CN113179303A - 用于上报交通事件的方法、设备和程序载体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能交通技术领域。本发明提供一种用于上报交通事件的方法，所述方法包括以下步骤：S1：提供以车道级精度描述本车辆的位置的参考位置；S2：获取交通事件相对于本车辆的相对位置；S3：基于参考位置和相对位置确定交通事件的车道信息；以及S4：借助车联网技术上报所述交通事件及其车道信息。本发明还提供一种用于上报交通事件的设备和一种机器可读程序载体。本发明借助自身车辆的高精度定位结合相对位置推算出交通事件的目标车道，为此尤其不需要专门引入附加定位技术，也不依赖于与路网的复杂多层级交互，由此提供了一种灵活的动态定位方案，同时降低了路侧设备的维护和部署成本。

Description

用于上报交通事件的方法、设备和程序载体

技术领域

本发明涉及一种用于上报交通事件的方法、一种用于上报交通事件的设备和一种机器可读程序载体。

背景技术

随着车联网技术的发展和路侧基础设施的逐渐普及，基于二者结合的动态交通信息定位与上报功能成为趋势。但是在实际应用过程中，动态交通信息的位置还无法达到车道级别精度，因此对于接收信息的用户而言，交通事件的有效性受到影响，并且在有些情况下造成虚警，降低了整体用户体验和驾驶安全。

目前，现有技术中提出利用联网浮动车进行实时交通监测，为此联网车辆基于GPS信息识别路侧单元和非联网车辆的经纬度信息，然后确定非联网车辆的车道信息。

还已知一种车道内障碍物提醒方法，在该方法中，当发现前方车辆的车道内存在障碍物时向后方车辆发送障碍物信息以进行预警。

但是上述解决方案仍存在诸多不足，特别是由于车辆自身处于运动当中，因此如果直接基于GPS信号获取其他交通对象的经纬度信息会损失一定精度，后续的修正和补偿措施对计算量要求较大。另外，车道内的避障方案只局限于自身车道，而无法实现其他车道的动态交通信息侦测与上报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于上报交通事件的方法、一种用于上报交通事件的设备和一种机器可读程序载体，以至少解决现有技术中的部分问题。

根据本发明的第一方面，提出一种用于上报交通事件的方法，所述方法包括以下步骤：

S1：提供以车道级精度描述本车辆的位置的参考位置；

S2：获取交通事件相对于本车辆的相对位置；

S3：基于参考位置和相对位置确定交通事件的车道信息；以及

S4：借助车联网技术上报所述交通事件及其车道信息。

本发明尤其包括以下技术构思：为了自动确定交通事件的车道信息，不需要为此专门引入附加的定位技术，也不依赖于与路网的复杂多层级交互，而是在充分利用车辆自身的(例如原本用于导航或驾驶辅助的)高精度定位的情况下结合相对位置推算出目标车道，由此提供了一种更加灵活的动态定位方案，同时降低了路侧设备的维护和部署成本。此外，由于在上报交通事件时直接关联了车道信息，因此无需在接收端执行位置解析，这尤其降低了接收端的计算压力和数据解析负担。

可选地，所述步骤S3包括：在本车辆的参考位置上叠加该相对位置，以便确定交通事件的以车道级精度描述的绝对位置；提供用于描述至少一个车道信息的道路地图，将交通事件的绝对位置投影到所述道路地图上；以及，为交通事件的绝对位置分配车道信息。

由此，实现以下技术优点：通过读取道路地图数据，可以直接根据映射位置匹配出车道信息，实现了一种简单的车道信息获取方案。

可选地，所述步骤S3包括：求取交通事件与本车辆的车道拓扑关系，基于该车道拓扑关系确定交通事件的车道信息，所述车道拓扑关系尤其包括相邻、间隔、逆向、同向、连通和/或交叉关系。

由此，实现以下技术优点：即使在(例如由于通讯信号不良或未及时更新等原因)而没有整个路段的道路地图数据可用的情况下，也能够基于简单的几何拓扑关系推算出交通事件的车道相对于本车辆所在车道的位置，从而确定交通事件可能位于的车道。

可选地，所述步骤S4包括：将交通事件及其车道信息以无线通信技术传输给本车辆的周围环境中的至少一个路侧单元和/或广播发送给本车辆的周围环境中的其他车辆和/或传输给后端数据监控平台。

由此，实现以下技术优点：通过基于车联网的信息共享方式，可以使其他交通参与者较早地识别和避免潜在的交通危险或者预掌握出行路线的交通路况，从而提高了动态交通数据资源的利用率。

可选地，所述方法至少在步骤S4之前还包括以下步骤：获取交通事件的速度信息，根据所述速度信息判断交通事件是否满足上报条件，其中，在满足上报条件的情况下在步骤S4中上报所述交通事件。

