本發(fā)明屬于雷達(dá)監(jiān)測，具體為一種基于路側(cè)毫米波雷達(dá)的貨車異常占道識別方法。

背景技術(shù)：

1、毫米波雷達(dá)，是工作在毫米波波段探測的雷達(dá)，通常毫米波是指30～300ghz頻域，同厘米波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)抗干擾能力更強、機動性更強和隱蔽性更好的特點，同時毫米波雷達(dá)能夠同時識別多個目標(biāo)；

2、高速公路上的貨車異常占用客車道是一個長期存在且備受關(guān)注的問題，由于貨車在高速公路上相較于客車的行駛速度屬于低速行駛，若是長期異常占用客車道，容易引發(fā)交通事故，降低通行效率，干擾高速公路正常的行車秩序，妨礙特種車輛執(zhí)行緊急任務(wù)；

3、在當(dāng)前的交通管理系統(tǒng)中，貨車異常占道事件的劃分通常依賴于人工判斷、攝像卡口識別或簡單的規(guī)則，這些方法往往無法實時準(zhǔn)確的反映貨車異常占道，導(dǎo)致對貨車的異常判定易出現(xiàn)誤判和漏判，降低了交通事故處理的能力和交通管理的整體性能；

4、因此，人們急需一種基于路側(cè)毫米波雷達(dá)的貨車異常占道識別方法來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于路側(cè)毫米波雷達(dá)的貨車異常占道識別方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于路側(cè)毫米波雷達(dá)的貨車異常占道識別方法，該方法包括以下步驟：

4、s1、獲取待監(jiān)測路段的車道數(shù)，將待監(jiān)測路段的車道進行編號；在待監(jiān)測路段設(shè)置雷達(dá)，并在相鄰雷達(dá)之間設(shè)置路側(cè)監(jiān)控攝像機，通過雷達(dá)獲取待監(jiān)測路段上行駛車輛的行駛信息，通過路側(cè)監(jiān)控攝像機獲取待監(jiān)測路段上行駛車輛的視頻；

5、s2、提取同一車輛在待監(jiān)測路段行駛時的所有行駛信息，形成該車輛的行駛記錄；對待監(jiān)測路段上行駛的車輛進行標(biāo)記，獲得標(biāo)記車輛；提取標(biāo)記車輛的行駛信息，獲得標(biāo)記行駛記錄；

6、s3、根據(jù)標(biāo)記車輛的標(biāo)記行駛記錄，確定并提取標(biāo)記車輛的變道信息；根據(jù)變道信息進行匹配，獲得標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合；

7、s4、根據(jù)標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合，對標(biāo)記車輛的異常占道行為一次判斷和二次判斷；

8、s5、當(dāng)一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛發(fā)生異常占道行為時，進行二次判斷，判斷標(biāo)記車輛的異常占道行為是否存在誤判；

9、s6、若一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛的異常占道行為不存在誤判，生成異常車輛，獲取待監(jiān)測道路中其他正在行駛車輛的行駛信息，根據(jù)車輛的行駛信息篩選出與異常車輛相關(guān)聯(lián)的異常關(guān)聯(lián)車輛，從異常關(guān)聯(lián)車輛中篩選出復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛，將復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛與異常車輛共同進行人工復(fù)核；

10、s7、提取異常車輛以及復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛的行駛記錄和視頻，形成復(fù)核材料；對復(fù)核材料進行人工復(fù)核，進行異常上報和材料留存。

11、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s1包括如下：

12、s1-1、獲取待監(jiān)測路段的車道數(shù)，根據(jù)車輛的行駛方向，將待監(jiān)測路段的車道從右向左進行編號，獲得待監(jiān)測路段的車道編號；獲取雷達(dá)的監(jiān)測范圍，將雷達(dá)的監(jiān)測范圍作為相鄰雷達(dá)之間的間隔距離，根據(jù)相鄰雷達(dá)之間的間隔距離，在待監(jiān)測路段設(shè)置雷達(dá)，設(shè)置完成的所有雷達(dá)的監(jiān)測范圍覆蓋整個待監(jiān)測路段；根據(jù)預(yù)置的路側(cè)監(jiān)控攝像機之間的間隔距離，在相鄰雷達(dá)之間設(shè)置路側(cè)監(jiān)控攝像機；

13、s1-2、當(dāng)某一車輛駛?cè)氪O(jiān)測路段，雷達(dá)監(jiān)測到該車輛后，獲取數(shù)據(jù)庫中該車輛的認(rèn)證信息，提取該車輛的車輛類型，同時生成與該車輛對應(yīng)的車輛編號；

