一种单车道的车流量统计方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种单车道的车流量统计方法、装置、设备和存储介质，方法包括：通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号，将反射信号与本振信号进行混频以获取中频信号；其中，本振信号为调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号。根据中频信号，获取目标车辆的位置信息和速度信息。根据目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量。

【技术实现步骤摘要】
一种单车道的车流量统计方法、装置、设备和存储介质
本专利技术涉及智慧交通
，尤其涉及一种单车道的车流量统计方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
随着时代的发展，国民生活水平不断提高，城市的现代化建设日新月异，私家车辆出现急剧增长、公路客货运输得到迅猛发展，由此造成了更大的交通负荷。随着国家对于大数据和互联网+等的战略部署，智慧交通成为交通管理部门监管交通的必要途径。智慧交通是通过信息技术对行人、车辆、道路进行和谐统一管理，从而实现实时、准确、高效的运输管理系统。其中，对于道路车流量的监测和研究是不可或缺的组成部分，如何及时准确地获取不同路段的车流量从而进行精准高效的交通调度成为交通管理部门亟待解决的问题。现有技术存在的问题：1、在车流量统计路段的地面埋设感应线圈，根据车辆经过线圈的数量实现车流量统计。但是，通过埋设线圈的方法进行车流量统计虽然测量比较准确，但是在地面埋设感应线圈的施工量大，路面的施工变更和高低温差对感应线圈的维护工作量都是巨大的。2、在车流量统计路段的上方安装摄像头，通过实时监控对车流量进行统计。但是，采用摄像头监控的方法，虽然可以通过人工进行实时准确的监测，但需要的人工量极大；虽然也可以通过视频处理技术进行分析判断，但对于移动车辆的鉴别和检测存在很大的困难。而且，摄像头对于路面的监控受光线以及天气的影响极大
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种单车道的车流量统计方法、装置和设备。本专利技术能够对单车道通行车辆的流量统计和跟踪，响应速度快，流量统计准确。第一方面，本专利技术实施例提供一种单车道的车流量统计方法，包括：通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号；将所述反射信号与本振信号进行混频以获取中频信号；其中，本振信号为所述调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；根据所述中频信号，获取目标车辆的位置信息和速度信息；根据目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量。进一步地，根据所述中频信号，提取目标车辆的位置信息和速度信息，具体为：对所述中频信号进行一维FFT频谱分析，以获得距离频谱；根据预先设定的距离幅度阈值，确定所述距离频谱中峰值超过所述距离幅度阈值的峰值谱线的个数N，并记录N个峰值谱线在所述距离谱线中的位置，以获得N个距离频谱位置；对所述N个峰值谱线进行二维FFT频谱分析，以获得N个速度频谱；根据预先设定的速度幅度阈值，确定所述N个速度频谱中峰值超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数M，并记录M个峰值谱线在所述速度谱线中的位置，以获得M个速度频谱位置；根据所述距离频谱位置以及速度频谱位置，获取目标车辆的位置信息和速度信息。更进一步地，根据所述距离频谱位置以及速度频谱位置，获取目标车辆的位置信息和速度信息，具体为：根据所述距离频谱位置、发射信号的调频带宽以及电磁波传播速度，获得目标车辆相对雷达的径向距离；根据速度频谱位置、发射信号的载波波长、预先设定的速度采样频率以及预先设定的FFT点数获取目标车辆相对雷达的径向速度；根据所述径向距离、径向速度、雷达到地面的高度，获取目标车辆的位置信息和速度信息。更进一步地，还包括：当判断目标车道内的车流量大时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。更进一步地，所述目标车辆的位置信息为所述目标车辆相对雷达所在位置的水平距离，所述水平距离表达式为：其中，d′j为所述径向距离，h为雷达距离地面垂直高度；所述目标车辆的速度信息为所述目标车辆的行驶速度，所述行驶速度表达式为：其中，v′j目标物体相对雷达的径向速度；所述径向距离的表达式为：其中，qi为目标车辆在距离频谱中的谱线位置，B为发射信号的调频带宽；所述径向速度的表达式为：其中，ri是目标车辆在速度频谱中的谱线位置，λ是发射信号的载波波长，N是二维FFT点数，fsv是速度采样频率。第二方面，本专利技术实施例提供了一种单车道的车流量统计装置，其特征在于，包括：反射信号采集单元，用于通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号；混频单元，用于将所述反射信号与本振信号进行混频以获取中频信号；其中，本振信号为所述调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；获取单元，用于根据所述中频信号，获取目标车辆的位置信息和速度信息；统计单元，用于根据目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量。