CN117058280B - 一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 - Google Patents
一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117058280B CN117058280B CN202311313920.4A CN202311313920A CN117058280B CN 117058280 B CN117058280 B CN 117058280B CN 202311313920 A CN202311313920 A CN 202311313920A CN 117058280 B CN117058280 B CN 117058280B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- processing unit
- line
- dimensional model
- lane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T13/00—Animation
- G06T13/20—3D [Three Dimensional] animation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
本发明公开一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,涉及三维交通路口车辆还原技术领域。本申请的方法采用三维交通车辆还原系统,三维交通车辆还原系统包括:处理单元和探测组件。在三维交通车辆还原系统中,对单个车辆的还原按以下步骤进行:车辆进入交通路口后,生成虚拟车辆;探测组件对车辆进行持续探测,直到车辆离开交通路口;车辆行进过程中,移动虚拟车辆,并对虚拟车辆的行进路线进行拟合,使其沿着车道样条线行进;虚拟车辆离开交通路口时,将虚拟车辆删除。本发明的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法通过预设车辆轨迹,以点位吸附的方式将探测组件采集的车辆运动信息拟合为车辆轨迹,可以实现对路口车辆的动画平滑、稳定、连续还原。
Description
技术领域
本发明涉及三维交通路口车辆还原技术领域,尤其涉及一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法。
背景技术
在现有的交通路口车辆动画还原解决方案中,常见的方式为:通过雷达采集车辆瞬时运动信息,包括速度、方向等,然后将车辆转换为三维模型中的虚拟车辆,再通过快照式的图片刷新将车辆还原到三维模型中。
然而,即使雷达设备采集数据的频度非常高,使虚拟车辆近似还原为接近动画的效果,也较难保证展示效果的平滑、稳定和连续,另外,由于雷达波的反射点有随机性,不能保证是车辆的几何中心点,会导致还原的车辆行驶轨迹为折线,效果失真严重。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,通过预设车辆轨迹,以点位吸附的方式将探测组件采集的车辆运动信息拟合为车辆轨迹,可以实现对路口车辆的动画平滑、稳定、连续还原。
为了实现本发明的目的,采用以下方案:
一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,采用三维交通车辆还原系统,三维交通车辆还原系统包括:
处理单元,包括与交通路口匹配的三维模型,进行车辆还原时,三维模型中生成虚拟车辆,三维模型中包括多个用于虚拟车辆行进的车道样条线;
探测组件,设于交通路口上方;
在三维交通车辆还原系统中,同时对路口范围内的所有车辆在三维模型中还原,其中对单个车辆的还原按以下步骤进行:
车辆进入交通路口后,处理单元在三维模型中生成虚拟车辆;
探测组件对车辆进行持续探测,直到车辆离开交通路口;
车辆在交通路口范围内行进过程中,处理单元在三维模型中移动虚拟车辆,并对虚拟车辆的行进路线进行拟合,使其沿着车道样条线行进;
虚拟车辆离开交通路口时,处理单元将虚拟车辆在三维模型中删除。
进一步,对于三维交通车辆还原系统:
三维模型同时向服务端和客户端展示,三维模型包括路口中心区以及至少三个分叉,分叉包括中心段,以及驶入中心段的入口段和驶出中心段的多个出口段,入口段、出口段分别设有若干与实际的交通路口的车道中线匹配的车道样条线,中心段也设有多个车道样条线,中心段的各车道样条线起点分别为中心段所在分叉的一条车道的终点,终点分别为该条车道对应行驶方向的一条车道起点,中心段的车道样条线上,从起点开始设有修正距离,中心段对应各行驶方向的一侧分别设有修正线,用于修正三维模型中的车辆在中心段的行驶轨迹,当中心段一行驶方向设有一条车道样条线时,修正线设于车道样条线的修正距离终点,修正线的方向与车道样条线在修正距离终点处的切线垂直,当中心段一行驶方向设有多条车道样条线时,修正线为各车道样条线的修正距离终点连线,虚拟车辆包括仅服务端可见的预处理车,以及服务端和客户端均可见的展示车,车道样条线上包括多个车辆拟合点a;
