基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及存储介质

摘要

本申请公开了一种基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各轮胎的荷载；荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的；根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车辆的重量。本申请公开的上述技术方案，基于车辆胎压类型、规格、胎压及竖向挠度实现无接触、低成本、高效率的车重识别。

权利要求

1.一种基于仿真分析的车重识别方法，其特征在于，包括获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；

根据所述轮胎的类型确定所述轮胎对应的荷载模型，并根据各所述轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各所述轮胎的荷载；其中，所述荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的；

根据所述目标车辆中各所述轮胎的荷载，得到所述目标车辆的重量；

其中，所述轮胎三维有限元模型的建立过程包括：分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图；

根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型；

相应地，基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及竖向挠度进行拟合得到所述荷载模型的过程包括：对于每种所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组所述拟合数据对应的轮胎荷载，且对所述拟合数据及所述拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应得到各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果；其中，所述拟合数据包括轮胎胎压、轮胎竖向挠度；

对于每种所述轮胎类型，结合其对应的各所述目标规格的轮胎对各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与所述轮胎类型对应的荷载模型。

2.根据权利要求1所述的基于仿真分析的车重识别方法，其特征在于，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，还包括：将各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型与对应规格的实车轮胎在相同工况条件下进行对比，根据对比结果对所述轮胎三维有限元模型进行调整。

3.根据权利要求1所述的基于仿真分析的车重识别方法，其特征在于，获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度，包括：

获取各所述轮胎的轮胎图像，从所述轮胎图像中获取各所述轮胎的类型、规格及竖向挠度。

4.根据权利要求1所述的基于仿真分析的车重识别方法，其特征在于，获取各所述轮胎的竖向挠度，包括：

通过激光测距获取各所述轮胎的竖向挠度。

5.根据权利要求1所述的基于仿真分析的车重识别方法，其特征在于，获取目标车辆中各轮胎的胎压，包括：

利用胎压计或设置在所述目标车辆中各所述轮胎内部的压力传感器获取各所述轮胎的胎压。

6.一种基于仿真分析的车重识别装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；

确定模块，用于根据所述轮胎的类型确定所述轮胎对应的荷载模型，并根据各所述轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各所述轮胎的荷载；其中，所述荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的；

得到车重模块，用于根据所述目标车辆中各所述轮胎的荷载，得到所述目标车辆的重量；

其中，所述基于仿真分析的车重识别装置还包括用于建立轮胎三维有限元模型的建模模块，所述建模模块包括：

选取单元，用于分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图；

建立单元，用于根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型；

相应地，用于基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到所述荷载模型的模块包括：获取单元，用于对于每种所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组所述拟合数据对应的轮胎荷载，且对所述拟合数据及所述拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应得到各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果；其中，所述拟合数据包括轮胎胎压、轮胎竖向挠度；

拟合单元，用于对于每种所述轮胎类型，结合其对应的各所述目标规格的轮胎对各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与所述轮胎类型对应的荷载模型。

7.一种基于仿真分析的车重识别设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的基于仿真分析的车重识别方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的基于仿真分析的车重识别方法的步骤。

说明书

基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及存储介质

技术领域

[0001] 本申请涉及车重测量技术领域，更具体地说，涉及一种基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 近年来，随着交通运输行业的快速发展，车辆超载的问题层出不穷，超载车辆会对公路、桥梁等交通基础设施造成严重的破坏，因此，对车辆重量的获取受到越来越多的关
注，其不仅对治理车辆超载问题具有重要意义，而且对于智能交通体系的建立以及公路桥
梁养护和管理等领域有着重大的影响。

[0003] 目前，常通过地磅称重、路面动态称重和桥梁动态称重的方式来识别车重，但是，地磅称重需要设置专门的称重站，阻塞交通，效率低下，成本较高；路面动态称重则是在道
路上安装传感器，利用传感器来测量车轮通过时的动压力而得到车辆重量，其安装和维护
过程需要中断交通和开挖路面，使交通安全产生隐患，且由于传感器直接承受车辆重量，因
此，对其损害比较大，寿命比较低，增加了称重的成本，同时由于车辆与传感器接触时间短，
路面平整度对称重精度的影响比较大；桥梁动态称重仍需在桥梁上安装传感器，由于其所
处环境比较复杂，因此，传感器安装较为困难，且称重精度受传感器位置影响比较大，对车
辆的横向位置比较敏感，适应性较差。