由此，实现以下技术优点：通过在位置、速度方面对交通事件进行过滤，能够有效减少虚警情况，从而防止过多上报带来的干扰。

可选地，所述步骤S1包括：借助GPS卫星信号和来自参考站的差分信号来对本车辆进行尤其厘米级精度的定位；以及在高精度地图中匹配出本车辆的车道。

由此，实现以下技术优点：通过参考站的修正量，可以对GPS实测数据进行修正，提高了GPS定位技术的精度，实现了一种用于自身车辆的可靠的车道级定位方案。

可选地，所述步骤S2包括：提供本车辆前方路面的连续帧图像，选取在连续帧图像之间的位置变化符合预定义变化的目标对象作为所述交通事件，基于交通事件在连续帧图像中的轮廓信息和深度信息计算交通事件在本车辆的坐标系中的位置；和/或

借助传感器融合技术检测交通事件相对于本车辆的纵向距离、横向距离以及朝向。

由此，实现以下技术优点：通过确定连续帧图像中的目标物的增量变化以及光流运动特性，可以基于已知模型序列准确筛选出待监测对象，提供了一种动态交通事件的高效辨识方案。

可选地，所述方法在步骤S4之前还包括以下步骤：判断交通事件的车道信息相比于上一次上报是否发生改变，在发生改变的情况下以更新的车道信息重新上报所述交通事件。

由此，实现以下技术优点：可以对交通事件的动态位置变化进行更新，因此例如针对已被排除的交通事故，能够及时发布事故解除信息。

根据本发明的第二方面，提供一种用于上报交通事件的设备，所述设备用于执行根据本发明的第一方面所述的方法，所述设备包括：

定位模块，其配置成能够提供以车道级精度描述本车辆的位置的参考位置；

获取模块，其配置成功能获取交通事件相对于本车辆的相对位置；

确定模块，其配置成能够基于参考位置和相对位置确定交通事件的车道信息；以及

通信模块，其配置成能够借助车联网技术上报所述交通事件及其车道信息。

根据本发明的第三方面，提供一种机器可读程序载体，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于当其在计算机上运行时执行根据本发明的第一方面所述的方法。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于上报交通事件的方法的流程图；

图2示出了在一个示例性应用场景中使用根据本发明的方法的示意图；以及

图3示出了在另一示例性应用场景中使用根据本发明的方法的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于上报交通事件的方法的流程图。

在步骤101中，借助图像检测装置获取本车辆前方路面情况。在此，例如通过安装在车辆处的至少一个摄像机实时地拍摄路况图像，并且在获取实时路况图像之后按照时间顺序组合成前方路面的连续帧图像。

在步骤102中，判断在连续帧图像中是否出现交通事件。在本发明的意义上，交通事件尤其理解为对交通情况产生不利影响且未被记录在道路地图中的动态交通对象，这例如可以包括道路施工、交通事故、违章占道、交通管制、道路临时封闭、逆行驾驶行为、超速驾驶行为等。

在此，例如可以通过分析交通对象在连续帧图像中的运动特性来实现这种判别。示例性地，可以预先定义特定的交通事件类型以及相应的运动序列(例如速度变化曲线)，然后通过收集大量交通事件的图像或视频来训练图像识别模型，接下来利用经训练的图像识别模型对路况图像中的各个交通对象进行识别。

如果在步骤102中判断得出目前不存在符合判定条件的交通事件，则重新回到步骤101中并且继续借助图像检测装置获取路面情况。

如果在步骤102中辨识出交通事件，则接下来在步骤103中提供以车道级精度描述本车辆的位置的参考位置，在此这种参考位置尤其可以是本车辆的车道位置。

此外，还在步骤104中获取交通事件相对于本车辆的相对位置。

为了实现这种相对定位，例如可以在之前获得的连续帧图像中基于轮廓信息和深度信息计算出交通事件在图像坐标系中的位置，然后再通过相应的坐标变换确定该交通事件在以车辆为原点建立的参考坐标系中的位置，由此得到交通事件的相对位置。

除了结合图像识别技术和相应的坐标转换来确定交通事件的相对位置，也可以想到直接借助多传感器融合技术来探测交通事件的相对位置。例如，可以借助布置在车辆上的雷达传感器扫描交通事件所在区域，由此获得交通事件至车辆的相对距离。同时，也可以相应地根据雷达回波方向确定相对角度。通过将该相对距离和相对角度进行坐标处理，可以将交通事件的相对位置记录到本车辆的参考坐标系上。

在步骤105中，可以基于本车辆的车道位置以及交通事件的相对位置确定该交通事件的车道信息。

示例性地，在存在当前路段的道路地图数据可用的情况下。可以直接在本车辆的参考位置上叠加交通事件的相对位置，以便确定交通事件的以车道级精度描述的绝对位置。然后，可以将交通事件的绝对位置投影到道路地图上，从而匹配出对应的车道信息。

