一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统的制作方法

本发明涉及车辆监控，具体涉及一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统。

背景技术：

1、汽车智能化已经成为汽车发展趋势，车云协同是实现汽车智能化的基础，随着互联网汽车的认知不断加深，将会在汽车互联网数据中挖掘出更多方向。

2、车辆状态异常识别是研究物联网车的重要方向，通过实时追踪车辆动态，结合先进的图像识别和数据分析技术，能够自动识别车辆异常行为，提高行驶安全性，有助于减少交通事故的发生，保障道路交通的安全与顺畅。

3、基于此，提出了一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，对车辆在行驶过程中的车辆行驶振动频率值进行获取，构建车辆行驶振动频率曲线，再通过对车辆行驶振动频率曲线进行处理，得到超限频率区域和界限频率区域，再对超限频率区域和界限频率区域所对应的时间、趋势面积和方差、极限偏差等因素进行多维度处理，得到车辆在监测周期内的车辆行驶状态值，通过车辆行驶状态值实现对车辆运行状态的动态识别，以解决上述背景中问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，包括：

4、数据处理模块，所述数据处理模块用于获取车辆在监测周期内的车辆行驶振动频率，并基于车辆行驶振动频率构建车辆行驶振动频率曲线；

5、频率解析模块，所述频率解析模块基于车辆行驶振动频率曲线，解析得到超限频率区域和界限频率区域，基于超限频率区域和界限频率区域获得行驶状态数据，根据行驶状态数据得到车辆行驶状态值；

6、完成对车辆在监测周期内的车辆行驶状态识别；

7、同频追踪模块，所述同频追踪模块对车辆在监测周期内所行驶的路段进行追踪处理，得到路况重合因子，完成路面质量与车辆行驶振动频率的关联性识别；

8、分界反馈模块，所述分界反馈模块用于对界限频率区域与超限频率区域内的路面质量与车辆行驶振动频率联动处理，结合界限频率区域与超限频率区域内的车速，完成对超限频率区域内速度的修正处理。

