識します。車両がグラウンドループに入ると、

車両の前後方向に HD カメラを作動させて車両の頭部、後方、側面を撮影し、同時にファジー認識アルゴリズムを使用してナンバープレートの番号、ナンバープレートの色、車両の色などを取得します。HD カメラは、車両の種類と運転速度の検出にも役立ちます。

3)ビデオ取得

車線監視ポールに設置された一体型ボールカメラが車両の走行映像データをリアルタイムに収集し、監視センターに送信します。

4)データ融合マッチング

データ処理およびストレージサブシステムは、WIMコントローラサブシステム、車両ナンバープレート認識/キャプチャサブシステム、およびビデオ監視サブシステムの車両荷重データ、車両画像データ、およびビデオデータから受信し、車両荷重と画像データをナンバープレート番号と照合して結合し、同時に荷重基準しきい値に従って車両が過積載でオーバーランしているかどうかを判断します。

5)オーバーランとオーバーロードのリマインダー

オーバーラン車両やオーバーロード車両については、ナンバープレートの番号とオーバーロードデータが可変情報板に表示され、ドライバーに車両を幹線道路から離れて運転し、処置を受け入れるように注意喚起し、促します。

システム導入設計

管理部門は、管理ニーズに応じて道路や橋梁に車両過積載監視ポイントと過積載監視ポイントを設定できます。監視ポイントの典型的な機器配置モードと一方向の接続関係を下図に示します。

移動中計量ソリューション

システムの典型的な展開の概略図

システムの展開は、検査現場と監視センターの 2 つの部分に分かれており、2 つの部分は、オペレータが提供する専用回線ネットワークまたはインターネットを介して相互接続されます。

(1)現場検知

検査場は二つの走行方向に応じて二組に分かれており、各組には道路の二つの車線にそれぞれ四列の水晶圧力センサーと二組の地面感知コイルが設置されている。

道路脇にはFポール3本とLポール2本が設置されています。そのうち、Fバー3本には計量検査案内板、情報表示ガイダンススクリーン、荷降ろし案内案内板が設置されています。幹線道路側のLバー2本には、それぞれ前方スナップショットカメラ3台、側方スナップショットカメラ1台、一体型ボールカメラ1台、補助灯3台、後方スナップショットカメラ3台、補助灯3台が設置されています。

路側制御キャビネットには、WIM コントローラ 1 台、産業用コンピュータ 1 台、車両検出器 1 台、ハードディスク ビデオ レコーダー 1 台、24 ポート スイッチ 1 台、光ファイバー トランシーバー、電源、および避雷接地装置がそれぞれ配置されています。

高解像度カメラ8台、一体型ドームカメラ1台、WIMコントローラ1台、産業用コンピュータ1台がネットワークケーブルを介して24ポートスイッチに接続され、産業用コンピュータと車両検知器は直接接続されています。情報表示ガイド画面は、一対の光ファイバトランシーバーを介して24ポートスイッチに接続されています。

(2)モニタリングセンター

監視センターには、スイッチ 1 台、データベース サーバー 1 台、制御コンピュータ 1 台、高解像度デコーダー 1 台、大型スクリーン 1 セットが配備されています。

アプリケーションプロセス設計

1) 統​​合型インテリジェントボールカメラは、検査ポイントの道路ビデオ情報をリアルタイムで収集し、ハードディスクビデオレコーダーに保存し、ビデオストリームを監視センターにリアルタイムで送信してリアルタイムで表示します。

2) 道路上の車両が最前列の接地ループに進入すると、接地ループが振動電流を生成し、ナンバープレート認識/スナップショットカメラが車両の前面、背面、側面の写真を撮影し、同時に計量システムに計量開始の準備を通知します。

3)車輪がWIMセンサーに接触すると、クォーツ圧力センサーが作動を開始し、車輪によって生成された圧力信号を収集し、電荷によって増幅された後、処理のために計量器に送信します。

4)計量器が圧力電気信号を積分変換および補正処理した後、車両の車軸重量、総重量、車軸数などの情報を取得し、産業用コンピュータに送信して総合的に処理します。

5)ナンバープレート認識/撮影カメラは、車両のナンバープレート番号、ナンバープレートの色、ボディカラーを認識し、識別結果と車両の写真を産業用コンピュータに送信して処理します。

