CN117727196B - 一种基于车辆定位轨迹的交通控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车辆定位轨迹的交通控制方法，属于交通控制技术领域。所述方法具体如下：S1、建立交通控制中心，并在交通控制中心处建立车道轨迹库，S2、获取进入高速公路车辆的定位轨迹信息，所述定位轨迹信息包括车辆实时行驶位置信息和车辆行驶车道信息，通过车辆的定位设备获取车辆的实时经纬度数据和当前行驶位置；并通过实时经纬度数据与车道轨迹库交互，从而获取实时车道信息；所述当前行驶位置通过行驶公里表述；S3、获取目标车辆的同车道和相邻车道的车流信息，当S4、事件触发，本发明的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，能够基于当前行车环境向驾驶员发送安全驾驶建议，提高行车安全性。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种基于车辆定位轨迹的交通控制方法，属于交通控制技术领域。
背景技术
随着交通道路的发展，高速公路逐渐向便捷、安全和智能化发展；通过智能化高速公路来辅助道路管理和安全驾驶，如中国专利公开号：CN111179607A，公开的用于高速路的车辆轨迹偏移预警系统，能够对指定路段上经过的车辆的轨迹进行监测和预警，对车辆在行驶过程中出现轨迹偏移时进行实时提醒，使驾驶员能够时刻注意自己的行驶轨迹，再如中国专利公开号：CN106218634A，公开的高速公路汽车偏离车道判定与预警系统，该结构能够对于驾驶员因分神、疲劳等无意识的导致驾驶车辆偏离车道行为能及时识别，并报警提示，上述方案对车辆轨迹进行采集监测，判断是否处于安全行驶，但该预警系统仅仅是单向采集车辆行驶轨迹，无法基于当前行车环境给与安全驾驶建议。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种基于车辆定位轨迹的交通控制方法，能够基于当前行车环境向驾驶员发送安全驾驶建议，提高行车安全性。
本发明的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，所述方法具体如下：
S1、建立交通控制中心，并在交通控制中心处建立车道轨迹库，所述车道轨迹库内存储有各个车道的经纬度数据，并将经纬度数据与高速公路公里数一一对应；
S2、获取进入高速公路车辆的定位轨迹信息，所述定位轨迹信息包括车辆实时行驶位置信息和车辆行驶车道信息，通过车辆的定位设备获取车辆的实时经纬度数据和当前行驶位置；并通过实时经纬度数据与车道轨迹库交互，从而获取实时车道信息；所述当前行驶位置通过行驶公里表述；
S3、获取目标车辆的同车道和相邻车道的车流信息，当获取到目标车辆实时行驶车道和行驶目标位后，同步得出目标车辆的相邻车道，及通过目标车辆当前行驶位置，同步得出目标车辆同车道的前后车车距，相邻车道的前后车车距；
S4、事件触发，所述事件触发包括偶发事件触发和主动事件触发。
进一步地，交通控制中心实时获取所有进入高速公路车辆行车信息，当某一车辆速度低于设定值或出现停车状态，视为出现龟速车或路障，此时，交通控制中心将龟速车或已停车的车辆作为目标车辆，快速定位出目标车辆行驶位置和车道；当某一车道出现路障或出现龟速车时，触发偶发事件计算，向接近路障距离达到阈值的车辆发送告警信息，并触发换道时机计算，计算时，获取目标车辆相邻车道的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示；当拨动转向灯时，触发主动事件计算，根据转向灯方向，确定变道对象，获取目标车辆与目标车道相邻车辆的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示。
进一步地，所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应时，先对高速公路生成一个公里计量体系，当目标车辆通过入口进入高速公路时，进入位置标记为0公里，当目标车体通过汇入方式，公里计量时，需要增加初始里程，所述初始里程为高速入口至汇入入口的里程数；使所有进入高速公路的车辆，在进行当前行驶位置计算时，能够进入同一个公里计量体系，通过将高速公路整个路段作为一个计量体系，入口端即为0，末端出口端为整条高速公路的路长。
