本发明专利技术公开了一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法及装置，涉及道路事故现场预警技术领域，本发明专利技术通过在事故现场通过区域警戒雷达布设警戒区域，通过雷达数据对驶向警戒区域的车辆进行轨迹预测，根据预测数据进行防撞入预警的判断，有效避免了传统现场布控需要借助大量布控设备的弊端，实现了非接触式预警，有效降低了布控难度和布控成本，提高了预警效率，可有效降低二次事故的发生概率。
【技术实现步骤摘要】
笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法及装置
本专利技术涉及道路预警
，尤其涉及一种高速道路事故现场预警领域。
技术介绍
随着社会的发展，汽车持有量不断增加，高等级公路上发生的碰撞事故时有发生，交警在处理事故现场时，都需要布置事故现场防撞警示设备。传统的事故现场警示设备都基于接触式的警示设备，要保证交警有足够的应急反应时间，必须在较远距离进行多点布控才能满足要求，其存在如下不足：1、布控设备数目多，布控及撤控都比较麻烦。2、都属于接触式设备，车辆碰撞后，容易损坏。高等级公路上大部分由笔直路段和弯曲路段构成，而车辆行驶过程中在笔直路段的车速一般较快，在弯曲路段因存在转弯过程，驾驶人员多数会提高注意力并降低行驶速度以避免发生事故，因此，高等级公路行驶事故多发在笔直路段，因此，如何降低高等级公路笔直路段内事故现场布控难度是急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法，以解决现有技术中高等级公路笔直路段布控困难的技术问题。本专利技术提供一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法，该方法包括以下步骤：步骤1、设定警戒区域范围根据事故现场情况，选取距事故单位最近的路段边缘为处置边界，根据需要在路段内设置与处置边界平行的警戒边界，路段另一边界与警戒边界之间的区域为车辆通行区域；步骤2、在处置边界与警戒边界之间的区域内放置区域警戒雷达，区域警戒雷达的探测方向与警戒区域非警戒状态时车流流向相反，区域警戒雷达与警戒边界的垂直距离为Rh；步骤3、计算区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θreal，计算步骤包括：步骤3.1、开启区域警戒雷达，采集处于其探测范围内运动目标的目标信息s(v,r,θ)，其中ν为目标的速度，r为目标与雷达之间的距离，θ为目标位置与雷达中线的夹角；步骤3.2、雷达数据输出周期为T，则同一个运动目标在nT时刻对应的目标信息为s(vnT,rnT,θnT)，n为雷达数据输出周期序号；步骤3.3、计算nT时刻区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θnT'其中：当区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T+θnT')-rnT×COS(θT+θnT')|＝v(n+1)×T(1)当区域警戒雷达探测中线偏向处置边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T-θnT')-rnT×COS(θT-θnT')|＝v(n+1)×T(2)利用公式1或公式2计算每个运动目标的θnT'步骤3.4、分别计算θT'、θ2T'、θ3T'、、、、θnT'，对所得结果进行均值处理获得由单个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs步骤3.5、重复步骤3，获取由多个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs1、θs2、θs3、、、、θsm，并对计算结果进行平滑均值处理获得区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θreal，其中m为运动目标序号；步骤4、对每个运动目标进行轨迹预测步骤4.1、进行轨迹预测训练t1时刻区域警戒雷达输出的运动目标的目标信息为st1(vt1,rt1,θt1)：根据θreal预测t2时刻区域警戒雷达输出的运动目标信息为st2(vt2,rt2,θt2)，且t2＞t1其中：st2(vt2,rt2,θt2)具体由下述步骤计算：利用公式3或4计算rt2和θt2探测中线偏向警戒边界时：探测中线偏向处置边界时：且vt2＝vt1,得出st2(vt2,rt2,θt2)t2时刻区域警戒雷达实际输出的运动目标信息为s′t2(vt2′,rt2′,θt2′)若同时满足则输出的运动目标预测目标信息为s′t2(vt2′,rt2′,θt2′)，反之则输出的运动目标预测目标信息为st2(vt2,rt2,θt2)，其中vmax为|t2-t1|时间间隔内速度变化最大值，rmax为|t2-t1|时间间隔内距离变化最大值，θmax为|t2-t1|时间间隔内角度变化最大值；步骤4.2、重复进行步骤4.1对运动目标进行目标信息预测后，输出运动目标预测的目标信息s预(v预,r预,θ预)步骤5、判断运动目标是否需要进行防撞入预警若R预＞Rh，则不需要进行防撞入预警，否则进行防撞入预警其中：当区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界时：R预＝r预*sin(θreal+θ预)(6)当区域警戒雷达探测中线偏向处置边界时：R预＝r预*sin(θ预-θreal)(7)。