探测组件数量为多个,分别安装于各入口段、中心段、出口段的起点和终点,且安装于道路上方的横杆上,探测组件包括信号收发模块、速度计算模块、通讯模块;
进一步,在三维交通车辆还原系统中,对单个车辆的还原按以下步骤进行:
S100:车辆进入入口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,处理单元在三维模型生成预处理车,并等待间隔时间f后生成展示车;
S200:车辆在入口段范围前进时,探测组件持续探测车辆,处理单元移动三维模型中的预处理车;
S300:在预处理车开始移动后等待间隔时间f,处理单元开始在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车;
S400:车辆进入中心段后,探测组件持续探测车辆,车辆的头端越过修正线时,处理单元修正三维模型中预处理车的线路,并移动预处理车;
S500:当展示车在三维模型中进入中心段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从停止线移动到修正线;
S600:车辆位于中心段内且头端越过修正线后,探测组件持续探测车辆,处理单元将预处理车沿已修正的车辆拟合线进行移动;
S700:展示车在三维模型中通过修正线后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从修正线移动到出口段;
S800:车辆进入出口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,识别后,探测组件持续探测车辆,处理单元移动三维模型中的预处理车;
S900:当展示车在三维模型中进入出口段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车,展示车到达出口段终点时,处理单元将其在三维模型中删除。
进一步,S100包括:
S110:从车辆的头端进入入口段的范围时,探测组件开始探测该车辆;
S120:探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位,得到车辆地理坐标;
S130:探测组件的通讯模块将车辆第1个瞬时点位的地理坐标发送给处理单元,处理单元将地理坐标转换为三维模型坐标;
S140:处理单元分别计算车辆第1个瞬时点位的三维模型坐标与车辆所在入口段的所有车道样条线的距离;
S150:处理单元以与车辆三维模型坐标距离最近的车道样条线作为车辆拟合线;
S160:处理单元在三维模型中的车辆拟合线起点生成不可见的预处理车,预处理车包括定位点d;
S170:处理单元初始化定位点d,使其与车辆拟合线的第1个车辆拟合点a重合;
S180:在预处理车生成后等待间隔时间f,处理单元在三维模型中生成展示车,其位置也在车辆拟合线起点。
进一步,S200包括:
S210:在探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位后等待移动时间t;
S220:探测组件的信号收发模块采集车辆第i个瞬时点位,得到车辆地理坐标;
S230:探测组件的速度计算模块通过第i个瞬时点位的地理坐标和第i-1个瞬时点位的地理坐标计算出车辆速度v;
S240:处理单元创建阈值y,并判断是否v≤y:若是,则预处理车在三维模型中不移动,并直接执行S290;若否,则执行S250;
S250:探测组件的通讯模块将车辆第i个瞬时点位的地理坐标和车辆速度v发送给处理单元,处理单元将地理坐标转换为三维模型坐标;
S260:处理单元计算预设前进距离s,s=vt,在三维模型中,将定位点d沿车辆拟合线前进s距离;
S270:处理单元将预设前进距离s进行拟合,将其转换为拟合前进距离s’;
S280:在移动时间t中,处理单元匀速地在三维模型中沿车辆拟合线将预处理车移动拟合前进距离s’;
S290:处理单元判断车辆的头端是否越过入口段停止线:若是,则S200结束;若否,则重复S220~S280。
进一步,S280包括:
S281:处理单元分别计算定位点d与车辆拟合线上所有车辆拟合点a的距离;
S282:处理单元创建拟合前进距离s’变量;
S283:处理单元判断是否有车辆拟合点a与定位点d距离为0:若是,则s’=s;若否,则继续执行;
S284:处理单元选取距离定位点d最近的车辆拟合点a,将定位点进行拟合移动,使其与该车辆拟合点a重合,记录拟合移动的距离c;
S285:处理单元判断预处理车的拟合移动是后退还是前进:若后退,则s’=s-c;若前进,则s’=s+c。
进一步,S400包括:
S410:当车辆进入中心段的范围后,探测组件继续探测该车辆;
S420:处理单元在三维模型中随机选取中心段的一条当前车辆可行进的车道样条线作为新的车辆拟合线;
