一種車輛路況監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種車輛路況監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：步驟1：根據(jù)當前信息，智能劃分車道及確認各車道車輛的正確行駛方向；步驟2：利用數(shù)字信號處理方法計算出雷達回波的二維頻譜；步驟3：利用自適應(yīng)門限監(jiān)測算法，監(jiān)測當前區(qū)域有無目標；步驟4：根據(jù)監(jiān)測到目標在二維頻譜中的分布規(guī)律確定目標所在的車道、以及目標的實時速度；步驟5：根據(jù)目標車輛速度、目標車輛所在車道以及所在車道的正確行駛方向確定是否需要抓拍目標，如需要抓拍目標，則在車輛到達指定區(qū)域內(nèi)提供抓拍觸發(fā)信號。本發(fā)明可以通過一個雷達，同時監(jiān)測多個車道的車輛，具備區(qū)分車道和精確測速(能夠區(qū)分車輛來向和去向)的功能，提高了交通雷達的性價比。
【專利說明】一種車輛路況監(jiān)測方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及智能交通中的交通信息監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種車輛路況監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進入21世紀以來，我國的交通運輸量明顯增多，家庭擁有私家車的數(shù)量也呈大幅上升趨勢，很多人也擁有了自己的行車駕照，但許多人交通法規(guī)意識淡薄，這也使得交通違法現(xiàn)象及交通事故多于以往，他們大多數(shù)存僥幸心理，在警察視線以外超速、逆向行駛，嚴重影響了道路暢通和交通安全。
[0003]目前道路車輛監(jiān)測系統(tǒng)成為智能交通領(lǐng)域的一個重要組成部分，如何有效地監(jiān)測行駛車輛，找出違法違紀車輛，提高人們的車輛安全行駛意識，減少交通事故，是該系統(tǒng)的主要用途和目的。智能化操作、隱蔽性監(jiān)控、高性能工作、低成本維護是保障智能交通監(jiān)控系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的必要條件。
[0004]目前應(yīng)用較多也比較成熟的是路面接觸式的交通信息采集技術(shù)，他們都是掩埋于路面之下工作，當汽車經(jīng)過采集裝置上方時會引起相應(yīng)的壓力、電磁場的變化，采集裝置再將這些變化轉(zhuǎn)換為所需的交通信息。但是這種路面接觸式交通信息采集裝置也有其缺點。首先安裝維護時必須中斷交通、破壞路面，維護成本極高；其次是隨著使用時間的增長，車輛長期對道路的壓力會導(dǎo)致這類裝置的監(jiān)測性能降低，測量精度減?。粣毫迎h(huán)境也會對其正常工作產(chǎn)生不利的影響，使其使用壽命減短。
[0005]近幾年發(fā)展起來的路面非接觸式交通信息采集裝置則不存在上述一些缺點，其安裝簡單，使用壽命長，發(fā)展十分迅速。其中微波監(jiān)測系統(tǒng)相對于其他非接觸式裝置還有著維護簡便、受天氣環(huán)境影響小等優(yōu)點，因此被廣泛的應(yīng)用于智能交通信息采集領(lǐng)域。目前微波監(jiān)測系統(tǒng)大多應(yīng)用于目標測速，并沒有車道區(qū)分功能，而有的只能對單一目標進行測速，這在實際應(yīng)用時就需要每個車道安裝一個雷達，而且還要裝一個高架桿，使得成本大大提高，近幾年也有應(yīng)用于多車道的超速抓拍雷達，但其中有的一般只能識別一個方向，有的只能抓拍超速行駛車輛，有的各車道之間的干擾會影響監(jiān)測性能，而且有些對一些干擾的抵抗能力不好，要么會時不時的出現(xiàn)錯拍的情況，使得被罰司機怨聲載道，要么就是為了防止錯拍，監(jiān)測門限設(shè)的比較高，有時會抓不到違章車輛，使得雷達監(jiān)測系統(tǒng)達不到最佳的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是:克服現(xiàn)有技術(shù)中雷達監(jiān)測的缺點，提供一種精確測出車輛速度，準確抓拍各種情況下違章的車輛路況監(jiān)測方法。
[0007]本發(fā)明提出一種車輛路況監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:步驟1:根據(jù)當前信息，智能劃分車道及確認各車道車輛的正確行駛方向；步驟2:利用數(shù)字信號處理方法計算出雷達回波的二維頻譜；步驟3:利用自適應(yīng)門限監(jiān)測算法，監(jiān)測當前區(qū)域有無目標；步驟4:根據(jù)監(jiān)測到目標在二維頻譜中的分布規(guī)律確定目標所在的車道、以及目標的實時速度；步驟5:根據(jù)目標車輛速度、目標車輛所在車道以及所在車道的正確行駛方向確定是否需要抓拍目標，如需要抓拍目標，則在車輛到達指定區(qū)域內(nèi)提供抓拍觸發(fā)信號。
[0008]進一步地，所述當前信息包括:雷達的安裝信息、當前道路的結(jié)構(gòu)及環(huán)境信息。
[0009]進一步地，所述雷達的安裝信息包括雷達固定工作時的安裝角度、安裝高度以及后置距離的設(shè)定；道路的結(jié)構(gòu)包括車道寬度、車道中間綠化帶寬度的測量；環(huán)境信息包括不同車道的車輛行駛方向以及車輛最高、最低限速設(shè)定。
