CN111311960A - 一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法 - Google Patents

一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于道路交通安全技术领域，公开了一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，利用隧道顶部覆盖的多组监控组件及时发现载货车辆是否长时间越线占道行驶，并对长时间越线占道行驶的载货车辆的驾驶员通过LED警示牌做出合理的提醒，减小对向行驶车辆与占道行驶的载货车辆发生碰撞剐蹭的可能性，提高隧道运营安全，提高隧道运输效率。

Description

一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法
技术领域
本发明涉及道路交通安全技术领域，具体涉及一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法。
背景技术
随着交通运输行业的发展，由于道路运输具有机动灵活、方便快捷、延伸自由度大和覆盖范围广的特点，在运输行业占据着重要的地位，特别是长途运输的大型货车成为了道路运输的主力军。大型货车由于载货量大的特点，会导致载货车辆载货高度较高，有甚者超出道路限高的限制，特别的，当超高车辆在双向单通道隧道路段行驶时，货物会与限高装置发生碰撞摩擦；还有甚者由于车辆载货高度高，为了避免与隧道顶部发生碰撞，驾驶员会刻意将车辆行驶在上述隧道中部，造成超高车辆占用对向车道的情况发生，此情况下加之隧道内部的灯光不充足的特点，从而会对对向来车存在发生刮擦碰撞的潜在危险。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，利用隧道顶部覆盖的多组监控组件可以及时发现载货车辆是否长时间越线占道行驶，并对长时间越线占道行驶的载货车辆的驾驶员通过LED警示牌做出合理的提醒，减小对向行驶车辆与占道行驶的载货车辆发生碰撞剐蹭的可能性，提高隧道运营安全，提高隧道运输效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，包括以下步骤：
步骤1，将多组监控组件沿隧道的长度方向等间距S1布置于隧道内顶部，每组监控组件包含激光雷达、AI摄像机和处理单元，每组监控组件中的激光雷达、AI摄像机和处理单元分别沿隧道的宽度方向间隔布置；将LED警示牌沿隧道的长度方向等间距S2布置于隧道内顶部；
其中，所述激光雷达的信号输出端与处理单元的第一信号输入端电连接，所述AI摄像机的信号输出端与处理单元的第二信号输入端电连接，所述处理单元的信号输出端与LED警示牌的信号输入端电连接；
步骤2，载货车辆进入隧道后，激光雷达自动获取载货车辆的宽度D信息，并将获取的载货车辆的宽度D信息传递给处理单元；
步骤3，AI摄像机获取道路的中间警戒线，在AI摄像机的视野范围内标定视野中心线，所述视野中心线要与车辆的纵向中轴线能够重合，AI摄像机通过标定得到道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，并将得到的道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S传递给处理单元；
步骤4，处理单元根据获取的载货车辆的宽度D、道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，判断载货车辆是否越线占道行驶；
步骤5，当载货车辆越线占道行驶时，判断载货车辆的越线宽度比例P是否小于载货车辆的宽度D的预设值，若越线宽度比例P大于等于载货车辆的宽度D的预设值，且越线占道行驶的时间大于5s以上，则LED警示牌发出预警信息；否则，LED警示牌不发出预警信息。
优选的，步骤1中，间距S1的表达式为：
Figure BDA0002389581070000021
其中，Vu为当前隧道限速，t为车辆占道行驶时间。
进一步优选的，步骤1中，当前隧道限速Vu为40km/h、60km/h或80km/h；车辆占道行驶时间t为5s。
进一步优选的，步骤1中，间距S2为100米。
优选的，步骤4中，判断载货车辆是否越线占道行驶的方法为：
当S≤0.5D时，则载货车辆越线占道行驶，否则，没有越线占道行驶。
优选的，步骤5中，所述预设值为10％，越线宽度比例P的表达式为：
Figure BDA0002389581070000031