进一步地，所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应匹配如下，先将高速公路沿延伸方向划分为多个线段，并每个划分的线段建立一个阈，该阈的边界线包括高速公路两侧边界线和线段前后边界线，边界线通过经纬度进行描述；每个阈的线段长度为已知数，因此，根据步进要求，将线段划分为N个步进段，同时由于域内的边界线的经纬度数据为测定数据，即经纬度数据根据边界线的延伸为一个动态变化值，根据动态变化数值段，可将动态变化数值段根据变化趋势划分为与线段的步进段数量一致的数列，从而实现经纬度数据与高速公路公里数一一匹配；当目标车辆上的定位设备实时将采集的经纬度数据和行驶速度送入到交通控制中心，交通控制中心能够快速得到目标车辆实时行车位置，通过实时行车位置（行驶到某一公里数）获取到某一阈，并通过同步采集的经纬度进行二次判断，是否落入该域内，如果是，则在该域内快速匹配出车道，如果不是，则以该域为中心点，交替向前和向后匹配相邻阈，直到找到包含该采集的经纬度数据的阈。并进行阈内匹配，快速输出经纬度数据。
进一步地，所述线段划分具体如下；首先，根据曲率将高速公路中心线划分为N个线段，前一线段终点为后一线段起点，每个线段采用公里标示，线段划分方法如下：设定动态曲率值和直线曲率，计算时，确定某一点为起始点，并沿车道中心线轨迹向前延伸，曲率达到设定直线曲率时，将该点作为终点，完成一段线段划分，并计算该线段公里数，当某一起始点沿车道中心线轨迹向前延伸，延伸间距小于设定距离时，触发弯曲路段计算，计算时，实时计算延伸线段的曲率变化值，当曲率变化值小于设定的动态曲率值时，完成弯曲路段计算，并将该弯曲路段作为一个线段划分；根据具体条件，将直线曲率设置一定容差性，当线段趋于直线时，直接默认为直线线段，当直线线段超过设定值时，可将直线线段划分为多段，在一条直线线段上形成多个阈，当行车位置落入到某一个阈时，能够提高后续阈内计算量或匹配量，从而能够提高计算或匹配速率；在线段划分前，先将各个汇流入口先预先划分，划分时，将汇流入口的起点（地面出现虚线起始位）到汇流终点（地面匝道线终点）作为一个线段，先预先将其划分为一个线段。
进一步地，所述车道轨迹库内存储的车道轨迹采用实际测量得到或通过计算得出，计算时，由于车道数为已知数，车道为等宽车道，且边界线的经纬度数据为已知数，通过均分方式可直接计算得到各个车道在任一横断面处的经纬度数据，横断面可视为行驶目标位；目标车辆当前车道获取时，先确定处于某一个阈中，再通过阈内经纬度数据确定处于某一车道。
进一步地，所述定位设备为RTK实时差分定位系统；RTK实时差分定位系统定位时，在已知坐标的点上安置一台GPS接收机，利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值，并通过无线电设备将校正值发送给安装于车辆上的GPS接收设备，车辆上的GPS接收设备应用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正，以消除卫星钟差钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响；从而达到厘米级别的定位。
进一步地，所述交通控制中心处设置有API接口，通过API接口可调用车道轨迹库，能够进行功能扩展，能够进行车辆压线行驶提醒和故障报警等。
与现有技术相比，本发明的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，能够基于当前行车环境向驾驶员发送安全驾驶建议，当出现路障和龟速车时，能够及时提醒并计算规避时机，且能够辅助变道和汇流，能够辅助驾驶，安全性高。
附图说明
图1为本发明的交通控制方法整体流程示意图。
图2为本发明的车道异常监测流程结构示意图。
图3为本发明的换道计算流程结构示意图。
图4为本发明的经纬度数据与高速公路公里数匹配计算流程示意图。
图5为本发明的车辆实时数据与阈匹配流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1至图5所示的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，所述方法具体如下：
S1、建立交通控制中心，并在交通控制中心处建立车道轨迹库，所述车道轨迹库内存储有各个车道的经纬度数据，并将经纬度数据与高速公路公里数一一对应；
S2、获取进入高速公路车辆的定位轨迹信息，所述定位轨迹信息包括车辆实时行驶位置信息和车辆行驶车道信息，通过车辆的定位设备获取车辆的实时经纬度数据和当前行驶位置；并通过实时经纬度数据与车道轨迹库交互，从而获取实时车道信息；所述当前行驶位置通过行驶公里表述；
S3、获取目标车辆的同车道和相邻车道的车流信息，当获取到目标车辆实时行驶车道和行驶目标位后，同步得出目标车辆的相邻车道，及通过目标车辆当前行驶位置，同步得出目标车辆同车道的前后车车距，相邻车道的前后车车距；