进一步，步骤4.1之前还包括：判断区域警戒雷达输出的目标信息中目标的速度是否为零，若为零则直接剔除该运动目标，不进行轨迹预测；判断区域警戒雷达输出的运动目标连续的输出数据中目标位置与雷达中线的夹角是否为逐渐减小，若是则判断该运动目标为驶离目标，并剔除该运动目标，不进行轨迹预测。进一步，将步骤5替换为下述步骤：步骤5.1、判断是否为边界目标若：|R预-Rh|＜ΔR，则对应的运动目标为边界目标，否则为非边界目标对于非边界目标，若边界目标进行步骤5.2，其中ΔR为雷达测距精度步骤5.2、对边界目标的目标信息进行多周期连续预测，当其满足R预＜Rh时，则直接进行防撞入预警。进一步，在步骤5之前还进行下述步骤：将区域警戒雷达正前方距离h1处设置为转向边界，h2为横向警戒边界，且h1＞h2若其中：当区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界时：R′预＝r预*COS(θreal+θ预)(8)当区域警戒雷达探测中线偏向处置边界时：R′预＝r预*COS(θ预-θreal)(9)。进一步，所述区域警戒雷达上还设置有激光装置，且所述激光装置产生的光束路线与所述区域警戒雷达的探测中线路线重合。进一步，在步骤3.3中还包括根据激光装置产生的光束判断区域警戒雷达探测中线偏向处置边界或警戒边界。进一步，所述n≥20,所述m≥20。进一步，在步骤4中当存在多次预测输出的运动目标信息与实际输出的运动目标信息不一致时，则对所有实际输出的运动目标信息进行平滑处理。进一步，所述防撞入预警具体为声光警报装置。本专利技术还提供一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警装置，该装置的运行方法为一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供了一种非接触式的事故现场防撞入预警装置，有效地降低了高等级公路事故现场的布控难度；2、采用本专利技术提供的方法，可有效降低高等级公路事故现场的布控成本；3、本专利技术提供的方法实现了对驶向事故现场的车辆的轨迹预测，并准确判断是否驶入警戒区域，可有效避免二次事故的发生；4、采用本专利技术提供的方法，不用车辆碰到设备就能够满足防撞入布控要求，不仅布控简单，而检测效率高，误报率地。附图说明图1为区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界车辆驶入时防撞入预警示意图；图2为区域警戒雷达探测中线偏向处置边界车辆驶入时防撞入预警示意图。具体实施方式下面将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做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。本实施例提供一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法，该方法包括以下步骤：步骤1、设定警戒区域范围根据事故现场情况，选取距事故单位最近的路段边缘为处置边界，根据需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、设定警戒区域范围根据事故现场情况，选取距事故单位最近的路段边缘为处置边界，根据需要在路段内设置与处置边界平行的警戒边界，路段另一边界与警戒边界之间的区域为车辆通行区域；步骤2、在处置边界与警戒边界之间的区域内放置区域警戒雷达，区域警戒雷达的探测方向与警戒区域非警戒状态时车流流向相反，区域警戒雷达与警戒边界的垂直距离为Rh；步骤3、计算区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θreal，计算步骤包括：步骤3.1、开启区域警戒雷达，采集处于其探测范围内运动目标的目标信息s(v,r,θ)，其中ν为目标的速度，r为目标与雷达之间的距离，θ为目标位置与雷达中线的夹角；步骤3.2、雷达数据输出周期为T，则同一个运动目标在nT时刻对应的目标信息为s(vnT,rnT,θnT)，n为雷达数据输出周期序号；步骤3.3、计算nT时刻区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θnT'其中：当区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T+θnT')‑rnT×COS(θT+θnT')|＝v(n+1)×T (1)当区域警戒雷达探测中线偏向处置边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T‑θnT')‑rnT×COS(θT‑θnT')|＝v(n+1)×T (2)利用公式1或公式2计算每个运动目标的θnT'步骤3.4、分别计算θT'、θ2T'、θ3T'、、、、θnT'，对所得结果进行均值处理获得由单个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs步骤3.5、重复步骤3，获取由多个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs1、θs2、θs3、、、、θsm，并对计算结果进行平滑均值处理获得区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θreal，其中m为运动目标序号；步骤4、对每个运动目标进行轨迹预测步骤4.1、进行轨迹预测训练t1时刻区域警戒雷达输出的运动目标的目标信息为st1(vt1,rt1,θt1)：根据θreal预测t2时刻区域警戒雷达输出的运动目标信息为st2(vt2,rt2,θt2)，且t2＞t1其中：st2(vt2,rt2,θt2)具体由下述步骤计算：利用公式3或4计算rt2和θt2探测中线偏向警戒边界时：...
【技术特征摘要】
1.一种笔直路段内事故现场警戒区域防撞入预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、设定警戒区域范围根据事故现场情况，选取距事故单位最近的路段边缘为处置边界，根据需要在路段内设置与处置边界平行的警戒边界，路段另一边界与警戒边界之间的区域为车辆通行区域；步骤2、在处置边界与警戒边界之间的区域内放置区域警戒雷达，区域警戒雷达的探测方向与警戒区域非警戒状态时车流流向相反，区域警戒雷达与警戒边界的垂直距离为Rh；步骤3、计算区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θreal，计算步骤包括：步骤3.1、开启区域警戒雷达，采集处于其探测范围内运动目标的目标信息s(v,r,θ)，其中ν为目标的速度，r为目标与雷达之间的距离，θ为目标位置与雷达中线的夹角；步骤3.2、雷达数据输出周期为T，则同一个运动目标在nT时刻对应的目标信息为s(vnT,rnT,θnT)，n为雷达数据输出周期序号；步骤3.3、计算nT时刻区域警戒雷达探测中线与警戒边界之间的夹角θnT'其中：当区域警戒雷达探测中线偏向警戒边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T+θnT')-rnT×COS(θT+θnT')|＝v(n+1)×T(1)当区域警戒雷达探测中线偏向处置边界时：|r(n+1)T×COS(θ(n+1)T-θnT')-rnT×COS(θT-θnT')|＝v(n+1)×T(2)利用公式1或公式2计算每个运动目标的θnT'步骤3.4、分别计算θT'、θ2T'、θ3T'、、、、θnT'，对所得结果进行均值处理获得由单个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs步骤3.5、重复步骤3，获取由多个运动目标获取的区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θs1、θs2、θs3、、、、θsm，并对计算结果进行平滑均值处理获得区域警戒雷达探测中线与警戒边界夹角θreal，其中m为运动目标序号；步骤4、对每个运动目标进行轨迹预测步骤4.1、进行轨迹预测训练t1时刻区域警戒雷达输出的运动目标的目标信息为st1(vt1,rt1,θt1)：根据θreal预测t2时刻区域警戒雷达输出的运动目标信息为st2(vt2,rt2,θt2)，且t2＞t1其中：st2(vt2,rt2,θt2)具体由下述步骤计算：利用公式3或4计算rt2和θt2探测中线偏向警戒边界时：探测中线偏向处置边界时：且令vt2＝vt1,得出st2(vt2,rt2,θt2)t2时刻区域警戒雷达实际输出的运动目标信息为s′t2(vt2′,rt2′,θt2′)若同时满足则输出的运动目标预测目标信息为s′t2(vt2′,rt2′,θt2′)，反之则输出的运动目标预测目标信息为st2(vt2...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦勇继，郭鹏，刘正红，刘俊龙，
申请(专利权)人：安徽超远信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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