进一步优选的，步骤5中，所述预警信息为：AI摄像机获取越线占道行驶车辆的车牌信息，并将越线占道行驶车辆的车牌信息显示在车辆前进方向300米内的LED警示牌。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法中，采用激光雷达自动获取载货车辆的宽度信息，采用AI摄像机获取道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离信息，处理单元通过比较载货车辆的宽度与道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离之间的关系判断载货车辆是否越线占道行驶。当载货车辆越线占道行驶时，且长时间越线占道行驶时，通过LED警示牌上显示长期占道行驶的载重车辆的车牌信息，提醒驾驶员矫正占道行驶的行为。
附图说明
图1为本发明的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法的工作流程图；
图2为AI摄像机视野标定图；
图3为激光雷达、AI摄像机和LED警示牌在隧道内部的安装示意图；其中，1为激光雷达；2为AI摄像机；3为LED警示牌；4为悬臂梁支架；
图4为隧道内LED警示牌示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例
参考图1-4，一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，包括以下步骤：
步骤1，参考图3-4，将多组监控组件通过悬臂梁支架沿隧道的长度方向等间距S1布置于隧道内顶部，每组监控组件包含激光雷达、AI摄像机和处理单元，每组监控组件中的激光雷达、AI摄像机和处理单元分别沿隧道的宽度方向间隔布置；将LED警示牌沿隧道的长度方向等间距S2布置于隧道内顶部。其中，所述激光雷达的信号输出端与处理单元的第一信号输入端电连接，所述AI摄像机的信号输出端与处理单元的第二信号输入端电连接，所述处理单元的信号输出端与LED警示牌的信号输入端电连接。
具体的，步骤1中，根据隧道设计的限速标准，安装3D激光雷达和AI摄像机，激光雷达和AI摄像机的安装间距S1的根据下式确定：
Figure BDA0002389581070000041
其中，Vu为当前隧道限速，当前隧道限速Vu为40km/h、60km/h或80km/h；车辆占道行驶时间t为5s，规定当激光雷达检测到车辆占道行驶时间超过5s，即可判定超过占道行驶时间限定。LED警示牌的安装间距S2为100米。
在每组监控组件中，激光雷达对隧道的内部轮廓进行扫描，建立隧道内部轮廓数据库，隧道内部轮廓数据库包含隧道的宽度和高度信息，并将相应路段的隧道内部轮廓数据库存储在处理单元中。其中，激光雷达为Innoviz提供的高分辨率的固态3D激光雷达，其具体型号为Innoviz Pro，在采集车辆的三维信息中的车高和车宽信息的同时结合隧道内部轮廓信息，分析车辆是否超越车道警戒线。AI摄像机采用海康威视DS-2TD2466T系列型号摄像机，通过神经网络强化学习能够准确识别车辆的牌照信息。数据处理单元可以是ARM处理器、单片机或工控机。
步骤2，载货车辆进入隧道后，激光雷达自动获取载货车辆的宽度D信息和高度信息，并将获取的载货车辆的宽度D信息传递给处理单元。
步骤3，参考图2，AI摄像机获取道路的中间警戒线，在AI摄像机的视野范围内标定视野中心线，所述视野中心线要与车辆的纵向中轴线(即图2中的车辆中心线)能够重合，AI摄像机通过标定得到道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，并将得到的道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S传递给处理单元。
步骤4，处理单元根据获取的载货车辆的宽度D、道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，判断载货车辆是否越线占道行驶，具体为：当S≤0.5D时，则载货车辆越线占道行驶，否则，没有越线占道行驶。
步骤5，当载货车辆越线占道行驶时，判断载货车辆的越线宽度比例P是否小于载货车辆的宽度D的预设值，若越线宽度比例P大于等于载货车辆的宽度D的预设值，且越线占道行驶的时间大于5s以上，则LED警示牌发出预警信息；否则，LED警示牌不发出预警信息。
具体的，预设值为10％，若越线宽度比例P大于等于载货车辆的宽度D的10％，通过计时判断载货车辆越线是否超过5s来确定，假设载货车辆超过道路中心线的时间大于等于5s，即可认定该载车辆超越了道路中心线，且会对对向来车造成潜在的剐蹭或碰撞危险，因此，AI摄像机会把该路段内的车辆牌照信息精确识别后，把车牌信息显示在车辆前进方向下游300m之内的LED警示牌上，比如LED警示牌可以显示“陕X 88A88已越线行驶，请注意靠右行驶”，提醒驾驶员修正车辆的行驶。其中，越线宽度比例P的表达式为：