14、該車輛在待監(jiān)測路段上行駛時，雷達(dá)每對該車輛進行一次信息采集，生成一項與該車輛對應(yīng)的行駛信息；所述行駛信息包括車輛編號、車輛類型、行駛車道編號、位置樁號、行駛方向、行駛速度及時間戳；所述車輛類型包括客車和貨車；

15、所述位置樁號是車輛在行駛過程中所在經(jīng)緯度經(jīng)轉(zhuǎn)換后對應(yīng)的高速公路樁號；其中，高速公路樁號是沿著公路路線，從某個起始點開始計算的里程數(shù)，用于標(biāo)識公路上的位置，它是一種線性的位置表示方式，方便工程施工、交通管理等；雷達(dá)可以實時輸出車輛的經(jīng)緯度；轉(zhuǎn)換過程是通過北斗高精度定位系統(tǒng)，將高速公路樁號與其實際經(jīng)緯度構(gòu)成一張高精度對照表，結(jié)合雷達(dá)實時輸出的車輛的經(jīng)緯度，將車輛在行駛過程中所在經(jīng)緯度與高精度對照表進行對照，生成位置樁號；

16、當(dāng)該車輛經(jīng)過路側(cè)監(jiān)控攝像機時，路側(cè)監(jiān)控攝像機對該車輛進行一次信息采集，生成該車輛在待監(jiān)測路段上行駛時的視頻。

17、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s2包括如下：

18、s2-1、根據(jù)同一車輛對應(yīng)的行駛信息中的時間戳，按照時間戳的先后順序從先到后提取該車輛在待監(jiān)測路段行駛時的所有行駛信息，形成該車輛的行駛記錄；

19、s2-2、根據(jù)行駛信息中的車輛類型，將某一在待監(jiān)測路段中行駛并且車輛類型為貨車的車輛，作為標(biāo)記車輛；提取標(biāo)記車輛的行駛記錄，作為標(biāo)記行駛記錄；

20、使用94ghz超距交通雷達(dá)，縱向有效探測距離可以達(dá)到1000m，橫向有效探測距離可以達(dá)到50m可以滿足高速公里雙向12車道的車輛檢測；能夠同時檢測和追蹤1024個目標(biāo)，并對每個目標(biāo)根據(jù)其特征賦予獨立的編號實施；雷達(dá)檢測精度誤差小于0.2m，滿足車道級追蹤的要求；雷達(dá)可以實時輸出監(jiān)測對象的數(shù)據(jù)。

21、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s3包括如下：

22、s3-1、當(dāng)標(biāo)記車輛的標(biāo)記行駛記錄中相鄰行駛信息的行駛車道編號不同時，提取對應(yīng)的后一項行駛信息中的時間戳，作為該標(biāo)記車輛的變道時間；提取對應(yīng)的后一項行駛信息中的行駛車道編號，作為該標(biāo)記車輛的變道編號；提取對應(yīng)的后一項行駛信息中的位置樁號，作為該標(biāo)記車輛的變道樁號；

23、將提取出變道時間、變道編號及變道樁號的行駛信息，作為該標(biāo)記車輛的變道信息；

24、s3-2、根據(jù)變道信息中的變道時間、變道編號及變道樁號，對其他車輛的行駛信息進行匹配，匹配出滿足如下條件的行駛信息：行駛信息中的時間戳與該變道信息中的變道時間是同一時間，行駛信息中的行駛方向與該變道信息中的行駛方向相同，行駛信息對應(yīng)的車輛位于該變道信息對應(yīng)車輛的前方，設(shè)置第一閾值為a1，且|b-b1|≤a1；其中，b1表示行駛信息中的位置樁號，b表示該變道信息中的變道樁號；

25、判斷行駛信息對應(yīng)的車輛位于該變道信息對應(yīng)車輛的前方的過程如下：

26、根據(jù)該標(biāo)記車輛的標(biāo)記行駛記錄中相鄰行駛信息中的位置樁號，用對應(yīng)的后一項行駛信息中的位置樁號減去對應(yīng)的前一項行駛信息中的位置樁號，將結(jié)果的正負(fù)作為判斷條件；若某一行駛信息中的位置樁號減去該變道信息中的位置樁號結(jié)果的正負(fù)與判斷條件相同，則說明該行駛信息對應(yīng)的車輛位于該變道信息對應(yīng)的車輛的前方；若某一行駛信息中的位置樁號減去該變道信息中的位置樁號結(jié)果的正負(fù)與判斷條件不相同，則說明該行駛信息對應(yīng)的車輛位于該變道信息對應(yīng)的車輛的后方；

27、s3-3、統(tǒng)計該變道信息匹配出的行駛信息，生成該變道信息的匹配記錄；

28、統(tǒng)計該標(biāo)記車輛的所有變道信息，以及每個變道信息對應(yīng)的匹配記錄，形成數(shù)據(jù)集合，獲得該標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合；

