基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法技术

本发明专利技术属于城市快速路交通管理技术领域，具体涉及一种基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法。本发明专利技术包括：在快速路待测区域安装交通场面雷达，并调试及设定检测范围；利用交通场面雷达获取检测区域内移动车辆的定位数据；计算检测区域一个时间间隔内单个移动车辆的行驶速度；计算检测区域一个时间间隔内路段的平均行驶速度；采用阈值法判别交通事件；计算交通事件的持续时间。本发明专利技术能够迅速获知当前交通事件持续时间，以便于交通管理者合理界定当前拥堵道路的交通分流位置，从而达到避免发生二次事故和拥堵，减少事故的影响和行车延误的目的，以提高交通管理者事件处置的决策水平和智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法
本专利技术属于城市快速路交通管理
，具体涉及一种基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法。
技术介绍
快速路在城市道理系统中承担着将近50％的交通负担，具有速度快、封闭式、交通波传播路径单一的特点，因此快速路上一旦发生交通事件，将会导致某一段快速路甚至整条快速路进入拥堵瘫痪状态，进而使得整个城市交通处于瘫痪状态。由于快速路是封闭式的，当交通事件发生后，会产生集结波向上游路段蔓延，使得车辆排队不断延伸，波及上游的其他入口匝道，严重会影响相关道路交通状态，从而使得城市道路拥堵加剧。城市道路的交通信息采集是城市动态交通管理的基础。目前，常用的检测设备有视频检测、微波检测、线圈检测、地磁检测，但是在实际应用这些检测手段都存在各式各样的弊端。如视频检测受光线的干扰较大、微波检测响应时间较长、线圈检测会破坏路面、地磁检测受无线通信的影响经常数据丢失等。此外的，对于当前的城市交通的发展方向而言，单纯如上述的判断道路是否处于拥堵状态也已经不能满足交通管理的需求，更需求的是能够解决当前的道路拥堵问题。这就需要能有一套便捷高效的道路拥堵时间判定系统，能够使得在交通事件发生时，能够迅速获知当前交通事件已经甚至还需持续多长时间，以便于交通管理者合理界定当前拥堵道路的交通分流位置，从而达到避免发生二次事故和拥堵，减少事故的影响和行车延误的目的，以提高交通管理者事件处置的决策水平和智能化水平。
技术实现思路
本专利技术的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种更为高效快捷的基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法，其能够使得在交通事件发生时，能够迅速获知当前交通事件持续时间，以便于交通管理者合理界定当前拥堵道路的交通分流位置，从而达到避免发生二次事故和拥堵，减少事故的影响和行车延误的目的，以提高交通管理者事件处置的决策水平和智能化水平。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)在快速路待测区域安装交通场面雷达，并调试及设定检测范围；2)沿快速路待测区域的行车方向上以连续的时刻加以标记，每相邻的两个时刻之间的快速路段形成一个区间；利用该交通场面雷达采集快速路待测区域内所有移动车辆在连续的各个区间内的分方向速度数据，该分方向速度数据包括单个移动车辆沿平行车道方向的行驶速度和垂直车道方向的行驶速度；3)计算该待测区域处一个区间内单个移动车辆的行驶速度，进而获得该区间内所有移动车辆的平均行驶速度；4)根据上述区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断该区间内的所有移动车辆的平均行驶速度是否低于快速路车辆最低行驶速度阈值；如果是，则判断该时间间隔所处区间内发生交通事件，转向步骤5)；如果不是，则重复步骤3)；5)根据交通事件发生时，该交通事件所处区间之后的各区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断其平均行驶速度是否高于快速路车辆正常行驶速度阈值；如果不是，则持续重复步骤5)；如果是，进入步骤6)；6)计算该高于正常行驶速度阈值所处区间之前一个区间至最早发生交通事件所处区间的时间间隔总和，获得该交通事件的持续时间；所述步骤2)中，记t1时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt1,i,Yt1,i)；记t2时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt2,i,Yt2,i)；依次类推，并以每两个相邻时刻的间隔为50ms；且步骤3)中，计算由t1时刻和t2时刻的时间间隔所构成的第一个区间内单个移动车辆的行驶速度计算方法如下，之后各区间计算同理：其中：Vi2-1是编号为i检测车辆的t1时刻和t2时刻的间隔内行驶速度，单位：km/h；△S是编号为i检测车辆在t1时刻和t2时刻这个时间段内行驶的距离差；△t是t1时刻和t2时刻之间的时间差；由t1时刻和t2时刻的时间间隔所构成的第一个区间内路段的平均行驶速度计算公式如下，之后各区间计算同理：其中：n是检测区域的t1时刻和t2时刻的间隔内所有的检测车辆总数。所述步骤4)中，所述快速路车辆最低行驶速度阈值为Vmin，若V2-1<Vmin，则判别该检测区域发生交通事件。所述步骤6)中，所述的计算交通事件的持续时间包括以下步骤：a)、依次计算交通事件发生后检测区域后续时间间隔内所有移动车辆的平均行驶速度V3-2，V4-3，…，V(j+1)-j；b)、依次判断交通事件发生后检测区域后续时间间隔内所有移动车辆的平均行驶速度V3-2，V4-3，…，V(j+1)-j是否大于设定快速路车辆正常行驶速度阈值Vm；c)、若V(j+1)-j>Vm，则该交通事件的持续时间T计算公式为：T＝(j-1)*50/(1000*3600)其中，T单位：h。