[0010]進一步地，其特征在于，所述利用數(shù)字信號處理方法計算出雷達回波的二維頻譜包括信號采樣、雜波抑制、二維FFT積累。
[0011]進一步地，所述的信號采樣是利用AD芯片，將雷達回波從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;
[0012]所述的雜波抑制是利用對消濾波器，抑制各種雜波；
[0013]所述的二維FFT積累是對回波信號做距離向FFT和方位時間FFT，以獲取回波信號的二維頻譜，對線性調(diào)頻信號做二維FFT后信號可以表示為:
[0014]P(fr, fd) = Asinc Ig1 (fr) ] sine [g2 (fd)]
[0015]式中，fr為距離多普勒頻率，fd為方位多普勒頻率。
[0016]進一步地，所述步驟3包括自適應(yīng)環(huán)境干擾雜波門限值設(shè)置和動目標自適應(yīng)門限監(jiān)測。
[0017]進一步地，所述的環(huán)境干擾雜波門限值設(shè)置，通過對回波信號的二維頻譜進行統(tǒng)計分析，智能設(shè)置干擾雜波門限，以提高監(jiān)測效率。
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種車輛路況監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1:根據(jù)當前信息，智能劃分車道及確認各車道車輛的正確行駛方向； 步驟2:利用數(shù)字信號處理方法計算出雷達回波的二維頻譜； 步驟3:利用自適應(yīng)門限監(jiān)測算法，監(jiān)測當前區(qū)域有無目標； 步驟4:根據(jù)監(jiān)測到目標在二維頻譜中的分布規(guī)律確定目標所在的車道、以及目標的實時速度； 步驟5:根據(jù)目標車輛速度、目標車輛所在車道以及所在車道的正確行駛方向確定是否需要抓拍目標，如需要抓拍目標，則在車輛到達指定區(qū)域內(nèi)提供抓拍觸發(fā)信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述當前信息包括:雷達的安裝信息、當前道路的結(jié)構(gòu)及環(huán)境信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷達的安裝信息包括雷達固定工作時的安裝角度、安裝高度以及后置距離的設(shè)定；道路的結(jié)構(gòu)包括車道寬度、車道中間綠化帶寬度的測量；環(huán)境信息包括不同車道的車輛行駛方向以及車輛最高、最低限速設(shè)定。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用數(shù)字信號處理方法計算出雷達回波的二維頻譜包括信號采樣、雜波抑制、二維FFT積累。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的信號采樣是利用AD芯片，將雷達回波從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 所述的雜波抑制是利用對消濾波器，抑制各種雜波； 所述的二維FFT積累是對回波信號做距離向FFT和方位時間FFT，以獲取回波信號的二維頻譜，對線性調(diào)頻信號做二維FFT后信號可以表示為:
P (fr，fd) = Asinc Lg1 (fr) ] sine [g2 (fd)] 式中，fr為距離多普勒頻率,fd為方位多普勒頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括自適應(yīng)環(huán)境干擾雜波門限值設(shè)置和動目標自適應(yīng)門限監(jiān)測。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的環(huán)境干擾雜波門限值設(shè)置，通過對回波信號的二維頻譜進行統(tǒng)計分析，智能設(shè)置干擾雜波門限，以提高監(jiān)測效率。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的動目標自適應(yīng)門限監(jiān)測是:當二維頻譜的統(tǒng)計值大于雜波監(jiān)測門限值，此時需要做進一步的判斷，根據(jù)車道的劃分信息以及回波信號的二維頻譜分布信息，算出不同車道目標的監(jiān)測門限，高于此門限時，認為有目標，并記錄下此目標所在二維頻譜的坐標信息；判斷公式如下:
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括動目標個數(shù)判斷、目標所在車道及速度計算，所述的目標所在車道及速度計算，根據(jù)幾個目標周圍點的分布判斷目標中心點，并根據(jù)目標中心點的位置對應(yīng)的距離頻點和方位多普勒頻點算出目標所在車道及運動速度，其中速度為正表示來向車輛，速度為負表示去向車輛。計算公式如下:

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在車輛到達指定區(qū)域內(nèi)提供抓拍觸發(fā)信號是指即當目標滿足抓拍條件時，雷達需要根據(jù)不同的違章情況，在車輛行駛到監(jiān)測區(qū)域一定的位置上及時的提供抓拍觸發(fā)信號，并輸出抓拍車輛的車道信息和車速信息。
【文檔編號】G08G1/054GK103680138SQ201210361000
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】李慶, 劉冬, 趙平濤 申請人:西安思丹德信息技術(shù)有限公司