替代地或附加地，也可以根据相对位置求取交通事件与本车辆的车道拓扑关系，并且基于车道拓扑关系推算出交通事件的车道信息。这尤其在当前路段没有最新的道路地图数据可用的情况下是有利的。在此，车道拓扑关系尤其可以包括相邻、间隔、逆向、同向、连通、交叉关系。

在步骤106中，检查是否属于首次上报该交通事件的情况。这样做的目的是一方面防止车辆多次重复上报同一交通事件，另一方面有利于交通事件的状态更新和消除。

如果在步骤106中判断出属于首次上报所述交通事件，则在步骤108中借助车联网技术上报该交通事件以及关联的车道信息。在此，借助车联网技术上报交通事件意味着，可以把交通事件及其车道信息以无线通信技术传输给本车辆的周围环境中的至少一个路侧单元和/或广播发送给本车辆的周围环境中的其他车辆和/或传输给后端数据监控平台。

如果在步骤106中判断出不属于首次上报，则进一步在步骤107中判断：与上一次上报相比，该交通事件的车道信息是否发生改变。这尤其在以下场景中是有利的：事故类交通事件仅短期地存在于车道中，一旦被处理后则不再继续影响周边车辆通行。因此，通过检查交通事件的车道信息是否发生改变可以动态地识别出交通事件的状态变化，从而使交通信息及时更新。

因此，在步骤107中判断出交通事件的车道信息发生改变的情况下，可以在步骤108中再次上报该交通事件，以便以更新的车道信息覆盖历史记录。反之，如果未识别出交通事件的车道变化，则意味着交通事件目前尚未出现明显状态变化，不需要重复上报。于是，可以跳转回步骤103、104并继续监测该交通事件的车道情况。

图2示出了在一个示例性应用场景中使用根据本发明的方法的示意图。

如图2所示，车辆10自主地在具有四车道的道路上行驶。在自主行驶期间，车辆10持续地从GPS卫星20接收GPS定位信号并将其匹配在所搭载的高精度地图上，以便了解当前行驶的车道信息。然而，当车辆10直接从GPS卫星20接收GPS载波并基于此获得位置时，由于各类误差源(尤其卫星轨道误差、电离层和对流层)的影响，GPS定位点不会落在车辆的实际位置上，大多数情况下会落在半径为几米的误差圆内，由此导致无法为车辆10确定正确的车道信息。

为了进一步提高定位精度，车辆10同时还从参考站30接收修正信号。在参考站30上同样布置有用于进行观测的GPS接收机，通过将来自GPS卫星20的GPS信号与参考站30自身已知的精密坐标进行比较，可以计算出相应的修正信号。通过从参考站30接收修正信号，车辆10可以借助该修正信号对来自GPS卫星20的定位结果进行修正，从而达到车道级定位精度。

在车辆10右前方不远处，车辆10在车载摄像机拍摄的前方路面图像中辨识出由于故障停滞在道路中央的车辆11，借助相应的图像识别技术确认该车辆11属于本发明意义上的“交通事件”并且应当进行上报。于是，基于故障车辆11在车载摄像机视野中的方位，车辆10通过雷达传感器对车辆11所在区域进行扫描，在扫描过程中记录车辆10与故障车辆11之间的相对距离，并基于雷达回波的反射方向获得车辆10与故障车辆11之间的相对角度。根据该相对距离和相对角度，可以进行坐标化处理，即，将探测到故障车辆11的相对位置投影到车辆10的坐标系上。最后，通过适当的坐标转换可以确定故障车辆11的绝对位置并在道路地图上匹配出故障车辆11对应的车道信息，在本实施例中应为右侧第一车道。

在确定了故障车辆11的车道信息之后，车辆10可以将该故障车辆11以及关联的车道信息上报给周围环境中的路侧单元40，于是路侧单元40可以将这种交通事件进一步发送到布置在服务器(例如云)50中的后端数据监管平台，以便根据交通事件的紧急性和影响范围集中发布提醒消息。此外，车辆10也可以基于车对车通信将所检测的交通事件和相应的车道信息发送给另外的车辆13，以便使该另外的车辆13及时知悉前方交通情况并做出反应。

由图2还能看出，在车辆10左前方还存在逆行车辆12。在确认该逆行车辆12属于扰乱交通情况并应当被及时上报的情况下，车辆10需要确定逆行车辆12的车道信息，为此，车辆10同样借助基于测距原理的传感器获得了至逆行车辆12的相对距离。然后，可以基于相对距离和相对角度推算出逆行车辆12相对于车辆10的横向距离d、纵向距离以及朝向。通过将该横向距离d与车辆10目前行驶的车道的车道线间距L进行比较，可以示例性地得出d＜L，因此结合相应的角度信息可以判断出逆行车辆12处于车辆10的左侧相邻车道，由此实现了基于车道关系的车道信息确定。