[0004] 综上所述，如何实现无接触、高精度、低成本的车重识别，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本申请的目的是提供一种基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于实现无接触、高精度、低成本的车重识别。

[0006] 为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

[0007] 一种基于仿真分析的车重识别方法，包括：

[0008] 获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；

[0009] 根据所述轮胎的类型确定所述轮胎对应的荷载模型，并根据各所述轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各所述轮胎的荷载；其中，所述荷载模型为基于预
先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合
得到的；

[0010] 根据所述目标车辆中各所述轮胎的荷载，得到所述目标车辆的重量。

[0011] 优选的，所述轮胎三维模型为轮胎三维有限元模型；

[0012] 所述轮胎三维有限元模型的建立过程包括：

[0013] 分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的
轮胎的轮胎断面草图；

[0014] 根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型；

[0015] 相应地，基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及竖向挠度进行拟合得到所述荷载模型的过程包括：

[0016] 对于每种所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组所述拟合数据对应的轮胎荷
载，且对所述拟合数据及所述拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应得到各所述目
标规格的轮胎对应的多元回归结果；其中，所述拟合数据包括轮胎胎压、轮胎竖向挠度；

[0017] 对于每种所述轮胎类型，结合其对应的各所述目标规格的轮胎对各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与所述轮胎类型对应的荷载模型。

[0018] 优选的，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，还包括：

[0019] 将各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型与对应规格的实车轮胎在相同工况条件下进行对比，根据对比结果对所述轮胎三维有限元模型进
行调整。

[0020] 优选的，获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度，包括：

[0021] 获取各所述轮胎的轮胎图像，从所述轮胎图像中获取各所述轮胎的类型、规格及竖向挠度。

[0022] 优选的，获取各所述轮胎的竖向挠度，包括：

[0023] 通过激光测距获取各所述轮胎的竖向挠度。

[0024] 优选的，获取目标车辆中各轮胎的胎压，包括：

[0025] 利用胎压计或设置在所述目标车辆中各所述轮胎内部的压力传感器获取各所述轮胎的胎压。

[0026] 一种车重识别基于仿真分析的车重识别装置，包括：

[0027] 获取模块，用于获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；

[0028] 确定模块，用于根据所述轮胎的类型确定所述轮胎对应的荷载模型，并根据各所述轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各所述轮胎的荷载；其中，所述荷载
模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向
挠度进行拟合得到的；

[0029] 得到车重模块，用于根据所述目标车辆中各所述轮胎的荷载，得到所述目标车辆的重量。

[0030] 优选的，所述轮胎三维模型为轮胎三维有限元模型；

[0031] 所述基于仿真分析的车重识别装置还包括用于建立轮胎三维有限元模型的建模模块，所述建模模块包括：

[0032] 选取单元，用于分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各所述轮胎类型对应的各
所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图；

[0033] 建立单元，用于根据各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元
模型；

[0034] 相应地，用于基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到所述荷载模型的模块包括：

[0035] 获取单元，用于对于每种所述轮胎类型对应的各所述目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据所述目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组所述拟合数据
对应的轮胎荷载，且对所述拟合数据及所述拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应
得到各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果；其中，所述拟合数据包括轮胎胎压、轮胎
竖向挠度；

[0036] 拟合单元，用于对于每种所述轮胎类型，结合其对应的各所述目标规格的轮胎对各所述目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与所述轮胎类型对应的荷载模
型。

[0037] 一种车重识别基于仿真分析的车重识别设备，包括：

[0038] 存储器，用于存储计算机程序；

[0039] 处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的车重识别基于仿真分析的车重识别方法的步骤。

[0040] 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的车重识别基于仿真分析的车重识别
方法的步骤。

[0041] 本申请提供了一种基于仿真分析的车重识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；根据轮胎
的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模
型，得到各轮胎的荷载；其中，荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型
对轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的；根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车
辆的重量。