6)産業用コンピュータは、計量器によって検出されたデータと車両のナンバープレートの番号などの情報を照合して結合し、データベース内の車両積載基準と比較して分析し、車両が過積載であるかどうかを判断します。

7)車両が過積載でない場合、上記の情報はデータベースに保存され、監視センターのデータベースに送信されて保管されます。同時に、車両のナンバープレート番号と積載情報は情報案内LEDディスプレイに送信され、車両情報が表示されます。

8)車両が過積載状態になった場合、計量前後の一定時間内の道路映像データがハードディスクビデオレコーダーから検索され、ナンバープレートに紐付けられ、監視センターのデータベースに送信され、保管されます。情報案内LEDディスプレイに車両情報が表示され、車両が直ちに対処するよう促します。

9)現場監視データを統計的に分析し、統計レポートを生成し、ユーザーに問い合わせを提供し、大型のスプライシングスクリーンに表示すると同時に、車両の過積載情報を外部システムに送信して法執行処理を容易にします。

インターフェースデザイン

車両過積載直接取締システムの各サブシステム間、およびシステムと外部監視センターシステム間には、内部および外部のインターフェース関係があります。インターフェース関係は下図に示されています。

移動中計量ソリューション

システムの内部と外部のインターフェースの関係

内部インターフェース設計:車両過積載に対する直接取締り制度には5つの種類があります。

(1)計量サブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェース
計量サブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェースは、主に双方向のデータフローを扱います。情報処理・記憶サブシステムは、機器の制御および設定指示を計量サブシステムに送信し、計量サブシステムは計測された車両の軸重などの情報を情報処理・記憶サブシステムに送信して処理を行います。

(2)ナンバープレート認識・キャプチャサブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェース

ナンバープレート認識・キャプチャサブシステムと情報処理・保存サブシステム間のインターフェースは、主に双方向のデータフローを扱います。その中で、情報処理・保存サブシステムは、デバイスの制御および設定指示を高解像度ナンバープレート認識・キャプチャサブシステムに送信し、高解像度ナンバープレート認識・キャプチャサブシステムは、認識した車両ナンバープレート、ナンバープレートの色、車両色などのデータを情報処理・キャプチャシステムに送信して処理します。

(3)ビデオ監視サブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェース

ビデオ監視サブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェースは、主に双方向のデータフローを扱います。情報処理・記憶サブシステムは、機器の制御および設定指示をビデオ監視サブシステムに送信し、ビデオ監視サブシステムは、法執行機関の現場ビデオ情報などのデータを情報処理・記憶サブシステムに送信して処理します。

(4)情報表示案内サブシステムと情報処理・記憶サブシステムとのインターフェース

情報表示誘導サブシステムと情報処理・記憶サブシステム間のインターフェースは、主に一方向のデータフローを扱います。情報処理・記憶サブシステムは、道路を通過する車両のナンバープレート、積載量、重量超過、警告・誘導情報などのデータを情報表示誘導サブシステムに送信します。

(5)情報処理・記憶サブシステムとデータ管理サブシステムのインターフェース
監視センターの情報処理・記憶サブシステムとデータ管理サブシステム間のインターフェースは、主に双方向のデータフローを扱います。その中で、データ管理サブシステムは、データ辞書や現場機器の制御指示データなどの基本データを情報処理・記憶サブシステムに送信し、データ処理・記憶サブシステムは、車両重量情報、過積載データパケット、ライブビデオデータ、車両画像、ナンバープレートなどの現場で収集されたデータ情報をデータ管理サブシステムに送信します。

外部インターフェース設計

車両過積載直接取締システムは、検査現場のリアルタイムデータを他の業務処理プラットフォームに同期させることができるほか、法執行の根拠として車両過積載情報を法執行システムに同期させることもできます。

移動中計量ソリューション

エンビコテクノロジー株式会社

E-mail: info@enviko-tech.com

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投稿日時: 2024年3月12日