一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统，方法包括：在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；根据目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；若车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。本发明专利技术利用加速度来判断交叉路口此时的状态，同时利用雷达对于静止以及低速目标难识别的缺点，将车辆的跟踪丢失作为一个关键信息来实现对车辆排队长度的计算，使数据结果更加真实准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统
本专利技术涉及智能交通管理
，更具体地，涉及一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统。
技术介绍
随着国民经济的高速发展和城市化进程的加快，我国机动车的拥有量及道路交通量急剧增加。如何有效管控这些车辆成为人民群众最关心、最直接的问题之一。道路交通信号灯在城市交通网络系统中发挥了重大作用，而伴随道路交通信号灯出现的问题就是车辆排队现象。准确获取车辆的排队长度，是智能交通系统进行道路交通信号灯控制配时的重要前提，同时也可以进一步提高交通的管理效率和道路系统的承受能力。现有技术中，雷达在识别目标时，会过滤掉速度过低的目标，否则会将场景中大量的静止背景识别为目标，因此雷达对于静止车辆的识别会比较差，导致使用雷达进行车辆排队长度检测时也会遇到很大的困难。因此在使用雷达进行车辆排队长度检测时，大都采用基于排队论的方法进行测量，来得到一个大致的车辆排队长度。排队论的方法将交叉路口看作一个服务系统，并认为车辆到达规律服从一定分布，当车辆到达率超过服务能力时，排队开始形成，车辆到达累计数与离去累计数之差为排队车辆数，进而得到车辆的排队长度。然而在这种方法中，不能得到一个准确的排队长度，无法为智能交通系统提供一个准确的信息。因此，现在亟需一种新的车辆排队长度检测方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统，根据本专利技术提供的第一方面，本专利技术提供一种基于雷达的车辆排队长度检测方法，包括：在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。其中，所述基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度，包括：所述车道计算方式为：其中，ceil(·)为向上取整函数，x为目标车辆的横坐标，△x为距离右侧最近车道线的水平距离，w是车道线的宽度；所述当前加速度计算方式为：其中，车辆Cm在第t帧时的速度为vm_t，在第t+1帧时的速度为vm_t+1，ΔT为雷达工作状态下相邻两帧的时间间隔。其中，所述根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态，包括：根据取所述车道内加速度和车道内车辆数，计算车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例；根据所述车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例与预设阈值之间的大小关系，判断所述车道所处的状态。其中，所述根据所述车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例与预设阈值之间的大小关系，判断所述车道所处的状态，包括：若所述车道内车辆减速的比例大于第一预设阈值，则判定所述车道处于停止状态，并记录处于停止状态下车辆停止信息以建立车道的排队区；若所述车道内车辆加速的比例大于第二预设阈值，则判定所述车道处于通行状态，并清空所述车道的排队区。其中，所述获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，包括：使用调频连续波雷达获取车辆的位置和速度信息；将所述车辆的位置转换为车辆的坐标形式表示。其中，所述若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度，包括：遍历车道排队区中所有车辆，将其中每一辆车与所述目标车辆进行比较；若所述目标车辆的纵坐标大于每一辆车，则将所述目标车辆加入所述车道的排队区，若所述目标车辆的纵坐标小于其中的某些车辆，则确定这些车辆为误添加车辆，删除所述误添加的车辆，并将所述目标车辆加入所述车道的排队区；计算所述车道的排队区的最近位置与最远位置，并根据所述最近位置与最远位置之间的距离差计算得到排队长度。根据本专利技术提供的第二方面，本专利技术提供一种基于雷达的车辆排队长度检测系统，包括：信息获取模块，用于在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；车道确定模块，用于基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；车道状态判断模块，用于根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；排队信息计算模块，用于若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。根据本专利技术提供的第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所提供的基于雷达的车辆排队长度检测方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所提供的基于雷达的车辆排队长度检测方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种基于雷达的车辆排队长度检测方法及系统，利用加速度来判断交叉路口此时的状态，同时利用雷达对于静止以及低速目标难识别的缺点，将车辆的跟踪丢失作为一个关键信息来实现对车辆排队长度的计算，使数据结果更加真实准确。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于雷达的车辆排队长度检测方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的雷达安装后的坐标系示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于雷达的车辆排队长度检测系统结构示意图；图4示例了一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术实施例提供的一种基于雷达的车辆排队长度检测方法流程示意图，如图1所示，包括：101、在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；102、基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；103、根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；104、若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。具体的，在步骤101中，本专利技术实施例预先以雷达的安装位置为坐标原点建立平面直角坐标系进行分析，图2是本专利技术实施例提供的雷达安装后的坐标系示意图，如图2所示，具体的安装方式为在交叉路口安装好调频连续波雷达，雷达正对要检测的道路，调整雷达的俯仰角、偏转角，知道雷达的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于雷达的车辆排队长度检测方法，其特征在于，包括：/n在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；/n基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；/n根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；/n若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于雷达的车辆排队长度检测方法，其特征在于，包括：
在预设坐标系内，获取交叉路口处目标车辆的坐标和瞬时速度，所述预设坐标系以交叉路口处安装的雷达为原点建立；
基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度；
根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态；
若所述车道处于停止状态，则记录所述车道内跟踪丢失的目标，并将所述丢失的目标加入所述车道的排队区，以计算得出所述车道的排队长度。


2.根据权利要求1所述的基于雷达的车辆排队长度检测方法，其特征在于，所述基于所述目标车辆的坐标和瞬时速度，确定所述目标车辆所处的车道以及当前加速度，包括：
所述车道计算方式为：



其中，ceil(·)为向上取整函数，x为目标车辆的横坐标，△x为距离右侧最近车道线的水平距离，w是车道线的宽度；
所述当前加速度计算方式为：



其中，车辆Cm在第t帧时的速度为vm_t，在第t+1帧时的速度为vm_t+1，ΔT为雷达工作状态下相邻两帧的时间间隔。


3.根据权利要求1所述的基于雷达的车辆排队长度检测方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆所处的车道以及当前加速度判断所述车道所处的状态，包括：
根据取所述车道内加速度和车道内车辆数，计算车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例；
根据所述车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例与预设阈值之间的大小关系，判断所述车道所处的状态。


4.根据权利要求3所述的基于雷达的车辆排队长度检测方法，其特征在于，所述根据所述车道内车辆减速的比例和车道内车辆加速的比例与预设阈值之间的大小关系，判断所述车道所处的状态，包括：
若所述车道内车辆减速的比例大于第一预设阈值，则判定所述车道处于停止状态，并记录处于停止状态下车辆停止信息以建立车道的排队区；
若所述车道内车辆加速的比例大于第二预设阈值，则判定所述车道处于通行状态，并清空所述车道的排队区。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国盛，褚兆飞，陈瑞，刘景顺，
申请(专利权)人：巍泰技术武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42