[0042] 本申请公开的上述技术方案，通过获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度，根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，其中，轮胎的荷载模型为基于预先建立
的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的，然后，根
据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及所确定出的对应的荷载模型得到各轮胎的荷载，并基于
各轮胎的荷载确定目标车辆的重量，相较于现有通过地磅、在道路上铺设传感器实现车重
识别，本申请可以基于车辆胎压及变形信息实现无接触、低成本、高效率的车重识别，且由
于该过程不受车辆所处环境等的影响，因此，可以提高车重识别的精度和准确性，另外，由
于该过程无需在道路上铺设传感器，因此，并不会对道路本身及交通造成影响，且其操作比
较简单、方便。

附图说明

[0043] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。

[0044] 图1为本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法的流程图；

[0045] 图2为本申请实施例提供的轮胎三维有限元模型的示意图；

[0046] 图3为本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置的结构示意图；

[0047] 图4为本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别设备的结构示意图。

具体实施方式

[0048] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本申请保护的范围。

[0049] 现有在进行车重识别时，一般是通过地磅称重、路面动态称重和桥梁动态称重的方式进行实现，但是，由于地磅称重需要设置专门的称重站来对车辆进行称重，因此，则会
导致交通发生阻塞，且测量效率比较低，而且测量成本比较高；而路面动态称重需要中断交
通并挖开路面，并在其中安置传感器，利用传感器测量车轮通过时的压力而得到车辆重量，
且当需要对传感器进行维护时，则仍需要中断交通并挖开路面，而中断交通会造成交通发
生阻塞，挖开路面会造成交通安全产生隐患，另外，由于传感器直接承受车重，因此，对传感
器损害比较大，从而导致其使用寿命比较短，进而导致称重成本增加，同时由于车辆与传感
器接触时间比较短，则导致称重精度比较低，且路面平整度也会对称重精度造成比较大的
影响；桥梁动态称重仍需要在桥梁上安装传感器，由于桥梁所处环境比较复杂，因此，传感
器安装较为困难，且称重精度受传感器位置影响比较大，适应性比较差，基于此，本申请提
供一种基于仿真分析的车重识别方法，用于实现无接触、高精度、低成本的车重识别。

[0050] 具体可以参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法的流程图，本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，可以包括：

[0051] S11：获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度。

[0052] 当需要对目标车辆进行车重测量时，可以先获取目标车辆中每个轮胎的类型、规格、当前的胎压以及每个轮胎当前的竖向挠度。

[0053] 其中，上述提及的轮胎的类型指的是卡车轮胎、轿车轮胎、农用车轮胎、工业用车轮胎等。

[0054] S12：根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各轮胎的荷载；其中，荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型
对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的。

[0055] 根据目标车辆中各轮胎的类型确定目标车辆中这些轮胎对应的荷载模型，之后，则可以根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及所确定出的荷载模型计算得到各个轮胎的荷
载。

[0056] 其中，上述提及的荷载模型的获取过程为：预先建立与各轮胎类型对应的轮胎三维模型，并分别基于与各轮胎类型对应的轮胎三维模型来对轮胎规格、轮胎胎压、轮胎竖向
挠度与轮胎荷载间的关系进行拟合，以分别得到与各轮胎类型对应的荷载模型，也即将轮
胎规格、轮胎胎压、轮胎竖向挠度作为自变量，并分别基于不同轮胎类型对应的轮胎三维模
型得到与自变量对应的轮胎荷载(即将轮胎荷载作为因变量)，然后，对自变量和因变量之
间的关系进行拟合而得到与各轮胎类型对应得轮胎三维模型。

[0057] S13：根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车辆的重量。

[0058] 在计算出目标车辆中每个轮胎的荷载之后，可以利用 计算目标车辆的重量，其中，W为目标车辆的重量，i为目标车辆中各轮胎的编号，i＝1,2,3...N，N为目标车辆
中的轮胎总数，Fi为目标车辆中第i个轮胎的荷载。

[0059] 通过上述过程可知，本申请只需借助车辆中各轮胎的类型、规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型即可实现自动、无接触、低成本、高效率地得到车辆的重量，且由于上述
过程并不需要中断交通而在道路中铺设传感器或者去专门的称重站进行实现，因此，则不
会对交通造成影响，且不会对道路本身造成较大的影响，同时可以降低安全隐患，另外，由
于上述过程只需获取车辆中轮胎的类型、规格、胎压及轮胎的竖向挠度信息，因此，受车辆
所处环境的影响比较小，从而则可以提高车重识别的精度和准确性，进而则便于准确判断
车辆是否存在超载行为。