29、對獲取的數(shù)據(jù)進行分析，獲得貨車變道行為以及貨車變道時的影響車輛，為異常占道行為的判定奠定基礎(chǔ)。

30、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s4包括如下：

31、s4-1、根據(jù)待監(jiān)測路段的車道數(shù)，對車道編號進行標(biāo)記，標(biāo)記出貨車行駛車道、貨車臨時占用車道及貨車禁止車道；

32、s4-2、若標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中存在變道編號對應(yīng)的是貨車禁止車道，則一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛發(fā)生異常占道行為；

33、s4-3、若標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中不存在變道編號對應(yīng)的是貨車禁止車道，且存在變道編號對應(yīng)的是貨車臨時占用車道；

34、提取該標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中某一變道編號對應(yīng)的是貨車臨時占用車道的變道信息，以及該變道信息相鄰的后一項變道信息；

35、計算該變道信息中的變道時間與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間之間的時間差，設(shè)置第二閾值，若該變道信息中的變道時間與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間之間的時間差大于第二閾值，則一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛未發(fā)生異常占道行為；

36、若該變道信息中的變道時間與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間之間的時間差小于等于第二閾值：

37、根據(jù)該變道信息中的變道時間和變道樁號，以及該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間和變道編號，對該標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中的行駛信息進行篩選，篩選出滿足如下條件的行駛信息：行駛信息中的時間戳與該變道信息中的變道時間是同一時間，車輛的行駛信息中的行駛車道編號與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道編號是同一編號；

38、將篩選出的行駛信息中的位置樁號，記為b2；與該變道信息中的變道樁號b進行計算，計算公式為|b-b2|，根據(jù)|b-b2|的大小，從小到大對篩選出的行駛信息進行排序，將排序第一的行駛信息對應(yīng)的車輛，作為該變道信息的第一關(guān)聯(lián)車輛；將排序第二的行駛信息對應(yīng)的車輛，作為該變道信息的第二關(guān)聯(lián)車輛；

39、提取第一關(guān)聯(lián)車輛中時間戳與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間是同一時間的行駛記錄，作為第一行駛記錄；提取第二關(guān)聯(lián)車輛中時間戳與該變道信息相鄰的后一項變道信息中的變道時間是同一時間的行駛記錄，作為第二行駛記錄；

40、提取第一行駛記錄中的位置樁號，該變道信息中的變道樁號減去第一行駛記錄中的位置樁號，結(jié)果作為第一關(guān)聯(lián)參數(shù)；提取第二行駛記錄中的位置樁號，該變道信息中的變道樁號減去第二行駛記錄中的位置樁號，結(jié)果作為第二關(guān)聯(lián)參數(shù)；

41、若第一關(guān)聯(lián)參數(shù)和第二關(guān)聯(lián)參數(shù)滿足第一關(guān)聯(lián)參數(shù)大于零且第二關(guān)聯(lián)參數(shù)小于零，則一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛未發(fā)生異常占道行為；

42、若第一關(guān)聯(lián)參數(shù)和第二關(guān)聯(lián)參數(shù)不滿足第一關(guān)聯(lián)參數(shù)大于零且第二關(guān)聯(lián)參數(shù)小于零，則一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛發(fā)生異常占道行為；

43、s4-4、若標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中所有變道編號對應(yīng)的均是貨車行駛車道，則一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛未發(fā)生異常占道行為；

44、根據(jù)貨車在行駛時的變道行為，分為不同的變道情況，針對不同的情況進行不同的分析，減少了漏判，更加準(zhǔn)確的反映貨車異常占道，提高了交通事故處理的能力。

45、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s5包括如下：

46、s5-1、當(dāng)標(biāo)記車輛存在異常占道行為時，根據(jù)關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道樁號，獲取變道樁號對應(yīng)的雷達(dá)；根據(jù)變道樁號對應(yīng)的雷達(dá)，劃分出變道樁號對應(yīng)雷達(dá)覆蓋的待監(jiān)測路段，作為該標(biāo)記車輛的異常路段；

47、s5-2、根據(jù)關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道時間，從數(shù)據(jù)庫中獲取該標(biāo)記車輛對應(yīng)異常路段的道路信息；所述道路信息包括道路施工、車輛事故、道路施工樁號和車輛事故樁號；

48、s5-3、若在關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道時間，該標(biāo)記車輛對應(yīng)的異常路段不存在道路施工或者車輛事故，則二次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛的異常占道行為不存在誤判；

