一种非信号交叉口车辆行为分析方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种非信号交叉口车辆行为分析方法、系统及计算机可读存储介质，属于车辆行为分析技术领域，解决了现有技术中无法客观简便地获知非信号控制交叉口车辆行为模式的技术问题。一种非信号交叉口车辆行为分析方法，包括以下步骤：在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离‑速度轨迹；根据一系列车辆距离‑速度轨迹，获取任意两条车辆距离‑速度轨迹之间的距离；根据任意两条车辆距离‑速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离‑速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果。通过本发明专利技术所述方法可以客观简便地获知非信号控制交叉口车辆行为模式。

【技术实现步骤摘要】
一种非信号交叉口车辆行为分析方法、系统及存储介质
本专利技术涉及车辆行为分析
，尤其是涉及一种非信号交叉口车辆行为分析方法、系统及计算机可读存储介质。
技术介绍
我国公路平面交叉口发生的交通事故占总事故数的30％～40％，其中，非信号控制平面交叉口事故率和事故严重程度均高于信号控制平面交叉口，因此非信号交叉口交通安全问题十分严峻，深入分析无信号控制交叉口车辆行为模式，提升车辆穿越非信号控制交叉口安全管理效率符合人民切身利益。然而，传统的车辆穿越非信号控制交叉口的行为模式分析中，机动车行为研究多基于行为特征观测统计或问卷调查等，这种方法较为单一，主观；一些学者为避免以上问题，采用车辆传感器数据或招募自愿接受实验的驾驶员并在其车辆上安装实验设备以获取实验数据来研究车辆驾驶行为，然而由于非信号控制交叉口处车辆行为差异微妙，使得数据采集难度加大、采集到的数据误差大，且以上方法操作较为复杂。目前在非信号控制交叉口处尚缺乏客观且可操作性强的车辆行为模式分析方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种非信号交叉口车辆行为分析方法、系统及计算机可读存储介质，以解决现有技术中无法客观简便地获知非信号控制交叉口车辆行为模式的技术问题。一方面，本专利技术提供了一种非信号交叉口车辆行为分析方法，包括以下步骤：在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，根据所述车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离-速度轨迹；根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离；根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果。进一步地，所述非信号交叉口车辆行为分析方法还包括，以距停车线第一设定距离和超过停车线第二设定距离之间的区域作为车辆轨迹采集区域。进一步地，所述获取车辆距停车线的距离，具体包括，通过距离计算公式获取轨迹的长度，根据所述轨迹的长度，获取车辆距停车线的距离，所述距离计算公式为L＝l1+l2+...+li+...+ln，其中，li为轨迹总相邻两坐标点之间的距离，xi为轨迹中第i个轨迹点的横坐标，yi为一条轨迹中第i个轨迹点的纵坐标，L为轨迹的长度。进一步地，获取对应的车辆瞬时速度，具体包括，获取车辆的每一帧运动的距离矢量及观测视频的帧率，利用公式获取对应的车辆瞬时速度，其中，V为对应的车辆瞬时速度，为车辆的每一帧运动的距离矢量，f为观测视频的帧率。进一步地，根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，具体包括，根据轨迹距离计算公式，获取获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，所述轨迹距离计算公式为其中，d⊥表示两条轨迹的距离；TrajS表示两两比较的两条轨迹中较短的那条轨迹；TrajL表示两两比较的两条轨迹中较长的那条轨迹；l⊥i表示较短的轨迹的第i点到较长轨迹的垂直距离；S0表示较短车辆轨迹的第一个点；Si(xnumji，ynumji)表示较短车辆轨迹的第i个点；Sn(xnumji+1i，ynumji+1i)表示较短车辆轨迹的第n个点，L0(xl0，yl0)表示较长车辆轨迹的第一个点；Li(xli，yli)表示较长车辆轨迹的第i个点；Ln(xln，yln)表示较长车辆轨迹的第n个点，是线段L0S0的方向向量,是线段L0Ln的方向向量，e1及e2分别为和的单位向量。进一步地，根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，具体包括，确定聚类半径及邻域对象数，根据任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离与聚类半径之间的大小关系，确定对应车辆距离-速度轨迹是否放入同一簇，根据簇的数量与邻域对象数的大小关系，确定该簇内的轨迹是否为聚类结果。进一步地，根据任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离与聚类半径之间的大小关系，确定对应车辆距离-速度轨迹是否放入同一簇，具体包括，若两条车辆距离-速度轨迹之间的距离小于聚类半径，则将两条车辆距离-速度轨迹放入同一簇，否则，不放入同一簇。进一步地，根据簇中的轨迹数量与邻域对象数的大小关系，确定该簇内的轨迹是否为聚类结果，具体包括，若簇中的轨迹数量大于邻域对象数，则确定该簇内的轨迹为聚类结果，否则，丢弃这一簇的轨迹。另一方面，本专利技术还提供了一种非信号交叉口车辆行为分析系统，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的非信号交叉口车辆行为分析方法。另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的非信号交叉口车辆行为分析方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，根据所述车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离-速度轨迹；根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离；根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果，通过所述聚类结果，可以客观简便地获知非信号控制交叉口车辆行为模式。附图说明图1为本专利技术实施例1所述的非信号交叉口车辆行为分析方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例1所述的车辆轨迹采集区域示意图；图3为本专利技术实施例1所述的车辆距离-速度轨迹示意图；图4为本专利技术实施例1所述的计算两条轨迹间的距离的示意图；图5为本专利技术实施例1所述的轨迹聚类思路示意图；图6为本专利技术实施例1所述的轨迹聚类的流程示意图；图7为本专利技术实施例1所述的轨迹聚类结果。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术实施例提供了一种非信号交叉口车辆行为分析方法，其流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：S1、在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，根据所述车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离-速度轨迹；S2、根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离；S3、根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果。优选的，所述非信号交叉口车辆行为分析方法还包括，以距停车线第一设定距离和超过停车线第二设定距离之间的区域作为车辆轨迹采集区域。一个具体实施例中，由于一般车辆车身长度为4.5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，根据所述车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离-速度轨迹；/n根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离；/n根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
在车辆轨迹采集区域内，获取车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，根据所述车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度，得到一系列车辆距离-速度轨迹；
根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离；
根据所述任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，对所有车辆距离-速度轨迹进行聚类，得到车辆距停车线的距离及对应的车辆瞬时速度的聚类结果。