[0060] 本申请公开的上述技术方案，通过获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度，根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，其中，轮胎的荷载模型为基于预先建立
的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到的，然后，根
据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及所确定出的对应的荷载模型得到各轮胎的荷载，并基于
各轮胎的荷载确定目标车辆的重量，相较于现有通过地磅、在道路上铺设传感器实现车重
识别，本申请可以基于车辆胎压及变形信息实现无接触、低成本、高效率的车重识别，且由
于该过程不受车辆所处环境等的影响，因此，可以提高车重识别的精度和准确性，另外，由
于该过程无需在道路上铺设传感器，因此，并不会对道路本身及交通造成影响，且其操作比
较简单、方便。

[0061] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，轮胎三维模型为轮胎三维有限元模型；

[0062] 轮胎三维有限元模型的建立过程可以包括：

[0063] 分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎断面草
图；

[0064] 根据各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型；

[0065] 相应地，基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及竖向挠度进行拟合得到荷载模型的过程包括：

[0066] 对于每种轮胎类型对应的各目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组拟合数据对应的轮胎荷载，且对拟合数据及
拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应得到各目标规格的轮胎对应的多元回归结
果；其中，拟合数据包括轮胎胎压、轮胎竖向挠度；

[0067] 对于每种轮胎类型，结合其对应的各目标规格的轮胎对各目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与轮胎类型对应的荷载模型。

[0068] 在本申请中，用于得到荷载模型的轮胎三维模型具体可以为轮胎三维有限元模型，该模型的建立步骤为：几何建模、添加材料属性、添加约束边界条件、建立分析步、网格
划分，具体地，对于每种轮胎类型，可以分别从中选取多种目标规格的轮胎，其中，具体可以
将在该轮胎类型中用户使用率占比排名处于前几位的轮胎的规格确定为目标规格，当然，
也可以依据其他方式确定目标规格，本申请对此不做任何限定。对于每种轮胎类型，在选取
完多种目标规格的轮胎之后，对于每种目标规格的轮胎，可以分别依据各目标规格的轮胎
的已知参数计算并绘制轮胎断面草图，并根据轮胎断面草图在有限元软件中建立轮胎三维
有限元模型，具体将轮胎断面草图与轮辋几何模型进行组装，得到轮胎模型，对轮胎模型进
行网格划分后，对不同材料部件赋予相应的单元属性，即分别得到各目标规格的轮胎的轮
胎三维有限元模型。

[0069] 以225/65R17子午线轮胎为例，其轮胎三维有限元模型的建立过程具体为：利用225/65R17子午线轮胎进行仿真分析，根据轮胎规范中225/65R17子午线轮胎的设计参数计
算并绘制轮胎断面草图(包括橡胶基体、帘线层、带束层)，将橡胶基体、帘线层、带束层与轮
辋几何模型进行组装，得到轮胎模型，对轮胎模型进行网格划分后，对不同材料部件赋予相
应的单元属性，最终得到的轮胎三维有限元模型如图2所示，其示出了本申请实施例提供的
轮胎三维有限元模型的示意图。

[0070] 轮胎三维有限元模型的建立更加方便，且所建立的轮胎三维有限元模型更加真实，因此，则可以使得所建立的模型更加接近真实的该目标规格的轮胎，从而便于得到准确
性比较高的荷载模型，进而便于提高车重识别的准确性。

[0071] 在建立起各轮胎类型中各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，相应地，基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及竖向挠度进行拟合得到荷载
模型的过程具体即为：

[0072] 对于每种轮胎类型对应的各目标规格的轮胎，可以分别获取多组拟合数据，也即每个目标规格的轮胎可以对应多组拟合数据，其中，每组拟合数据中均包括轮胎胎压及轮
胎竖向挠度。之后，可以基于与目标规格的轮胎的三维有限元模型得到每组拟合数据对应
的轮胎荷载，然后，则可以对每个目标规格的轮胎对应的拟合数据、拟合数据对应的轮胎荷
载进行多远回归，以对应得到每个目标规格的轮胎对应的多元回归结果。

