区间测速系统校准数据分析及报告生成系统探究

【摘要】本文针对区间测速系统校准过程复杂、数据处理烦琐的现状，基于Labview和VBAI设计了机动车区间测速系统数据分析及报告生成系统，提高了区间测速系统校准数据处理的准确性和时效性，减少了检测人员提取数据、分析计算、报告出具等工作量，极大地提高了检测效率，同时保证了数据处理和证书出具的准确可靠，避免了现有技术引入的人为误差。

【关键词】区间测速；校准；数据分析；Labview

【DOI编码】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

機动车区间测速系统是交通管理部门和大型企事业单位用于监测机动车行驶状态的计量器具，是当前我国交管部门主要使用的机动车测速仪之一，在我国被列为重点管理的强制检定计量器具。

1区间测速系统工作原理

通过将v与交管部门设定在测速系统中的限速值v0作比较，判断该机动车经过区间路段是否超速违章。

2现有技术存在的问题

当前我国多个省市相继发布区间测速系统的地方计量技术法规。辽宁省市场监督管理局于2017年发布JJF（辽）355—2016《道路交通区间测速系统校准规范》，对区间测速系统的校准项目和校准方法进行了规定，主要校准项目包括当前时刻、时间间隔测量误差、距离值误差和平均速度误差等。

当前国内各机构对区间测速的检测均是通过速度传感器测得标准速度和距离，通过GPS接收机获取标准时间，通过比对的方式，检测区间测速系统的距离、速度和时间等参数的误差。检测过程均是人工读数，人工分析计算结果，人工出具报告。对于多出入口、多车道区间测速系统的校准，人工处理不仅检测效率低下，还因计算数据量大，处理过程烦琐复杂，经常出现计算错误、数据遗失等问题。因此，为提高检测效率，确保数据分析的准确可靠，减小人为误差，有必要研发一套机动车区间测速系统检校数据自动分析及报告生成系统。

3机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统

3.1系统介绍

机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统，通过导入区间测速入口和出口或合成的现场检测照片，采集试验车经过入口和出口时的时间、行驶距离、行车时长、平均速度等参数，依据JJF（辽）355—2016《道路交通区间测速系统校准规范》自动分析、计算、比较、判定，给出是否符合区间测速系统指标要求的结论，自动生成校准记录，自动出具校准证书或检测证书等结果报告，实现机动车区间测速系统的自动化校准和检测。

3.2软件结构

机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统的软件结构如图1所示。

1）基本信息录入：录入委托方、被校设备、校准人员、环境温湿度、校准日期等基本信息。

2）启动主程序：启动主程序“机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统.VI”，开始自动化检测。系统将根据现场校准照片的格式（“合成”或“分散”），执行相应信息提取、图像处理、分析计算等子程序。

3）合成照片信息提取：区间测速系统对试验车检测结果输出是一张合成照片时，调用该子程序。该程序提取被校设备和标准设备分别在区间入口和出口时的行驶距离、当前时刻、行车时长、平均速度等项目的检测数据。

4）出入口照片信息提取：区间测速系统对试验车检测结果输出是两张照片的情况，即入口、出口各一张，调用该子程序。该程序提取出入口照片中速度、距离、时间等项目的检测数据。

5）图像处理和识别：应用VBIA软件，对照片中提取的检测信息进行二值化、灰度、颗粒删除、颜色提取等图像处理，再利用OCR对处理后的数据进行识别，转换为可计算、可控制的数据。

6）分析计算：对提取的区域测速系统检校数据，按照国家计量校准规范的要求进行分析、计算，得出区间距离、平均速度、行车时长、当前时刻等项目的校准结果。

7）结果判定：对分析计算的校准结果和测量不确定度，与JJF（辽）355—2016《道路交通区间测速系统校准规范》中计量性能的要求进行比对，判定被检区间测速系统是否符合国家计量校准规范和交管部门应用的要求，给出检校结论。

8）报告生成：对不同照片格式、不同车道数量的区间测速系统，依据检校单位模板格式和国家计量校准规范对报告的要求，自动出具校准记录、校准证书、检测记录或检测证书等。

3.3操作界面及步骤

机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统的操作界如图2所示，包括基本信息簇、现场照片显示区、测速车道、车道数量、现场照片文件路径等控件。

1）依据委托单位、被检设备、环境条件和实验室相关信息，录入“基本信息簇”，包括委托单位、单位地址、证书编号、器具名称生产厂商、规格型号、出厂编号、安装位置、检校日期、批准人、检校员、核验员、环境温度、相对湿度、备注等。

2）依据检校实际情况，选择“车道数量”和“现场照片是否合成？”两个选项，同时录入“现场照片文件夹路径”。

3）启动“机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统.VI”，系统开始对现场照片进行数据提取、分析、计算，进行自动校准和检测。

4）检校完毕后，自动生成校准记录或检测记录，依据客户对报告格式的要求，以及“现场照片格式”，自动生成相应的校准证书或检测证书。

4程序逻辑及流程

程序运行流程如图3所示。启动主程序，录入基本信息，程序将依据“照片是否合成”，自动调用相应分支程序，导入现场照片，经ROI截取、图像处理、OCR识别、分析计算、结果判断、证书记录生成等子程序，自动完成检校工作。

5部分子程序

5.1從现场照片中提取检测信息子程序

对“合成一张照片”的区间测速系统，通过从现场照片中提取检测信息子程序获取具体检测信息，打开现场检测照片，用鼠标选中兴趣区域，放开鼠标，系统自动将选取的区域以图片的形式保存。图4为从现场照片中提取检测信息子程序框图。

5.2图像处理和识别子程序

从交管系统中获得的现场照片，包含了标准装置测量的试验车速度值和监测设备测量的试验车速度值，通过ROI截取、颜色识别、灰度处理、二值化等程序对照片进行图像处理，再通过OCR识别，提取照片中两个速度值，输出计算机可识别的数值型数据。图5为图像处理和识别子程序框图。

5.3区间测速数据分析计算子程序

对图像处理和图像识别出的检测数据，区间测速数据分析计算子程序按照国家和辽宁省地方计量技术法规中规定的方法和步骤，对检测数据进行分析和计算。并重新整合为“标准测量值”“被检测量值”和“误差”三个二维数组，为后续的结果判定和报告生成提供数据输入。图6为区间测速数据分析计算子程序框图。

6推广应用

机动车区间测速系统校准数据分析及报告生成系统已在我院应用，极大地提高了区间测速系统数据处理的准确性和时效性，减少了检测人员提取数据、分析计算、报告出具等工作量，并提高了检测效率，同时保证了数据处理和证书出具的准确可靠，避免了现有技术引入的人为误差。

【参考文献】

[1]道路交通区间测速系统校准规范：JJF（辽）355—2016[S].

[2] TRAVIS J，KRING J.Labview大学实用教程（第三版）[M].乔瑞萍，译.北京：电子工业出版社，2016.

[3] BISHIP R H，National Instruments.LabVIEW实践教程[M].乔瑞革，林欣，译.北京：电子工业出版社，2014.

【作者简介】

赵晓俊，男，1984年出生，高级工程师，研究方向为电磁、无线电、时频频率和机动车测速计量。

（编辑：李加鹏）