區間測速系統校準數據分析及報告生成系統探究

【摘要】本文針對區間測速系統校準過程復雜、數據處理煩瑣的現狀，基于Labview和VBAI設計了機動車區間測速系統數據分析及報告生成系統，提高了區間測速系統校準數據處理的準確性和時效性，減少了檢測人員提取數據、分析計算、報告出具等工作量，極大地提高了檢測效率，同時保證了數據處理和證書出具的準確可靠，避免了現有技術引入的人為誤差。

【關鍵詞】區間測速；校準；數據分析；Labview

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.028

Research on Calibration Data Analysis and Report Generation System for Interval Speed Measurement System

ZHAO Xiaojun

（Dalian Institute of Metrological Inspection and Testing Co.，Ltd.，Dalian 116032，China）

Abstract：In this paper，a data analysis and report generation system for motor vehicle interval speed measuring systems was designed based on Labview and VBAI to improve the accuracy and timeliness of calibration data processing. This system reduces the workload of inspectors in extracting data，analyzing calculations and generating reports，greatly improving detection efficiency，and ensuring the accuracy and reliability of data processing and certificate issuance，avoiding human errors introduced by current technology.

Key words：interval speed measurement；calibration；data analysis；Labview

機動車區間測速系統是交通管理部門和大型企事業單位用于監測機動車行駛狀態的計量器具，是當前我國交管部門主要使用的機動車測速儀之一，在我國被列為重點管理的強制檢定計量器具。

1區間測速系統工作原理

通過將v與交管部門設定在測速系統中的限速值v0作比較，判斷該機動車經過區間路段是否超速違章。

2現有技術存在的問題

當前我國多個省市相繼發布區間測速系統的地方計量技術法規。遼寧省市場監督管理局于2017年發布JJF（遼）355—2016《道路交通區間測速系統校準規范》，對區間測速系統的校準項目和校準方法進行了規定，主要校準項目包括當前時刻、時間間隔測量誤差、距離值誤差和平均速度誤差等。

當前國內各機構對區間測速的檢測均是通過速度傳感器測得標準速度和距離，通過GPS接收機獲取標準時間，通過比對的方式，檢測區間測速系統的距離、速度和時間等參數的誤差。檢測過程均是人工讀數，人工分析計算結果，人工出具報告。對于多出入口、多車道區間測速系統的校準，人工處理不僅檢測效率低下，還因計算數據量大，處理過程煩瑣復雜，經常出現計算錯誤、數據遺失等問題。因此，為提高檢測效率，確保數據分析的準確可靠，減小人為誤差，有必要研發一套機動車區間測速系統檢校數據自動分析及報告生成系統。

3機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統

3.1系統介紹

機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統，通過導入區間測速入口和出口或合成的現場檢測照片，采集試驗車經過入口和出口時的時間、行駛距離、行車時長、平均速度等參數，依據JJF（遼）355—2016《道路交通區間測速系統校準規范》自動分析、計算、比較、判定，給出是否符合區間測速系統指標要求的結論，自動生成校準記錄，自動出具校準證書或檢測證書等結果報告，實現機動車區間測速系統的自動化校準和檢測。

3.2軟件結構

機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統的軟件結構如圖1所示。

1）基本信息錄入：錄入委托方、被校設備、校準人員、環境溫濕度、校準日期等基本信息。

2）啟動主程序：啟動主程序“機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統.VI”，開始自動化檢測。系統將根據現場校準照片的格式（“合成”或“分散”），執行相應信息提取、圖像處理、分析計算等子程序。

3）合成照片信息提?。簠^間測速系統對試驗車檢測結果輸出是一張合成照片時，調用該子程序。該程序提取被校設備和標準設備分別在區間入口和出口時的行駛距離、當前時刻、行車時長、平均速度等項目的檢測數據。

4）出入口照片信息提?。簠^間測速系統對試驗車檢測結果輸出是兩張照片的情況，即入口、出口各一張，調用該子程序。該程序提取出入口照片中速度、距離、時間等項目的檢測數據。

5）圖像處理和識別：應用VBIA軟件，對照片中提取的檢測信息進行二值化、灰度、顆粒刪除、顏色提取等圖像處理，再利用OCR對處理后的數據進行識別，轉換為可計算、可控制的數據。