Figure BDA0002389581070000061
本发明的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法中，将激光雷达和AI摄像机安装在隧道的顶部，对于进入隧道的载货车辆，激光雷达会自动提取载货车辆的宽度和高度信息，并将获取的载货车辆的宽度D传递给处理单元。AI摄像机用于获取道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，并将距离S传递给处理单元。处理单元根据获取的载货车辆的宽度D和道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S之间的关系，判断载货车辆是否越线占道行驶。当处理单元判断出载货车辆越线占道行驶时，且越线宽度比例P大于等于载货车辆的宽度D的10％，同时越线占道行驶时间超过5s以上时，AI摄像机获取越线占道行驶的载货车辆的车牌号信息，LED警示牌上显示存在违章行为的车牌号信息，用以提醒驾驶员注意矫正。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将多组监控组件沿隧道的长度方向等间距S1布置于隧道内顶部，每组监控组件包含激光雷达、AI摄像机和处理单元，每组监控组件中的激光雷达、AI摄像机和处理单元分别沿隧道的宽度方向间隔布置；将LED警示牌沿隧道的长度方向等间距S2布置于隧道内顶部；
其中，所述激光雷达的信号输出端与处理单元的第一信号输入端电连接，所述AI摄像机的信号输出端与处理单元的第二信号输入端电连接，所述处理单元的信号输出端与LED警示牌的信号输入端电连接；
步骤2，载货车辆进入隧道后，激光雷达自动获取载货车辆的宽度D信息，并将获取的载货车辆的宽度D信息传递给处理单元；
步骤3，AI摄像机获取道路的中间警戒线，在AI摄像机的视野范围内标定视野中心线，所述视野中心线要与车辆的纵向中轴线能够重合，AI摄像机通过标定得到道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，并将得到的道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S传递给处理单元；
步骤4，处理单元根据获取的载货车辆的宽度D、道路的中间警戒线与车辆的纵向中轴线之间的距离S，判断载货车辆是否越线占道行驶；
步骤5，当载货车辆越线占道行驶时，判断载货车辆的越线宽度比例P是否小于载货车辆的宽度D的预设值，若越线宽度比例P大于等于载货车辆的宽度D的预设值，且越线占道行驶的时间大于5s以上，则LED警示牌发出预警信息；否则，LED警示牌不发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤1中，间距S1的表达式为：
Figure FDA0002389581060000021
其中，Vu为当前隧道限速，t为车辆占道行驶时间。
3.根据权利要求2所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤1中，当前隧道限速Vu为40km/h、60km/h或80km/h；车辆占道行驶时间t为5s。
4.根据权利要求2所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤1中，间距S2为100米。
5.根据权利要求1所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤4中，判断载货车辆是否越线占道行驶的方法为：
当S≤0.5D时，则载货车辆越线占道行驶，否则，没有越线占道行驶。
6.根据权利要求1所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤5中，所述预设值为10％，越线宽度比例P的表达式为：
Figure FDA0002389581060000022
7.根据权利要求6所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤5中，所述预警信息为：AI摄像机获取越线占道行驶车辆的车牌信息，并将越线占道行驶车辆的车牌信息显示在车辆前进方向300米内的LED警示牌。
8.根据权利要求1所述的用于隧道路段对占道行驶车辆进行提醒的方法，其特征在于，所述处理单元为ARM处理器、单片机或工控机。
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