图3示出了在另一示例性应用场景中使用根据本发明的方法的示意图。

在图3所示场景中，在车辆行驶过程中例如借助布置在车辆上的多个摄像机从不同角度拍摄车辆前方路面的图像，在利用图像融合技术对所拍摄的图像进行叠加处理之后，示例性地得到在时间上相继拍摄的两个图像连续帧31、32。左侧示出的图像31相比于右侧图像32在较早时刻拍摄。

通过观察左侧图像31可以看出，在右侧车道不远处出现交通对象33。由于拍摄时刻不同并且随着车辆的前进，在右侧图像32中以更新的位置拍摄到交通对象33'。为了便于比较，在右侧图像32中还以假想方式示出该交通对象在前一帧图像31中的位置33。

为了判断交通对象33是否涉及符合上报条件的交通事件，例如可以基于深度信息检测该交通对象33在两个图像帧31、32之间的位置变化34，由此可以得出交通对象33在拍摄图像帧31、32的固定时间间隔中的位置偏移量。通过将该位置变化34与预定义的异常运动序列进行比较，可以判断出交通对象33是否属于交通事件。示例性地，如果判断出交通对象33在单位时间内的位置变化量在车辆行驶方向上超过阈值，则可以判断出交通对象33涉及超速类交通事件，如果判断出交通对象33在单位时间内的位置变化量在车辆行驶的相反方向上超过阈值，则可以判断出交通对象33涉及静止障碍物或逆行类交通事件。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种用于上报交通事件(11，12)的方法，所述方法包括以下步骤：

S1：提供以车道级精度描述本车辆(10)的位置的参考位置；

S2：获取交通事件(11，12)相对于本车辆(10)的相对位置；

S3：基于参考位置和相对位置确定交通事件(11，12)的车道信息；以及

S4：借助车联网技术上报所述交通事件(11，12)及其车道信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S3包括：在本车辆(10)的参考位置上叠加所述相对位置，以便确定交通事件(11，12)的以车道级精度描述的绝对位置；提供用于描述至少一个车道信息的道路地图，将交通事件(11，12)的绝对位置投影到所述道路地图上；以及，为交通事件(11，12)的绝对位置分配车道信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤S3包括：求取交通事件(11，12)与本车辆(10)的车道拓扑关系，基于所述车道拓扑关系确定交通事件(11，12)的车道信息，所述车道拓扑关系尤其包括相邻、间隔、逆向、同向、连通和/或交叉关系。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤S4包括：将交通事件(11，12)及其车道信息以无线通信技术传输给本车辆(10)的周围环境中的至少一个路侧单元(40)和/或广播发送给本车辆的周围环境中的其他车辆(13)和/或传输给后端数据监控平台(50)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法至少在步骤S4之前还包括以下步骤：获取交通事件(11，12)的速度信息，根据所述速度信息判断交通事件是否满足上报条件，其中，在满足上报条件的情况下在步骤S4中上报所述交通事件(11，12)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述步骤S1包括：借助GPS卫星信号和来自参考站(30)的差分信号来对本车辆(10)进行尤其厘米级精度的定位；以及，在高精度地图中匹配出本车辆(10)的车道。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述步骤S2包括：提供本车辆(10)前方路面的连续帧图像(31，32)，选取在连续帧图像(31，32)之间的位置变化(34)符合预定义变化的目标对象(33)作为所述交通事件(11，12)，基于交通事件(11，12)在连续帧图像(31，32)中的轮廓信息和深度信息计算交通事件(11，12)在本车辆(10)的坐标系中的位置；和/或

借助传感器融合技术检测交通事件(11，12)相对于本车辆(10)的纵向距离、横向距离以及朝向。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法在步骤S4之前还包括以下步骤：

判断交通事件(11，12)的车道信息相比于上一次上报是否发生改变，在发生改变的情况下以更新的车道信息重新上报所述交通事件(11，12)。

9.一种用于上报交通事件(11，12)的设备，所述设备用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述设备包括：

定位模块，其配置成能够提供以车道级精度描述本车辆(10)的位置的参考位置；

获取模块，其配置成功能获取交通事件(11，12)相对于本车辆(10)的相对位置；

确定模块，其配置成能够基于参考位置和相对位置确定交通事件(11，12)的车道信息；以及

通信模块，其配置成能够借助车联网技术上报所述交通事件(11，12)及其车道信息。

10.一种机器可读程序载体，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于当其在计算机上运行时执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

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