49、s5-4、若在關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道時間，該標(biāo)記車輛對應(yīng)的異常路段存在道路施工或者車輛事故，計算關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道樁號與道路施工樁號或者車輛事故樁號之間的距離，設(shè)置第三閾值，若關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道樁號與道路施工樁號或者車輛事故樁號之間的距離小于等于第三閾值，則二次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛的異常占道行為存在誤判；

50、若在關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道時間，該標(biāo)記車輛對應(yīng)的異常路段存在道路施工或者車輛事故，且關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道信息的變道樁號與道路施工樁號或者車輛事故樁號大于第三閾值，則二次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛的異常占道行為不存在誤判；

51、結(jié)合實際的道路狀況進行誤判分析，減少因道路客觀條件導(dǎo)致的誤判，提升系統(tǒng)的可靠性和實用性。

52、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s6包括如下：

53、s6-1、若二次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛的異常占道行為不存在誤判，則對標(biāo)記車輛的關(guān)聯(lián)集合中不存在變道編號對應(yīng)的是貨車禁止車道，且存在變道編號對應(yīng)的是貨車臨時占用車道時，一次判斷的結(jié)果為標(biāo)記車輛發(fā)生異常占道行為進行分析；

54、將該標(biāo)記車輛記為異常車輛，將異常車輛的關(guān)聯(lián)集合中對應(yīng)變道編號對應(yīng)的是貨車臨時占用車道的變道信息，記為異常車輛的異常開始信息；將異常車輛對應(yīng)異常開始信息相鄰的后一項變道信息，記為異常車輛的異常結(jié)束信息；

55、將異常車輛的異常開始信息中的變道時間，記為異常車輛的異常開始時間；將異常車輛的異常結(jié)束信息中的變道時間，記為異常車輛的異常結(jié)束時間；

56、s6-2、獲取異常開始信息的匹配記錄，對該匹配記錄中的行駛記錄進行篩選，篩選過程如下：

57、根據(jù)異常開始信息的變道樁號，以及異常開始信息對應(yīng)的匹配記錄中的行駛信息，計算匹配記錄中的某一行駛信息中的位置樁號減去異常開始信息的位置樁號結(jié)果的絕對值，并根據(jù)匹配記錄中的行駛信息中的車道編號，從每個車道編號中篩選出一個行駛信息：該行駛信息中的位置樁號減去異常開始信息的位置樁號結(jié)果的絕對值，在與該行駛信息中的車道編號對應(yīng)的所有行駛信息中最?。?/p>

58、將篩選出的行駛信息對應(yīng)的車輛，作為異常開始信息的異常關(guān)聯(lián)車輛；

59、s6-2、獲取異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間的行駛信息；

60、若某一異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間與異常車輛位于同一編號的車道，比較該異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間的行駛信息中的行駛速度，若該異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間存在減速行為，則作為異常車輛的復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛；若該異常關(guān)聯(lián)車輛不存在減速，則不作為異常車輛的復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛；

61、若某一異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間與異常車輛位于不同編號的車道，篩選該異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間的行駛信息中的行駛車道編號，若該異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間存在向異常車輛所在編號的車道變道行為，則作為異常車輛的復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛；若該異常關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間不存在向異常車輛所在編號的車道變道行為，則不作為異常車輛的復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛；

62、對貨車出現(xiàn)違反占道行為時的相關(guān)異常車輛，進行更加全面的分析，為復(fù)核材料的生成提供更多信息支撐，進一步提高了異常行為判定的準(zhǔn)確性。

63、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s7包括如下：

64、提取異常車輛以及復(fù)核關(guān)聯(lián)車輛在異常開始時間到異常結(jié)束時間之間的行駛記錄和視頻，形成復(fù)核材料；對復(fù)核材料進行人工復(fù)核，判斷異常車輛是否存在異常占道行為，若人工審核認(rèn)為異常車輛不存在異常占道行為，不需要進行異常上報；若人工審核認(rèn)為異常車輛存在異常占道行為，需要進行異常上報并對材料留存；

65、確保異常行為認(rèn)定的準(zhǔn)確性，減少系統(tǒng)自動判定的誤差，提供完整的異常證據(jù)鏈，便于后續(xù)部門處理。

66、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

67、本發(fā)明通過對毫米波雷達(dá)采集的車輛行駛數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和分析，獲取貨車的變道行為等關(guān)鍵參數(shù)，并結(jié)合道路信息，對貨車異常占道行為進行判定，有效區(qū)分合法變道與異常占道行為，實現(xiàn)了貨車異常占道行為的精準(zhǔn)識別；完善了貨車異常占道行為的識別能力，減少了人工判斷和攝像監(jiān)測帶來的誤判與漏判風(fēng)險，提高了交通事故處理的能力以及交通管理的實時性和準(zhǔn)確性。