6）分析計算：對提取的區域測速系統檢校數據，按照國家計量校準規范的要求進行分析、計算，得出區間距離、平均速度、行車時長、當前時刻等項目的校準結果。

7）結果判定：對分析計算的校準結果和測量不確定度，與JJF（遼）355—2016《道路交通區間測速系統校準規范》中計量性能的要求進行比對，判定被檢區間測速系統是否符合國家計量校準規范和交管部門應用的要求，給出檢校結論。

8）報告生成：對不同照片格式、不同車道數量的區間測速系統，依據檢校單位模板格式和國家計量校準規范對報告的要求，自動出具校準記錄、校準證書、檢測記錄或檢測證書等。

3.3操作界面及步驟

機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統的操作界如圖2所示，包括基本信息簇、現場照片顯示區、測速車道、車道數量、現場照片文件路徑等控件。

1）依據委托單位、被檢設備、環境條件和實驗室相關信息，錄入“基本信息簇”，包括委托單位、單位地址、證書編號、器具名稱生產廠商、規格型號、出廠編號、安裝位置、檢校日期、批準人、檢校員、核驗員、環境溫度、相對濕度、備注等。

2）依據檢校實際情況，選擇“車道數量”和“現場照片是否合成？”兩個選項，同時錄入“現場照片文件夾路徑”。

3）啟動“機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統.VI”，系統開始對現場照片進行數據提取、分析、計算，進行自動校準和檢測。

4）檢校完畢后，自動生成校準記錄或檢測記錄，依據客戶對報告格式的要求，以及“現場照片格式”，自動生成相應的校準證書或檢測證書。

4程序邏輯及流程

程序運行流程如圖3所示。啟動主程序，錄入基本信息，程序將依據“照片是否合成”，自動調用相應分支程序，導入現場照片，經ROI截取、圖像處理、OCR識別、分析計算、結果判斷、證書記錄生成等子程序，自動完成檢校工作。

5部分子程序

5.1從現場照片中提取檢測信息子程序

對“合成一張照片”的區間測速系統，通過從現場照片中提取檢測信息子程序獲取具體檢測信息，打開現場檢測照片，用鼠標選中興趣區域，放開鼠標，系統自動將選取的區域以圖片的形式保存。圖4為從現場照片中提取檢測信息子程序框圖。

5.2圖像處理和識別子程序

從交管系統中獲得的現場照片，包含了標準裝置測量的試驗車速度值和監測設備測量的試驗車速度值，通過ROI截取、顏色識別、灰度處理、二值化等程序對照片進行圖像處理，再通過OCR識別，提取照片中兩個速度值，輸出計算機可識別的數值型數據。圖5為圖像處理和識別子程序框圖。

5.3區間測速數據分析計算子程序

對圖像處理和圖像識別出的檢測數據，區間測速數據分析計算子程序按照國家和遼寧省地方計量技術法規中規定的方法和步驟，對檢測數據進行分析和計算。并重新整合為“標準測量值”“被檢測量值”和“誤差”三個二維數組，為后續的結果判定和報告生成提供數據輸入。圖6為區間測速數據分析計算子程序框圖。

6推廣應用

機動車區間測速系統校準數據分析及報告生成系統已在我院應用，極大地提高了區間測速系統數據處理的準確性和時效性，減少了檢測人員提取數據、分析計算、報告出具等工作量，并提高了檢測效率，同時保證了數據處理和證書出具的準確可靠，避免了現有技術引入的人為誤差。

【參考文獻】

[1]道路交通區間測速系統校準規范：JJF（遼）355—2016[S].

[2] TRAVIS J，KRING J.Labview大學實用教程（第三版）[M].喬瑞萍，譯.北京：電子工業出版社，2016.

[3] BISHIP R H，National Instruments.LabVIEW實踐教程[M].喬瑞革，林欣，譯.北京：電子工業出版社，2014.

【作者簡介】

趙曉俊，男，1984年出生，高級工程師，研究方向為電磁、無線電、時頻頻率和機動車測速計量。

（編輯：李加鵬）