[0073] 在得到每个目标规格的轮胎对应的多元回归结果之后，对于每个轮胎类型，结合该轮胎类型对应的各目标规格的轮胎来对各目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分
析，以得到与各轮胎类型对应的荷载模型，其中，对于每一个轮胎类型对应的荷载模型，其
可以适用于该轮胎类型中各规格的轮胎。以轿车轮胎和卡车轮胎为例，结合轿车轮胎中各
目标规格的轮胎对各目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到轿车轮胎对应的
荷载模型为：

[0074] F＝αβγ700P0.7δ

[0075] 其中，α＝3.25‑0.037B，β＝0.3+0.05R，γ＝1.01δ‑10B为轮胎扁平比，单位为％，R为轮辋直径，单位为英寸，γ为变形影响系数，δ为竖向竖向挠度，单位为mm，P为轮胎胎压，
单位为mPa，α和β代表的是轮胎规格，F为荷载。

[0076] 对于卡车轮胎，结合卡车轮胎中各目标规格的轮胎对各目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到卡车轮胎对应的荷载模型为：

[0077] F＝γ1250αP0.7δ

[0078] 其中，当δ<20mm时，γ＝1.03δ‑20，当δ≥20mm时，γ＝1，其中，F、γ、P、δ的含义与上述相同，在此不再赘述，α为与卡车轮胎中轮胎规格相关的参数，具体可以参见表1，其示出
了卡车轮胎中轮胎规格与α间的关系表：

[0079] 表1卡车轮胎中轮胎规格与α间的关系表

[0080]

[0081]

[0082] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，在有限元软件中建立各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，还可以包括：

[0083] 将各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型与对应规格的实车轮胎在相同工况条件下进行对比，根据对比结果对轮胎三维有限元模型进行调整。

[0084] 在有限元软件中建立各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，可以将各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型与其对应规格
的实车轮胎(即安装在车辆上且现场实测的轮胎)在相同工况条件下进行多组加载试验，获
取轮胎三维有限元模型与其对应规格的实车轮胎的接地印痕，在接地印痕中对比轮胎与地
面的接触面积、接触长度和宽度，并根据对比结果对轮胎三维有限元模型进行调整，以使得
轮胎三维有限元模型与其对应规格的实车轮胎的多组对比结果相接近，此时，则可以确定
轮胎三维有限元模型的正确性，并将确定正确的轮胎三维有限元模型用于进行荷载模型的
获取。

[0085] 通过上述过程可以使得所确定出的轮胎三维有限元模型更加接近其对应规格的真实的轮胎，从而便于提高荷载模型获取的准确性和精度，进而便于提高车重识别的准确
性和精度。

[0086] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度，可以包括：

[0087] 获取各轮胎的轮胎图像，从轮胎图像中获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度。

[0088] 在本申请中，具体可以获取各轮胎的轮胎图像，并从轮胎图像中获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度，其中，对于轮胎的竖向挠度，可以采用上述方法得到比例因子，并从轮
胎图像中得到轮胎外径，将轮胎外径与比例因子相除，得到轮胎外径上包含的像素点个数，
以轮辋中心为圆心，以轮胎外径上所包含的像素点个数为直径，画一个标记圆，获取标记圆
最低点与轮胎图像中轮胎最低点之间的像素数，将该像素数乘以比例因子得到轮胎的竖向
挠度。

[0089] 需要说明的是，对于轮胎图像而言，具体可以通过如下方式进行获取：预先在车辆行驶道路的侧面设置摄像机(具体在侧面较低位置处且具体在道路两个侧面均设置摄像
机)，利用所设置的摄像机对车辆的轮胎进行拍摄，以获取各轮胎的轮胎图像。