S430:当经过修正时间g,探测组件探测到车辆与修正线重合时,将重合点m的GPS坐标和车辆速度v发送到处理单元,处理单元将GPS坐标转换为三维模型坐标;
S440:根据车辆拟合线起点的三维位置和重合点m的三维位置,修正车辆所在的车辆拟合线;
S450:在修正时间g中,处理单元以v匀速地在三维模型中沿修正后的车辆拟合线将预处理车移动修正距离。
进一步,S440包括:
S441:根据车辆拟合线起点的三维位置,处理单元筛选出n条在中心段内覆盖该位置的车道样条线;
S442:处理单元分别计算重合点m与被筛选出的n条车道样条线之间,所间隔的沿修正线的距离;
S443:处理单元以与所计算出距离最短的车道样条线作为修正后的车辆拟合线。
进一步,间隔时间f大于修正时间g。
进一步,信号收发模块采用雷达。
本技术方案的有益效果在于:
1、采用三维交通车辆还原系统,并在此基础上实施可以解决现有技术车辆轨迹还原效果失真严重的问题的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,通过预设车辆轨迹,以点位吸附的方式将车辆运动信息拟合为车辆轨迹,实现对路口车辆的动画平滑、稳定、连续还原,对路口所有车辆同时进行动画还原后,可在较短的间隔时间内,让使用者了解路口的交通状况。
2、可根据不同情况的路口,对三维交通车辆还原系统进行调整,且三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法对各种复杂情况的交通路口均通用,这些不同的交通路口情况包括:不同数量的分叉、入口段车道数量、出口段车道数量,以及目前越来越多出现的非对称路口,即同一道路的不同方向车道在路口处具有不同数量。
3、即使与现有技术采用相同的车辆探测雷达,也能获得更好的路口交通状况三维还原效果。
附图说明
图1示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的整体流程图。
图2示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的S100流程图。
图3示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的S200流程图。
图4示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的S280流程图。
图5示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的S400流程图。
图6示出了本申请实施例对单个车辆动画还原的S440流程图。
图7示出了本申请实施例的交通路口俯视图。
图8示出了本申请实施例在分叉的中心段中,部分车道样条线的示意图。
图9示出了本申请实施例对单个车辆动画还原时对预处理车进行位置矫正的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本申请的实施方式进行详细说明,但本申请所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法采用三维交通车辆还原系统,三维交通车辆还原系统包括处理单元和探测组件。
处理单元的物理形式可以为计算机、服务器等,处理单元包括与一个实际的交通路口匹配的三维模型,三维模型同时向服务端和客户端展示,具体地,服务端为服务提供者的计算机,客户端为客户的计算机,在本实施例中,客户为交管部门,三维模型包括路口中心区以及至少三个分叉,分叉包括中心段,以及驶入中心段的入口段和驶出中心段的多个出口段,入口段、出口段分别设有若干与实际的交通路口的车道中线匹配的车道样条线,中心段也设有多个车道样条线,中心段的各车道样条线起点分别为中心段所在分叉的一条车道的终点,终点分别为该条车道对应行驶方向的一条车道起点,例如十字路口一分叉的入口段具有一条左转车道、两条直行车道、一条右转车道,左侧的出口段具有两条车道、前方的出口段具有两条车道、右侧的出口段具有两条车道,则中心段的车道样条线数量为1×2+2×2+1×2=8,中心段的车道样条线上,从起点开始设有修正距离,中心段对应各行驶方向的一侧分别设有修正线,用于修正三维模型中的车辆在中心段的行驶轨迹,当中心段一行驶方向设有一条车道样条线时,修正线设于车道样条线的修正距离终点,修正线的方向与车道样条线在修正距离终点处的切线垂直,当中心段一行驶方向设有多条车道样条线时,修正线为各车道样条线的修正距离终点连线,且连线向最外侧的车道样条线外无限延伸,因此修正线可能为直线或折线,进行车辆还原时,三维模型中生成虚拟车辆,虚拟车辆包括仅服务端可见的预处理车,以及服务端和客户端均可见的展示车,车道样条线上包括多个车辆拟合点a,车辆拟合点a的间距一般应较小,例如0.05m~0.1m。
如图7所示,在本实施例中,实际的交通路口为十字路口,包括4个分叉,4个分叉共用中心段的区域,但各分叉的中心段的车道样条线不同,在图中,所有带有箭头的车道属于一个分叉,该分叉的入口段包括一条左转车道、两条直行车道、一条右转车道,该分叉的左侧的出口段具有两条车道、前方的出口段具有两条车道、右侧的出口段具有两条车道。
