一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法及系统，对路口每个方向停止线至上游路口的出口之间道路的机动车进行连续跟踪，实现对机动车当前位置轨迹的连续检测即平面数据的采集，与现有检测技术中在路段上设置若干个检测点即横断面检测结果相比，能够更准确的获得机动车通过路口过程中连续的实时行驶状态，并以此作为控制信号灯的基础，能够通过信号灯控制提高路口通行效率。而且，在本方案中，在获取机动车到停止线的时间时，将在该机动车之前的机动车的到达停止线的时间一同考虑进去，相比单独根据当前时刻的该机动车到达停止线的时间来说，更契合实际，更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通
，具体是一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法及系统。
技术介绍
提高路口交通信号控制效果的关键是：车辆检测器能否检测到车辆从上游路口通过本路口及到达下游路口过程中连续轨迹的状态。目前国内外的车辆检测器采用了多种模式，如：地磁、线圈、微波、视频等，其基本原理都是采用横断面检测，用车辆通过横断面时所检测的数据，也就是用抽样数据，通过研究的各种算法推断车辆在通过停止线整个路段连续轨迹的状态。由于车辆的车况不同、驾驶人的水平差异、能见度变化、路面湿滑、昼夜等因素影响，导致车辆从路口的上游到通过路口停止线过程中的速度是在不断变化的。因此，用横断面检测的占有率或速度，来推算车辆在各种不同道路条件下从路口的上游到通过路口停止线过程中所需要的时间，来确定放行信号的时间长度，不是放行时间过长，放行方向无车辆行人通过，导致绿灯时间浪费，路口通过效率下降；就是放行时间过短，导致机动车接近路口时需要急刹车。另外，现有技术中在判断车辆位置和速度时，以雷达或视频检测器获得的数据为准，实际上，雷达或视频检测器的位置很可能因为各种原因导致抖动或位移，所以采集到的数据也可能是存在一定的误差，或者是因为故障没有数据，单纯的利用检测器的检测结果进行分析得到的车辆位置也是不准确的，有故障时也不能及时报警。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有技术中对机动车通过路口过程中的轨迹进行检测时存在的两个问题：一是横断面即点检测不能真实反应机动车通过路口时的全部连续轨迹，二是检测器发生抖动或故障时不能及时修正或报警。解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，包括如下步骤：S1：将检测器的安装位置坐标数据(Xj,Yj)、停止线的坐标数据(Xt,Yt)标注到电子地图上，其中的检测器用于对机动车进行连续跟踪；S2：以任一路口中心为基准，在每个检测周期检测周期Ts内，对该路口中心周围一定范围内的所有机动车，完成如下检测步骤：S21：获取机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)，并将其标注到电子地图上；S22：获取机动车自当前位置到前方路口停止线的距离Ld：Ld＝(Xt,Yt)-(Xdj,Ydj)；S23：获取机动车当前的瞬时速度Vs＝(Lq-Ld)/Ts，其中Lq是指机动车前一个检测周期与停止线之间的距离；S24：判断机动车与停止线之间是否有其他机动车，若否则进入步骤S25，若是则进入步骤S26；S25：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt1＝Ld/Vs；S26：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt2＝(Ld-Ldq)/Vs+Ttq；其中Ldq为与该机动车相邻的前方机动车与停止线之间的距离，Ttq为前方机动车到达停止线所需要的时间。所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，所述检测器采用检测雷达，并且在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：SA1：选定校正标志位，并将校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)标注到电子地图上，并实际测量雷达检测器到校正标志的距离Llb和校正标志位到停止线的距离Ljt；SA2：判断是否能读取到校正标志位的当前坐标数据(Xbd，Ybd)，若读取到则根据校正标志位的当前坐标数据和校正标志位的实际坐标数据得到当前检测误差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)，之后进入步骤SA3；否则进入步骤S3；SA3：判断当前检测误差(Xc,Yc)是否在设定阈值范围内，若是则进入步骤S2，否则进入步骤S3；在步骤S21中，获取机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)的步骤如下：S211：利用雷达检测器获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S212：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差获得机动车当前位置的实际坐标数据：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)；S3：发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据。所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，所述检测器采用视频跟踪单元，并且在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：SB1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点Fi，并获得每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)并将其标注到电子地图上,以及每两个相邻分界点之间的距离Lfi；SB2：在视频监控画面中得到分道线的监控图像，依次人工标注每一个分界点Fi，并获得每两个相邻分界点之间的像素行数Hh或像素列数Hl，得到：每两个相邻分界点之间的每一行像素对应的距离Lfi/Hh；或者每两个相邻分界点之间的每一列像素对应的距离Lfi/Cl；之后进入步骤S2；所述步骤S21具体包括：S21A：利用视频检测器获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S21B：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)判断机动车当前位置在视频监控画面中的哪两个相邻的分界点之间，并进一步判断该坐标数据对应该相邻分界点之间的哪一行像素点或哪一列像素点；S21C：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)，结合在实际中每一个分界点的相对位置坐标、以及机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)所在区域每一行像素对应的距离或者每一列像素对应的距离，得到机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)距停止线的实际距离；S21D：在视频监控画面中实时显示每一台机动当前距离停止线的距离、当前车速、遇到红灯的次数。所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，在步骤SB2和步骤S2之间还包括如下步骤：SB3：以每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)作为校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)；SB4：判断是否能检测到每一个校正标志位的当前坐标数据(Xbd，Ybd)，若检测到则根据检测到的每一校正标志位当前坐标数据和该校正标志位的实际坐标数据，得到与该标志位对应的检测误差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)，之后进入步骤SB5；否则进入步骤S3；SB5：判断每一标志位对应的检测误差(Xc,Yc)是否在设定阈值范围内，若所有校正标志位对应的检测误差都在设定阈值范围内则进入步骤S2；否则进入步骤S3；在步骤S21B中，还包括如下步骤：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)得到与机动车距离最近的校正标志位，以与机动车距离最近的校正标志位的检测误差作为机动车的当前检测误差(Xc,Yc)；在步骤S21C中，还包括如下步骤：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差，获得机动车当前位置的实际坐标数据：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)；在步骤S25和步骤S26中，机动车当前位置与停止线的实际距离Ld等于与机动车距离最近的分界点即校正标志位与停止线之间的距离加上机动车当前位置与该分界点即校正标志位之间的像素行数或像素列数所代表的距离；S3：发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据。