本专利技术的主要优点在于：本专利技术充分的利用了交通场面雷达响应、精度高的特点，以其发出的宽波束来覆盖所有车道，结合交通流基础理论，在获取交通事件影响范围的基础上实现交通事件的持续时间界定。通过上述操作方式，交通管理者在交通事件发生时，能够迅速获知当前交通事件的持续时间，以快速而合理的界定当前拥堵道路的交通分流位置，从而达到避免发生二次事故和拥堵，减少事故的影响和行车延误的目的，以提高交通管理者事件处置的决策水平和智能化水平。附图说明图1为本专利技术的方法流程简图；图2为交通场面雷达的坐标系统建立示意图；图3为计算各区间处所有移动车辆的平均行驶速度的时间轴划分图；图4为交通事件下交通组织时的各作用点选择位置示意图。具体实施方式为便于理解，此处结合图1-4对本专利技术的具体实施过程作以下进一步描述：该基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法，如图1-2所示，其方法包括下列步骤：1)、在快速路待测区域安装交通场面雷达，并调试及设定检测范围；2)、利用交通场面雷达获取检测区域内移动车辆的分方向速度数据；3)、计算检测区域一个时间间隔内单个移动车辆的行驶速度；4)、计算检测区域一个时间间隔内路段的平均行驶速度；5)、采用阈值法判别交通事件；6)、计算交通事件的持续时间。交通场面雷达是用宽波束来覆盖所有车道，通过测距、测角、和独有的多目标跟踪技术来精确定位车辆，以实现目标精确定位，误差不超过0.25米，精度高，响应时间短，检测区域最大范围为240米。检测区域内移动车辆的分方向的速度数据，为了便于具体实施方式的描述，对参数为如下标记：记t1时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt1,i,Yt1,i)；记t2时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt2,i,Yt2,i)；依次类推，并以每两个相邻时刻的间隔为50ms。步骤3)中，计算由t1时刻和t2时刻的时间间隔所构成的第一个区间内单个移动车辆的行驶速度计算方法如下，之后各区间计算同理：其中：Vi2-1是编号为i检测车辆的t1时刻和t2时刻的间隔内行驶速度，单位：km/h；由t1时刻和t2时刻的时间间隔所构成的第一个区间内路段的平均行驶速度计算公式如下，之后各区间计算同理：其中：n是检测区域的t1时刻和t2时刻的间隔内所有的检测车辆总数。作为供车辆高速行驶的快速路,此处以10km/h作为快车道的设定最低行驶速度最为客观，一旦V2-1<10km/h，则通过阈值法判别该区域发生交通事件。计算交通事件的持续时间包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)在快速路待测区域安装交通场面雷达，并调试及设定检测范围；2)在快速路待测区域上以连续均等的时间间隔来划分区间，利用该交通场面雷达采集快速路待测区域内所有移动车辆在连续的各个区间内的分方向速度数据，该分方向速度数据包括单个移动车辆沿平行车道方向的行驶速度和垂直车道方向的行驶速度；3)计算该待测区域处一个区间内单个移动车辆的行驶速度，进而获得该区间内所有移动车辆的平均行驶速度；4)根据上述区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断该区间内的车辆平均行驶速度是否低于快速路车辆最低行驶速度阈值；如果是，则判断该时间间隔所处区间内发生交通事件，转向步骤5)；如果不是，则重复步骤3)；5)、根据交通事件发生时，该交通事件所处区间之后的各区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断其平均行驶速度是否高于快速路车辆正常行驶速度阈值；如果不是，则持续该步骤；如果是，进入步骤6)；6)、计算该高于正常行驶速度阈值所处区间之前一个区间至最早发生交通事件所处区间的时间间隔总和，获得该交通事件的持续时间。

【技术特征摘要】
1.一种基于交通场面雷达的交通事件的持续时间计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)在快速路待测区域安装交通场面雷达，并调试及设定检测范围；2)沿快速路待测区域的行车方向上以连续的时刻加以标记，每相邻的两个时刻之间的快速路段形成一个区间；利用该交通场面雷达采集快速路待测区域内所有移动车辆在连续的各个区间内的分方向速度数据，该分方向速度数据包括单个移动车辆沿平行车道方向的行驶速度和垂直车道方向的行驶速度；3)计算该待测区域处一个区间内单个移动车辆的行驶速度，进而获得该区间内所有移动车辆的平均行驶速度；4)根据上述区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断该区间内的所有移动车辆的平均行驶速度是否低于快速路车辆最低行驶速度阈值；如果是，则判断该时间间隔所处区间内发生交通事件，转向步骤5)；如果不是，则重复步骤3)；5)根据交通事件发生时，该交通事件所处区间之后的各区间内所有移动车辆的平均行驶速度，判断其平均行驶速度是否高于快速路车辆正常行驶速度阈值；如果不是，则持续重复步骤5)；如果是，进入步骤6)；6)计算该高于正常行驶速度阈值所处区间之前一个区间至最早发生交通事件所处区间的时间间隔总和，获得该交通事件的持续时间；所述步骤2)中，记t1时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt1,i,Yt1,i)；记t2时刻时编号为i检测车辆的相对位置数据为(Xt2,i,Yt2,i)；依次类推，并以每两个相邻时刻的间隔为50ms；且步骤3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹娇，丁镇，吴亚峰，李绍甫，冉艳，胡涛，姬晓波，戴波，徐戚，孙晓静，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34