进一步地，混频单元，具体为：一维FFT频谱分析模块，用于对所述中频信号进行一维FFT频谱分析，以获得距离频谱；记录模块，用于根据预先设定的距离幅度阈值，确定所述距离频谱中峰值超过所述距离幅度阈值的峰值谱线的个数N，并记录N个峰值谱线在所述距离谱线中的位置，以获得N个距离频谱位置；二维FFT频谱分析模块，用于对所述N个峰值谱线进行二维FFT频谱分析，以获得N个速度频谱；记录模块，用于根据预先设定的速度幅度阈值，确定所述N个速度频谱中峰值超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数M，并记录M个峰值谱线在所述速度谱线中的位置，以获得M个速度频谱位置。第三方面，本专利技术实施例提供了一种单车道的车流量统计设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的单车道的车流量统计方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面所述的单车道的车流量统计方法。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：通过雷达获得统计路段监测区域的频谱信息，以获取监测区域的目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量，本专利技术安装方便，维护简单，能够准确统计单车道监测区域的车流量，响应速度快，不受光照条件的影响，不受恶劣天气的影响，且可以消除连续监测的时间段内出现监测区域车型相同车数相同车速和位置均相同的情况下会造成的误判情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一实施例提供单车道的车流量统计方法流程示意图。图2是本专利技术第一实施例提供的单车道的车流量统计的结构示意图。图3是本专利技术第二实施例提供的单车道的车流量装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术第一实施例：参见图1和图2，本专利技术第一实施例提供了一种单车道的车流量统计方法，包括：S10，通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单车道的车流量统计方法，其特征在于，包括：通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号；将所述反射信号与本振信号进行混频以获取中频信号；其中，本振信号为所述调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；根据所述中频信号，获取目标车辆的位置信息和速度信息；根据目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量。

【技术特征摘要】
1.一种单车道的车流量统计方法，其特征在于，包括：通过调频连续波毫米波雷达采集目标车道的反射信号；将所述反射信号与本振信号进行混频以获取中频信号；其中，本振信号为所述调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；根据所述中频信号，获取目标车辆的位置信息和速度信息；根据目标车辆的位置信息和速度信息，通过跟踪算法对目标车道内的所述目标车辆进行跟踪，用以统计在预定时间内的通过目标车道内的车流量。2.根据权利要求1所述的单车道的车流量统计方法，其特征在于，根据所述中频信号，提取目标车辆的位置信息和速度信息，具体为：对所述中频信号进行一维FFT频谱分析，以获得距离频谱；根据预先设定的距离幅度阈值，确定所述距离频谱中峰值超过所述距离幅度阈值的峰值谱线的个数N，并记录N个峰值谱线在所述距离谱线中的位置，以获得N个距离频谱位置；对所述N个峰值谱线进行二维FFT频谱分析，以获得N个速度频谱；根据预先设定的速度幅度阈值，确定所述N个速度频谱中的峰值超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数M，并记录M个峰值谱线在所述速度谱线中的位置，以获得M个速度频谱位置；根据所述距离频谱位置以及速度频谱位置，获取目标车辆的位置信息和速度信息。3.根据权利要求2所述的单车道的车流量统计方法，其特征在于，根据所述距离频谱位置以及速度频谱位置，获取目标车辆的位置信息和速度信息，具体为：根据所述距离频谱位置、发射信号的调频带宽以及电磁波传播速度，获得目标车辆相对雷达的径向距离；根据速度频谱位置、发射信号的载波波长、预先设定的速度采样频率以及预先设定的FFT点数获取目标车辆相对雷达的径向速度；根据所述径向距离、径向速度、雷达到地面的高度，获取目标车辆的位置信息和速度信息。4.根据权利要求3所述的单车道的车流量统计方法，其特征在于，还包括：当判断目标车道内的车流量大时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。5.根据权利要求3所述的单车道的车流量统计方法，其特征在于，所述目标车辆的位置信息为所述目标车辆相对雷达所在位置的水平距离，所述水平距离表达式为：其中，d′j为所述径向距离，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谅，赵铁刚，
申请(专利权)人：厦门精益远达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35