[0090] 通过上述过程可以实现利用轮胎图像自动且无接触地获取轮胎的类型、规格及竖向挠度，从而便于提高车重识别的效率和准确性。

[0091] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，获取各轮胎的竖向挠度，可以包括：

[0092] 通过激光测距获取各轮胎的竖向挠度。

[0093] 在本申请中，除了通过轮胎图像获取轮胎的竖向挠度之外，还可以通过激光测距的方式获取各轮胎的竖向挠度，该获取方式简单、方便、快捷。

[0094] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法，获取目标车辆中各轮胎的胎压，可以包括：

[0095] 利用胎压计或设置在目标车辆中各轮胎内部的压力传感器获取各轮胎的胎压。

[0096] 在本申请中，具体可以利用胎压计或设置在目标车辆中各轮胎内部的压力传感器来获取各轮胎的胎压，以提高胎压获取的便利性。

[0097] 本申请实施例还提供了一种基于仿真分析的车重识别装置，参见图3，其示出了本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置的结构示意图，可以包括：

[0098] 获取模块31，用于获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；

[0099] 输入模块32，用于根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各轮胎的荷载；其中，荷载模型为基于预先建立
的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到
的；

[0100] 得到车重模块33，用于根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车辆的重量。

[0101] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置，轮胎三维模型为轮胎三维有限元模型；

[0102] 该基于仿真分析的车重识别装置包括用于建立轮胎三维有限元模块的建模模块，该建模模块包括：

[0103] 选取单元，用于分别从每种轮胎类型中选取多种目标规格的轮胎，并分别根据各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的参数，计算并绘制各轮胎类型对应的各目标规格的轮
胎的轮胎断面草图；

[0104] 建立单元，用于根据各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎断面草图，在有限元软件中建立各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型；

[0105] 相应地，用于基于与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎规格、轮胎胎压及轮胎竖向挠度进行拟合得到荷载模型的模块可以包括：

[0106] 获取单元，用于对于每种轮胎类型对应的各目标规格的轮胎，分别获取多组拟合数据，并根据目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型获取每组拟合数据对应的轮胎荷载，
且对拟合数据及拟合数据对应的轮胎荷载进行多元回归，对应得到各目标规格的轮胎对应
的多元回归结果；其中，拟合数据包括轮胎胎压、轮胎竖向挠度；

[0107] 拟合单元，用于对于每种轮胎类型，结合其对应的各目标规格的轮胎对各目标规格的轮胎对应的多元回归结果进行分析，得到与轮胎类型对应的荷载模型。

[0108] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置，建模模块还可以包括：

[0109] 对比单元，用于在有限元软件中建立各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型之后，将各轮胎类型对应的各目标规格的轮胎的轮胎三维有限元模型与对
应规格的实车轮胎在相同工况条件下进行对比，根据对比结果对轮胎三维有限元模型进行
调整。

[0110] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置，获取模块31可以包括：

[0111] 第一获取单元，用于获取各轮胎的轮胎图像，从轮胎图像中获取各轮胎的类型、规格及竖向挠度。

[0112] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置，获取模块31可以包括：

[0113] 第二获取单元，用于通过激光测距获取各轮胎的竖向挠度。

[0114] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置，获取模块31可以包括：

[0115] 第三获取单元，用于胎压计或利用设置在目标车辆中各轮胎内部的压力传感器获取各轮胎的胎压。

[0116] 本申请实施例还提供了一种基于仿真分析的车重识别设备，参见图4，其示出了本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别设备的结构示意图，可以包括：

[0117] 存储器41，用于存储计算机程序；

[0118] 处理器42，用于执行存储器41所存储的计算机程序时可实现如下步骤：

[0119] 获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各轮胎的
荷载；其中，荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮
胎竖向挠度进行拟合得到的；根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车辆的重量。

[0120] 本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

[0121] 获取目标车辆中各轮胎的类型、规格、胎压及竖向挠度；根据轮胎的类型确定轮胎对应的荷载模型，并根据各轮胎的规格、胎压、竖向挠度及对应的荷载模型，得到各轮胎的
荷载；其中，荷载模型为基于预先建立的与轮胎类型对应的轮胎三维模型对轮胎胎压及轮
胎竖向挠度进行拟合得到的；根据目标车辆中各轮胎的荷载，得到目标车辆的重量。

[0122] 该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存
储程序代码的介质。

[0123] 本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种基于仿真分析的车重识别方法
中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

[0124] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在
没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的
过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术
方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

[0125] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可
以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限
制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的
范围。