S4、事件触发，所述事件触发包括偶发事件触发和主动事件触发。
交通控制中心实时获取所有进入高速公路车辆行车信息，当某一车辆速度低于设定值或出现停车状态，视为出现龟速车或路障，此时，交通控制中心将龟速车或已停车的车辆作为目标车辆，快速定位出目标车辆行驶位置和车道；当某一车道出现路障或出现龟速车时，触发偶发事件计算，向接近路障距离达到阈值的车辆发送告警信息，并触发换道时机计算，计算时，获取目标车辆相邻车道的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示；当拨动转向灯时，触发主动事件计算，根据转向灯方向，确定变道对象，获取目标车辆与目标车道相邻车辆的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示；当目标车辆与前车车距过近，提示适当减速，直到前后车车距达到目标要求，当目标车辆与后车车距过近，此时，前车有足够空间，提示提速，并注意限速，直到前后车车距达到目标要求，当前车没有足够空间，此时，提示适当减速，直到后车超过目标车设定距离，且后车车距合适后，达到目标要求，否则继续上述计算，当换道超过设定阈值后，计算失败，等待驾驶员自身判断，换道时机。
所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应时，先对高速公路生成一个公里计量体系，当目标车辆通过入口进入高速公路时，进入位置标记为0公里，当目标车体通过汇入方式，公里计量时，需要增加初始里程，所述初始里程为高速入口至汇入入口的里程数；使所有进入高速公路的车辆，在进行当前行驶位置计算时，能够进入同一个公里计量体系，通过将高速公路整个路段作为一个计量体系，入口端即为0，末端出口端为整条高速公路的路长。
所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应匹配如下，先将高速公路沿延伸方向划分为多个线段，并每个划分的线段建立一个阈，该阈的边界线包括高速公路两侧边界线和线段前后边界线，边界线通过经纬度进行描述；每个阈的线段长度为已知数，因此，根据步进要求，将线段划分为N个步进段，同时由于域内的边界线的经纬度数据为测定数据，即经纬度数据根据边界线的延伸为一个动态变化值，根据动态变化数值段，可将动态变化数值段根据变化趋势划分为与线段的步进段数量一致的数列，从而实现经纬度数据与高速公路公里数一一匹配；当目标车辆上的定位设备实时将采集的经纬度数据和行驶速度送入到交通控制中心，交通控制中心能够快速得到目标车辆实时行车位置，通过实时行车位置（行驶到某一公里数）获取到某一阈，并通过同步采集的经纬度进行二次判断，是否落入该域内，如果是，则在该域内快速匹配出车道，如果不是，则以该域为中心点，交替向前和向后匹配相邻阈，直到找到包含该采集的经纬度数据的阈。并进行阈内匹配，快速输出经纬度数据。
所述线段划分具体如下；首先，根据曲率将高速公路中心线划分为N个线段，前一线段终点为后一线段起点，每个线段采用公里标示，线段划分方法如下：设定动态曲率值和直线曲率，计算时，确定某一点为起始点，并沿车道中心线轨迹向前延伸，曲率达到设定直线曲率时，将该点作为终点，完成一段线段划分，并计算该线段公里数，当某一起始点沿车道中心线轨迹向前延伸，延伸间距小于设定距离时，触发弯曲路段计算，计算时，实时计算延伸线段的曲率变化值，当曲率变化值小于设定的动态曲率值时，完成弯曲路段计算，并将该弯曲路段作为一个线段划分；根据具体条件，将直线曲率设置一定容差性，当线段趋于直线时，直接默认为直线线段，当直线线段超过设定值时，可将直线线段划分为多段，在一条直线线段上形成多个阈，当行车位置落入到某一个阈时，能够提高后续阈内计算量或匹配量，从而能够提高计算或匹配速率；在线段划分前，先将各个汇流入口先预先划分，划分时，将汇流入口的起点（地面出现虚线起始位）到汇流终点（地面匝道线终点）作为一个线段，先预先将其划分为一个线段。
所述车道轨迹库内存储的车道轨迹采用实际测量得到或通过计算得出，计算时，由于车道数为已知数，车道为等宽车道，且边界线的经纬度数据为已知数，通过均分方式可直接计算得到各个车道在任一横断面处的经纬度数据，横断面可视为行驶目标位；目标车辆当前车道获取时，先确定处于某一个阈中，再通过阈内经纬度数据确定处于某一车道。