2.根据权利要求1所述的非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，还包括，以距停车线第一设定距离和超过停车线第二设定距离之间的区域作为车辆轨迹采集区域。


3.根据权利要求2所述的非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，所述获取车辆距停车线的距离，具体包括，通过距离计算公式获取轨迹的长度，根据所述轨迹的长度，获取车辆距停车线的距离，所述距离计算公式为L＝l1+l2+...+li+...+ln，其中，li为轨迹总相邻两坐标点之间的距离，xi为轨迹中第i个轨迹点的横坐标，yi为一条轨迹中第i个轨迹点的纵坐标，L为轨迹的长度。


4.根据权利要求1所述的非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，获取对应的车辆瞬时速度，具体包括，获取车辆的每一帧运动的距离矢量及观测视频的帧率，利用公式获取对应的车辆瞬时速度，其中，V为对应的车辆瞬时速度，为车辆的每一帧运动的距离矢量，f为观测视频的帧率。


5.根据权利要求1所述的非信号交叉口车辆行为分析方法，其特征在于，根据一系列所述车辆距离-速度轨迹，获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，具体包括，根据轨迹距离计算公式，获取获取任意两条车辆距离-速度轨迹之间的距离，所述轨迹距离计算公式为



其中，d⊥表示两条轨迹的距离；TrajS表示两两比较的两条轨迹中较短的那条轨迹；TrajL表示两两比较的两条轨迹中较长的那条轨迹；l⊥i表示较短的轨迹的第i点到较长轨迹的...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅立平，文夏梅，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42