如图8所示的两条虚线为在图7的情况下,中心段内的两条用于拟合车辆左转的车道样条线,这两条线分别对应了车辆从左转车道前的停止线驶出后,分别驶入属于所讨论的分叉的左侧道路可供行驶的两条车道时,所用于拟合的路线。两组双箭头所表示的距离,分别为两条车道样条线的修正距离,从图中可以看出,两条车道样条线的起点处重合,因此进行拟合时,会产生无法将车辆拟合到正确车道样条线的情况。
以此类推,无论在车辆左转、直行还是右转时,车辆从入口段行驶到出口段可能的路线,通常会不止一条,这时在中心段用于拟合的车道样条线就会在入口段的终点、出口段的起点、中心段中间都有可能发生交叉,使得车辆不具有唯一的拟合路线,因此均需要修正,具体修正方式,在后面进行叙述,且后面要叙述的修正方式,将可用于修正以上所说的各种情况。
以一种路口的情况为例,探测组件数量为多个,分别安装于各入口段、中心段、出口段的起点和终点,具体地,安装于道路上方的横杆上,所述横杆类似于用于交通信号灯安装的杆,探测组件包括信号收发模块、速度计算模块、通讯模块,在本实施例中信号收发模块采用车辆探测雷达。
在本实施例中,地理坐标采用GPS坐标。
如图1~图6、图9所示,在三维交通车辆还原系统中,同时对路口范围内的所有车辆在三维模型中还原,其中对单个车辆的还原按以下步骤进行:
S100:车辆进入入口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,处理单元在三维模型生成预处理车,并等待间隔时间f后生成展示车,具体地,如图2所示,S100包括:
S110:从车辆的头端进入入口段的范围时,探测组件开始探测该车辆;
S120:探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位,得到车辆GPS坐标;
S130:探测组件的通讯模块将车辆第1个瞬时点位的GPS坐标发送给处理单元,处理单元将GPS坐标转换为三维模型坐标;
S140:处理单元分别计算车辆第1个瞬时点位的三维模型坐标与车辆所在入口段的所有车道样条线的距离;
S150:处理单元以与车辆三维模型坐标距离最近的车道样条线作为车辆拟合线;
S160:处理单元在三维模型中的车辆拟合线起点生成不可见的预处理车,预处理车包括定位点d;
S170:处理单元初始化定位点d,使其与车辆拟合线的第1个车辆拟合点a重合;
S180:在预处理车生成后等待间隔时间f,处理单元在三维模型中生成展示车,其位置也在车辆拟合线起点;
S200:车辆在入口段范围前进时,探测组件持续探测车辆,处理单元根据车辆前进情况移动三维模型中的预处理车,具体地,如图3所示,S200包括:
S210:在探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位后等待移动时间t,此时车辆到达第2个瞬时点位;
S220:探测组件的信号收发模块采集车辆第i个瞬时点位,得到车辆GPS坐标;
S230:探测组件的速度计算模块通过第i个瞬时点位的GPS坐标和第i-1个瞬时点位的GPS坐标计算出车辆速度v;
S240:处理单元创建阈值y,在本实施例中,y=5km/h,并判断是否v≤y:若是,则预处理车在三维模型中不移动,并直接执行S290;若否,则执行S250;
S250:探测组件的通讯模块将车辆第i个瞬时点位的GPS坐标和车辆速度v发送给处理单元,处理单元将GPS坐标转换为三维模型坐标;
S260:处理单元计算预设前进距离s,s=vt,在三维模型中,将定位点d沿车辆拟合线前进s距离;
S270:处理单元将预设前进距离s进行拟合,将其转换为拟合前进距离s’;
S280:在移动时间t中,处理单元匀速地在三维模型中沿车辆拟合线将预处理车移动拟合前进距离s’,更具体地,如图4所示,S280包括:
S281:处理单元分别计算定位点d与车辆拟合线上所有车辆拟合点a的距离;
S282:处理单元创建拟合前进距离s’变量;
S283:处理单元判断是否有车辆拟合点a与定位点d距离为0:若是,则s’=s;若否,则继续执行;
S284:处理单元选取距离定位点d最近的车辆拟合点a,将定位点进行拟合移动,使其与该车辆拟合点a重合,记录拟合移动的距离c;
S285:处理单元判断预处理车的拟合移动是后退还是前进:若后退,则s’=s-c;若前进,则s’=s+c;
S290:处理单元判断车辆的头端是否越过入口段停止线:若是,则S200结束;若否,则重复S220~S280;
S300:在预处理车开始移动后等待间隔时间f,处理单元开始在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车;
S400:车辆进入中心段后,探测组件持续探测车辆,车辆的头端越过修正线时,处理单元修正三维模型中预处理车的线路,并移动预处理车,具体地,如图5所示,S400包括:
S410:当车辆进入中心段的范围后,探测组件继续探测该车辆;