所述定位设备为RTK实时差分定位系统；RTK实时差分定位系统定位时，在已知坐标的点上安置一台GPS接收机，利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值，并通过无线电设备将校正值发送给安装于车辆上的GPS接收设备，车辆上的GPS接收设备应用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正，以消除卫星钟差钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响；从而达到厘米级别的定位。
所述交通控制中心处设置有API接口，通过API接口可调用车道轨迹库，能够进行功能扩展，能够进行车辆压线行驶提醒和故障报警等。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明申请范围内。
Claims (5)
1.一种基于车辆定位轨迹的交通控制方法，其特征在于，所述方法具体如下：
S1、建立交通控制中心，并在交通控制中心处建立车道轨迹库，所述车道轨迹库内存储有各个车道的经纬度数据，并将经纬度数据与高速公路公里数一一对应；所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应匹配如下，先将高速公路沿延伸方向划分为多个线段，并每个划分的线段建立一个阈，该阈的边界线包括高速公路两侧边界线和线段前后边界线，边界线通过经纬度进行描述；其中，所述线段的划分具体如下；首先，根据曲率将高速公路中心线划分为N个线段，前一线段终点为后一线段起点，每个线段采用公里标示，线段划分方法如下：设定动态曲率值和直线曲率，计算时，确定某一点为起始点，并沿车道中心线轨迹向前延伸，曲率达到设定直线曲率时，将该点作为终点，完成一段线段划分，并计算该线段公里数，当某一起始点沿车道中心线轨迹向前延伸，延伸间距小于设定距离时，触发弯曲路段计算，计算时，实时计算延伸线段的曲率变化值，当曲率变化值小于设定的动态曲率值时，完成弯曲路段计算，并将该弯曲路段作为一个线段划分；
所述车道轨迹库内存储的车道轨迹采用实际测量得到或通过计算得出，计算时，由于车道数为已知数，车道为等宽车道，且边界线的经纬度数据为已知数，通过均分方式可直接计算得到各个车道在任一横断面处的经纬度数据，横断面可视为行驶目标位；目标车辆当前车道获取时，先确定处于某一个阈中，再通过阈内经纬度数据确定处于某一车道；
S2、获取进入高速公路车辆的定位轨迹信息，所述定位轨迹信息包括车辆实时行驶位置信息和车辆行驶车道信息，通过车辆的定位设备获取车辆的实时经纬度数据和当前行驶位置；并通过实时经纬度数据与车道轨迹库交互，从而获取实时车道信息；所述当前行驶位置通过行驶公里表述；
S3、获取目标车辆的同车道和相邻车道的车流信息，当获取到目标车辆实时行驶车道和行驶目标位后，同步得出目标车辆的相邻车道，及通过目标车辆当前行驶位置，同步得出目标车辆同车道的前后车车距，相邻车道的前后车车距；
S4、事件触发，所述事件触发包括偶发事件触发和主动事件触发。
2.根据权利要求1所述的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，其特征在于：当某一车道出现路障或出现龟速车时，触发偶发事件计算，向接近路障达到阈值的车辆发送告警信息，并触发换道时机计算，计算时，获取目标车辆相邻车道的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示；当拨动转向灯时，触发主动事件计算，根据转向灯方向，确定变道对象，获取目标车辆与目标车道相邻车辆的前后车车距，当前车车距和后车车距均达到要求时，向目标车辆发送及时变道提示。
3.根据权利要求1所述的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，其特征在于：所述经纬度数据与高速公路公里数一一对应时，先对高速公路生成一个公里计量体系，当目标车辆通过入口进入高速公路时，进入位置标记为0公里，当目标车体通过汇入方式，公里计量时，需要增加初始里程，所述初始里程为高速入口至汇入入口的里程数；使所有进入高速公路的车辆，在进行当前行驶位置计算时，能够进入同一个公里计量体系。
4.根据权利要求1所述的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，其特征在于：所述定位设备为RTK实时差分定位系统。
5.根据权利要求1所述的基于车辆定位轨迹的交通控制方法，其特征在于：所述交通控制中心处设置有API接口。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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