9、作为本发明进一步的方案：车辆行驶振动频率曲线的构建过程为：

10、在监测周期内实时采集车辆行驶振动频率，在平面坐标系内构建车辆行驶振动频率曲线；

11、获取车辆行驶振动频率额定范围值；

12、将上限振动频率值在平面坐标系内作一条平行于x轴的水平线，记为上限振动频率线；

13、将下限振动频率值在平面坐标系内作一条平行于x轴的水平线，记为下限振动频率线；

14、将车辆行驶振动频率曲线位于上限振动频率线上方的曲线所围成的区域记为上超限振动频率区域；

15、将车辆行驶振动频率曲线位于下限振动频率线下方的曲线所围成的区域记为下超限振动频率区域；

16、将上超限振动频率区域与下超限振动频率区域共同记为超限频率区域；

17、将车辆行驶振动频率区域位于上限振动频率线及下限振动频率线之间的区域记为界限频率区域。

18、作为本发明进一步的方案：行驶状态数据包括超限区时比、界内幅域比和超限频率极限方偏比；

19、将超限区时比记为cs：

20、将界内幅域比记为ny；

21、将超限频率极限方偏比记为fp；

22、通过公式计算得到车辆行驶状态值cz i，其中，li为路况重合因子，a1、a2、a3均为预设比例系数。

23、作为本发明进一步的方案：预设车辆行驶状态值的第一极限值为cz i 1、第二极限值为cz i 2，其中，cz i 1＜cz i 2；

24、若cz i≤cz i 1或cz i≥cz i 2时，则表示车辆行驶振动频率在监测周期内运行状态一般，得到车辆行驶状态差信号；

25、若cz i 1＜cz i＜cz i 2时，则表示车辆行驶振动频率在监测周期内运行状态好，得到车辆行驶状态好信号。

26、作为本发明进一步的方案：超限区时比为超限频率区域的总时长与监测周期的总时长的比值；

27、界内幅域比为界限频率区域的面积值与超限频率区域的面积值的比值；

28、超限频率极限方偏比的获取过程为：

29、获取上超限振动频率区域内最大的上超限振动频率值和下超限振动频率区域内最小的下超限振动频率值，得到超限频率极限偏差值；

30、将超限频率极限偏差值与车辆行驶振动频率额定中间值进行比值计算，得到超限频率极限偏中比；

31、将监测周期分为若干个时间子单元；

32、对所有时间子单元的车辆行驶振动频率值进行整合，得到车辆行驶振动频率值组，得到车辆行驶振动频率方差值；

33、将车辆行驶振动频率方差值与超限频率极限偏中比进行乘积计算，得到超限频率极限方偏比。

34、作为本发明进一步的方案：在监测周期内，获取每个时间子单元内车辆所行驶的路段，记为单元路段，获取单元路段的路面质量系数；

35、将单元路段的路面质量系数按照时间顺序建立平面坐标系，得到路面质量曲线；

36、获取路面质量系数阈值，以路面质量系数阈值在平面坐标系内作一条平行于x轴的路面质量标准线；

37、获取路面质量曲线位于路面质量标准线下方的区域记为路面质量非标区域。

38、作为本发明进一步的方案：获取路面质量非标区域所对应的时间段，记为非标时间段；

39、将非标时间段与超限时间段进行重合处理，得到重合时间段和非重合时间段，并获取重合时间段的时长和非重合时间段的时长；

40、将重合时间段的时长和非重合时间段的时长进行求和，得到非标超限总时长；

41、将重合时间段的时长与非标超限总时长进行比值处理，得到路况重合因子。

42、作为本发明进一步的方案：获取界限频率区域所对应的时间段，记为界限时间段；

43、对界限时间段内所对应的单元路段的路面质量系数求和取均值，得到界限频率区域的路面质量析值；

44、对界限时间段内所对应的时间子单元的车辆行驶振动频率值求和取均值，得到界限频率区域的振动频率析值；

45、将振动频率析值与路面质量析值进行比值计算，得到界限频率区域的频况值；

46、将超限时间段内所有单元路段的路面质量系数求和取均值，得到超限频率区域的路面质量析值；

47、将界限频率区域的频况值与超限频率区域的路面质量析值进行乘积计算，得到超限频率区域的车辆行驶振动理论频率值；

48、获取超限时间段内时间子单元中间时刻所对应的车辆行驶振动频率值；

49、将所有时间子单元的车辆行驶振动频率值求和取均值，得到超限频率区域的振动频率析值；

50、将超限频率区域的车辆行驶振动理论频率值与超限频率区域的振动频率析值进行差值计算，得到超限频率区域的振动频率异值。

51、作为本发明进一步的方案：若超限频率区域的振动频率异值在预设的要求范围内，则说明车辆行驶振动频率是由于路况引起，得到非其他因素干扰信号；

52、若超限频率区域的振动频率异值在预设的要求范围外，则说明车辆行驶振动频率非路况引起，得到其他因素干扰信号。

53、作为本发明进一步的方案：基于其他因素干扰信号，获取界限时间段内所有单元路段的最大速度值求和取均值，得到界限频率区域的车速析值；

54、将车速析值与路面质量析值进行比值计算，得到界限频率区域的车析值；

55、获取每个超限频率区域的路面质量析值，将超限频率区域的路面质量析值与界限频率区域的车析值进行乘积计算，得到超限频率区域的车速预设值；

56、获取超限频率区域的实际车速，控制车辆的车速在超限频率区域内向车速预设值调整。

57、本发明的有益效果：

58、(1)本发明在监测周期内，对车辆在行驶过程中的车辆行驶振动频率值进行获取，构建车辆行驶振动频率曲线，再通过对车辆行驶振动频率曲线进行处理，得到超限频率区域(说明车辆行驶振动频率异常)和界限频率区域(车辆行驶振动频率正常)，再对超限频率区域和界限频率区域所对应的时间、趋势面积和方差、极限偏差等因素进行多维度处理，得到车辆在监测周期内的车辆行驶状态值，通过车辆行驶状态值实现对车辆运行状态的动态识别；

59、(2)本发明在知晓车辆行驶振动频率处于超限频率区域时间段的前提下，对超限频率区域的路面质量进行识别，获取车辆在不同路面质量下所所行驶的时间段，将在不同质量路面下所行驶的时间段与超限频率区域时间段进行重合处理，从而实现对路面质量与车辆行驶振动频率的关联性识别，提高车辆对车辆行驶状态识别的精准性；

60、(3)本发明用于对界限频率区域与超限频率区域内的路面质量与车辆行驶振动频率联动处理，将超限频率区域的车辆行驶振动理论频率值与超限频率区域的振动频率析值进行差值计算，得到超限频率区域的振动频率异值，完成对车辆行驶振动频率干扰因素分析，基于速度干扰因素，结合界限频率区域与超限频率区域内的车速，完成对超限频率区域内速度的修正处理。

技术特征：

1.一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，车辆行驶振动频率曲线的构建过程为：

3.根据权利要求2所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，行驶状态数据包括超限区时比、界内幅域比和超限频率极限方偏比；

4.根据权利要求3所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，预设车辆行驶状态值的第一极限值为cz i 1、第二极限值为cz i 2，其中，cz i 1＜cz i 2；

5.根据权利要求3所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，超限区时比为超限频率区域的总时长与监测周期的总时长的比值；

6.根据权利要求5所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，在监测周期内，获取每个时间子单元内车辆所行驶的路段，记为单元路段，获取单元路段的路面质量系数；

7.根据权利要求6所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，获取路面质量非标区域所对应的时间段，记为非标时间段；

8.根据权利要求6所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，获取界限频率区域所对应的时间段，记为界限时间段；

9.根据权利要求8所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，若超限频率区域的振动频率异值在预设的要求范围内，则说明车辆行驶振动频率是由于路况引起，得到非其他因素干扰信号；

10.根据权利要求9所述的一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，其特征在于，基于其他因素干扰信号，获取界限时间段内所有单元路段的最大速度值求和取均值，得到界限频率区域的车速析值；

技术总结
本发明涉及车辆监控技术领域，具体公开了一种实时车辆监控与异常行为自动识别系统，所述数据处理模块用于获取车辆在监测周期内的车辆行驶振动频率，并基于车辆行驶振动频率构建车辆行驶振动频率曲线，所述频率解析模块基于车辆行驶振动频率曲线，得到超限频率区域和界限频率区域，基于超限频率区域和界限频率区域获得行驶状态数据，根据行驶状态数据得到车辆行驶状态值；完成对车辆在监测周期内的车辆行驶状态识别；所述分界反馈模块用于对界限频率区域与超限频率区域内的路面质量与车辆行驶振动频率联动处理，结合界限频率区域与超限频率区域内的车速，完成对超限频率区域内速度的修正处理，保证车辆的行驶的安全性。

技术研发人员：陈忠武,刘唐,马玉娟,童雯雯
受保护的技术使用者：扬州星网信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23