S420:处理单元在三维模型中随机选取中心段的一条当前车辆可行进的车道样条线作为新的车辆拟合线;
S430:处理单元创建修正时间g,且f>g,这样可以保证车辆在中心段行驶,在进行预处理车线路时,展示车仍在入口段,当经过修正时间g,探测组件探测到车辆与修正线重合时,将重合点m的GPS坐标和车辆速度v发送到处理单元,处理单元将GPS坐标转换为三维模型坐标;
S440:根据车辆拟合线起点的三维位置和重合点m的三维位置,修正车辆所在的车辆拟合线,更具体地,如图6所示,S440包括:
S441:根据车辆拟合线起点的三维位置,处理单元筛选出n条在中心段内覆盖该位置的车道样条线;
S442:处理单元分别计算重合点m与被筛选出的n条车道样条线之间,所间隔的沿修正线的距离;
S443:处理单元以与所计算出距离最短的车道样条线作为修正后的车辆拟合线;
S450:在修正时间g中,处理单元以v匀速地在三维模型中沿修正后的车辆拟合线将预处理车移动修正距离;
S500:当展示车在三维模型中进入中心段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从停止线移动到修正线;
S600:车辆位于中心段内且头端越过修正线后,探测组件持续探测车辆,处理单元将预处理车沿已修正的车辆拟合线进行移动;
S700:展示车在三维模型中通过修正线后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从修正线移动到出口段;
S800:车辆进入出口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,识别后,探测组件持续探测车辆,处理单元根据车辆前进情况移动三维模型中的预处理车,具体地,虽然在实际交通路口中,出口段允许变道,但出于安全考虑,司机一般不会在刚驶出中心段即开始变道,因此通常会在驶出出口段再进行变道,所以,在本申请中,车辆在出口段行驶时,不变换其车辆拟合线;
S900:当展示车在三维模型中进入出口段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车,展示车到达出口段终点时,处理单元将其在三维模型中删除。
在本实施例中,探测组件所获得的车辆GPS坐标,可以是车身上任意一点的GPS坐标。
需要更进一步说明的是,在S600、S800中,处理单元根据车辆前进情况移动三维模型中的预处理车的方式,采用与S200中相同的预处理车移动方式,因此不再赘述。另外,展示车的车头方向,始终朝向前进方向,在直线上,车辆长度方向与车辆拟合线平行,在曲线上,车辆长度方向与车辆拟合线在定位点d处的切线平行。
优选地,S280执行多次后,由于预处理车的位置会多次向前或向后拟合,可能存在经过一段时间后,预处理车相对于实际的车辆在车辆拟合线上偏前或偏后的问题,此时可进行预处理车位置的矫正,处理单元可预设允许误差w,如图9所示,矫正步骤包括:
处理单元分别计算车辆第i个瞬时点位的三维模型坐标与车辆拟合线上所有车辆拟合点a的距离;
处理单元判断是否有车辆拟合点a与车辆第i个瞬时点位的三维模型坐标距离为0:若是,则不对拟合前进距离s’进行矫正;若否,则继续执行:
处理单元在三维模型中创建矫正点e;
处理单元选取距离车辆第i个瞬时点位的三维模型坐标最近的车辆拟合点a,作为矫正点e;
处理单元计算矫正点e与定位点d之间的间距j;
处理单元判断是否j≤w:若是,则不对拟合前进距离s’进行矫正;若否,则继续执行;
处理单元判断矫正点e位于定位点d在车辆拟合线上的前方还是后方:若在前方,则s’=s’+j;若在后方,则s’=s’-j。
以上仅为本申请列举的部分实施例,并不用于限制本申请。
Claims (8)
1.一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于:采用三维交通车辆还原系统,三维交通车辆还原系统包括处理单元和探测组件;
处理单元包括与交通路口匹配的三维模型,进行车辆还原时,三维模型中生成虚拟车辆,三维模型中包括多个用于虚拟车辆行进的车道样条线;
探测组件设于交通路口上方;
在三维交通车辆还原系统中,同时对路口范围内的所有车辆在三维模型中还原,其中对单个车辆的还原按以下步骤进行:
S100:车辆进入入口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,处理单元在三维模型生成预处理车,并等待间隔时间f后生成展示车;
S100包括:
S110:从车辆的头端进入入口段的范围时,探测组件开始探测该车辆;
S120:探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位,得到车辆地理坐标;
S130:探测组件的通讯模块将车辆第1个瞬时点位的地理坐标发送给处理单元,处理单元将地理坐标转换为三维模型坐标;
S140:处理单元分别计算车辆第1个瞬时点位的三维模型坐标与车辆所在入口段的所有车道样条线的距离;
S150:处理单元以与车辆三维模型坐标距离最近的车道样条线作为车辆拟合线;