所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，所述步骤S2还包括：S27：获取每一台机动车通过停止线前由于遇到红灯导致停车的次数Ht；S28：获取每一次红灯期间内，在停止线后所有机动车的停止时间合计，其中N为停止的机动车数量，Tih为第i辆机动车的停止时间。所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，所述步骤S2还包括：S29本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将检测器的安装位置坐标数据(Xj,Yj)、停止线的坐标数据(Xt,Yt)标注到电子地图上，其中的检测器用于对机动车进行连续跟踪；S2：以任一路口中心为基准，在每个检测周期检测周期Ts内，对该路口中心周围一定范围内的所有机动车，完成如下检测步骤：S21：获取机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)，并将其标注到电子地图上；S22：获取机动车自当前位置到前方路口停止线的距离Ld：Ld＝(Xt,Yt)‑(Xdj,Ydj)；S23：获取机动车当前的瞬时速度Vs＝(Lq‑Ld)/Ts，其中Lq是指机动车前一个检测周期与停止线之间的距离；S24：判断机动车与停止线之间是否有其他机动车，若否则进入步骤S25，若是则进入步骤S26；S25：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt1＝Ld/Vs；S26：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt2＝(Ld‑Ldq)/Vs+Ttq；其中Ldq为与该机动车相邻的前方机动车与停止线之间的距离，Ttq为前方机动车到达停止线所需要的时间。

【技术特征摘要】
1.一种用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将检测器的安装位置坐标数据(Xj,Yj)、停止线的坐标数据(Xt,Yt)标注到电子地图上，其中的检测器用于对机动车进行连续跟踪；S2：以任一路口中心为基准，在每个检测周期检测周期Ts内，对该路口中心周围一定范围内的所有机动车，完成如下检测步骤：S21：获取机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)，并将其标注到电子地图上；S22：获取机动车自当前位置到前方路口停止线的距离Ld：Ld＝(Xt,Yt)-(Xdj,Ydj)；S23：获取机动车当前的瞬时速度Vs＝(Lq-Ld)/Ts，其中Lq是指机动车前一个检测周期与停止线之间的距离；S24：判断机动车与停止线之间是否有其他机动车，若否则进入步骤S25，若是则进入步骤S26；S25：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt1＝Ld/Vs；S26：获取机动车到达停止线所需的时间：Tt2＝(Ld-Ldq)/Vs+Ttq；其中Ldq为与该机动车相邻的前方机动车与停止线之间的距离，Ttq为前方机动车到达停止线所需要的时间。2.根据权利要求1所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，其特征在于，所述检测器采用检测雷达，并且在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：SA1：选定校正标志位，并将校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)标注到电子地图上，并实际测量雷达检测器到校正标志的距离Llb和校正标志位到停止线的距离Ljt；SA2：判断是否能读取到校正标志位的当前坐标数据(Xbd，Ybd)，若读取到则根据校正标志位的当前坐标数据和校正标志位的实际坐标数据得到当前检测误差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)，之后进入步骤SA3；否则进入步骤S3；SA3：判断当前检测误差(Xc,Yc)是否在设定阈值范围内，若是则进入步骤S2，否则进入步骤S3；在步骤S21中，获取机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)的步骤如下：S211：利用雷达检测器获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S212：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差获得机动车当前位置的实际坐标数据：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)；S3：发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据。3.根据权利要求1所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，其特征在于，所述检测器采用视频跟踪单元，并且在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：SB1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点Fi，并获得每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)并将其标注到电子地图上,以及每两个相邻分界点之间的距离Lfi；SB2：在视频监控画面中得到分道线的监控图像，依次人工标注每一个分界点Fi，并获得每两个相邻分界点之间的像素行数Hh或像素列数Hl，得到：每两个相邻分界点之间的每一行像素对应的距离Lfi/Hh；或者每两个相邻分界点之间的每一列像素对应的距离Lfi/Cl；之后进入步骤S2；所述步骤S21具体包括：S21A：利用视频检测器获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S21B：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)判断机动车当前位置在视频监控画面中的哪两个相邻的分界点之间，并进一步判断该坐标数据对应该相邻分界点之间的哪一行像素点或哪一列像素点；S21C：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)，结合在实际中每一个分界点的相对位置坐标、以及机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)所在区域每一行像素对应的距离或者每一列像素对应的距离，得到机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)距停止线的实际距离；S21D：在视频监控画面中实时显示每一台机动当前距离停止线的距离、当前车速、遇到红灯的次数。4.根据权利要求3所述的用于路口交通信号控制的平面感知检测方法，其特征在于，在步骤SB2和步骤S2之间还包括如下步骤：SB3：以每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)作为校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)；SB4：判断是否能检...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜廷顺，梁子君，宋志洪，石勇，王家捷，陶刚，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，姜廷顺，
类型：发明
国别省市：安徽;34