S160:处理单元在三维模型中的车辆拟合线起点生成不可见的预处理车,预处理车包括定位点d;
S170:处理单元初始化定位点d,使其与车辆拟合线的第1个车辆拟合点a重合;
S180:在预处理车生成后等待间隔时间f,处理单元在三维模型中生成展示车,其位置也在车辆拟合线起点;
S200:车辆在入口段范围前进时,探测组件持续探测车辆,处理单元移动三维模型中的预处理车;
S300:在预处理车开始移动后等待间隔时间f,处理单元开始在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车;
S400:车辆进入中心段后,探测组件持续探测车辆,车辆的头端越过修正线时,处理单元修正三维模型中预处理车的线路,并移动预处理车;
S500:当展示车在三维模型中进入中心段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从停止线移动到修正线;
S600:车辆位于中心段内且头端越过修正线后,探测组件持续探测车辆,处理单元将预处理车沿已修正的车辆拟合线进行移动;
S700:展示车在三维模型中通过修正线后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹将展示车从修正线移动到出口段;
S800:车辆进入出口段后,探测组件对其进行探测,并识别其所在车道,识别后,探测组件持续探测车辆,处理单元移动三维模型中的预处理车;
S900:当展示车在三维模型中进入出口段后,处理单元在三维模型中以与预处理车相同的移动轨迹移动展示车,展示车到达出口段终点时,处理单元将其在三维模型中删除。
2.根据权利要求1所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于:
三维模型同时向服务端和客户端展示,三维模型包括路口中心区以及至少三个分叉,分叉包括中心段,以及驶入中心段的入口段和驶出中心段的多个出口段,入口段、出口段分别设有若干与实际的交通路口的车道中线匹配的车道样条线,中心段也设有多个车道样条线,中心段的各车道样条线起点分别为中心段所在分叉的一条车道的终点,终点分别为该条车道对应行驶方向的一条车道起点,中心段的车道样条线上,从起点开始设有修正距离,中心段对应各行驶方向的一侧分别设有修正线,用于修正三维模型中的车辆在中心段的行驶轨迹,当中心段一行驶方向设有一条车道样条线时,修正线设于车道样条线的修正距离终点,修正线的方向与车道样条线在修正距离终点处的切线垂直,当中心段一行驶方向设有多条车道样条线时,修正线为各车道样条线的修正距离终点连线,虚拟车辆包括仅服务端可见的预处理车,以及服务端和客户端均可见的展示车,车道样条线上包括多个车辆拟合点a;
探测组件数量为多个,分别安装于各入口段、中心段、出口段的起点和终点,且安装于道路上方的横杆上,探测组件包括信号收发模块、速度计算模块、通讯模块。
3.根据权利要求2所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,S200包括:
S210:在探测组件的信号收发模块采集车辆第1个瞬时点位后等待移动时间t;
S220:探测组件的信号收发模块采集车辆第i个瞬时点位,得到车辆地理坐标;
S230:探测组件的速度计算模块通过第i个瞬时点位的地理坐标和第i-1个瞬时点位的地理坐标计算出车辆速度v;
S240:处理单元创建阈值y,并判断是否v≤y:若是,则预处理车在三维模型中不移动,并直接执行S290;若否,则执行S250;
S250:探测组件的通讯模块将车辆第i个瞬时点位的地理坐标和车辆速度v发送给处理单元,处理单元将地理坐标转换为三维模型坐标;
S260:处理单元计算预设前进距离s,s=vt,在三维模型中,将定位点d沿车辆拟合线前进s距离;
S270:处理单元将预设前进距离s进行拟合,将其转换为拟合前进距离s’;
S280:在移动时间t中,处理单元匀速地在三维模型中沿车辆拟合线将预处理车移动拟合前进距离s’;
S290:处理单元判断车辆的头端是否越过入口段停止线:若是,则S200结束;若否,则重复S220~S280。
4.根据权利要求3所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,S280包括:
S281:处理单元分别计算定位点d与车辆拟合线上所有车辆拟合点a的距离;
S282:处理单元创建拟合前进距离s’变量;
S283:处理单元判断是否有车辆拟合点a与定位点d距离为0:若是,则s’=s;若否,则继续执行;
S284:处理单元选取距离定位点d最近的车辆拟合点a,将定位点进行拟合移动,使其与该车辆拟合点a重合,记录拟合移动的距离c;
S285:处理单元判断预处理车的拟合移动是后退还是前进:若后退,则s’=s-c;若前进,则s’=s+c。
5.根据权利要求2所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,S400包括:
S410:当车辆进入中心段的范围后,探测组件继续探测该车辆;
S420:处理单元在三维模型中随机选取中心段的一条当前车辆可行进的车道样条线作为新的车辆拟合线;
S430:当经过修正时间g,探测组件探测到车辆与修正线重合时,将重合点m的GPS坐标和车辆速度v发送到处理单元,处理单元将GPS坐标转换为三维模型坐标;
S440:根据车辆拟合线起点的三维位置和重合点m的三维位置,修正车辆所在的车辆拟合线;
S450:在修正时间g中,处理单元以v匀速地在三维模型中沿修正后的车辆拟合线将预处理车移动修正距离。
6.根据权利要求5所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,S440包括:
S441:根据车辆拟合线起点的三维位置,处理单元筛选出n条在中心段内覆盖该位置的车道样条线;
S442:处理单元分别计算重合点m与被筛选出的n条车道样条线之间,所间隔的沿修正线的距离;
S443:处理单元以与所计算出距离最短的车道样条线作为修正后的车辆拟合线。
7.根据权利要求5所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,间隔时间f大于修正时间g。
8.根据权利要求2所述的三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法,其特征在于,信号收发模块采用雷达。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311313920.4A CN117058280B (zh) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | 一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311313920.4A CN117058280B (zh) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | 一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117058280A CN117058280A (zh) | 2023-11-14 |
CN117058280B true CN117058280B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=88653952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311313920.4A Active CN117058280B (zh) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | 一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117058280B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109062080A (zh) * | 2018-11-01 | 2018-12-21 | 浙江明度智控科技有限公司 | 一种基于agv的仿真控制方法和系统 |
CN111133448A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-05-08 | 辉达公司 | 使用安全到达时间控制自动驾驶车辆 |
CN111932881A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 广西科技大学 | 交通路口管理方法、装置、终端设备及存储介质 |
CN114329074A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-04-12 | 深圳市中交阳光科技有限公司 | 一种匝道路段通行能效检测方法和系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5924508B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2016-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の走行制御装置 |
US10761535B2 (en) * | 2018-08-21 | 2020-09-01 | GM Global Technology Operations LLC | Intelligent vehicle navigation systems, methods, and control logic for multi-lane separation and trajectory extraction of roadway segments |
-
2023
- 2023-10-11 CN CN202311313920.4A patent/CN117058280B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111133448A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-05-08 | 辉达公司 | 使用安全到达时间控制自动驾驶车辆 |
CN109062080A (zh) * | 2018-11-01 | 2018-12-21 | 浙江明度智控科技有限公司 | 一种基于agv的仿真控制方法和系统 |
CN111932881A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 广西科技大学 | 交通路口管理方法、装置、终端设备及存储介质 |
CN114329074A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-04-12 | 深圳市中交阳光科技有限公司 | 一种匝道路段通行能效检测方法和系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《中国公路学报》;王俊骅 等;基于毫米波雷达组群的全域车辆轨迹检测技术方法;第35卷(第12期);181-192 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117058280A (zh) | 2023-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113479217B (zh) | 一种基于自动驾驶的变道避障方法与系统 | |
WO2022063331A1 (zh) | 一种基于v2x的编队行驶智能网联客车 | |
CN109927716B (zh) | 基于高精度地图的自主垂直泊车方法 | |
JP3191621B2 (ja) | 車両走行誘導システム | |
US11320282B2 (en) | Driving control method and driving control device | |
EP3696788A1 (en) | Driving control method and driving control apparatus | |
US11433897B2 (en) | Method and apparatus for determination of optimal cruising lane in an assisted driving system | |
CN112907962B (zh) | 一种信号灯车速引导系统以及引导方法 | |
CN111469847A (zh) | 一种变道路径规划的方法及系统 | |
JP6289480B2 (ja) | 走行情報記録システム、方法およびプログラム | |
CN108177524B (zh) | Arhud系统及其车道线绘制方法 | |
CN110576849A (zh) | 车辆的行驶控制装置 | |
CN113421443A (zh) | 一种基于v2x的车辆路口引导方法及装置 | |
CN111243296A (zh) | 一种基于合流时间优化的匝道合流协同控制方法及系统 | |
CN112486161A (zh) | 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 | |
JPH10320691A (ja) | 自動走行車両 | |
CN117058280B (zh) | 一种三维交通车辆实时轨迹还原拟合方法 | |
JP2020082772A (ja) | 目標軌道取得システムおよび目標軌道取得プログラム | |
US20220307842A1 (en) | Vehicle controller, and method and computer program for controlling vehicle | |
JP2019061432A (ja) | 周辺監視装置、周辺監視方法及びプログラム | |
US11780474B2 (en) | Vehicle travel control method and vehicle travel control device | |
JP2022128712A (ja) | 道路情報生成装置 | |
Tamura et al. | Autonomous vehicle control system of ICVS City Pal: electrical tow-bar function | |
CN112606845B (zh) | 推定装置、推定方法及存储介质 | |
JP7141478B2 (ja) | 地図生成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |