一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法技术

本发明专利技术提出一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法，通过观察饱和消散波变化特征，根据集散波模型及每辆车上游识别时刻、下游识别时刻，推演出该车的行驶轨迹，找出不符合速度推演的部分，即速度超过或小于阈值最大最小速度，或使集散波出现矛盾或改变的部分，如集结波斜率不会增大。本发明专利技术能够对不存在并道加塞、存在并道加塞、可能存在并道加塞三种情况进行识别，能够对加塞的位置范围、车牌识别信息、轨迹信息等信息进行融合分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法
本专利技术涉及交通控制领域，具体涉及一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法。
技术介绍
车辆违规并道加塞是造成交通拥堵以及交通事故的主要因素之一。现阶段，针对车辆并道加塞行为的判断多依赖交警现场执法和实时调取监控等方式，存在执法效率低、事件响应不及时等问题，缺乏将并道加塞行为同交通状态监测相结合的手段。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法，通过观察饱和消散波变化特征，根据集散波模型及每辆车上游识别时刻、下游识别时刻，推演出该车的行驶轨迹，找出不符合速度推演的部分，即速度超过或小于阈值最大最小速度，或使集散波出现矛盾或改变的部分，如集结波斜率不会增大。本专利技术具体采用如下技术方案：一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法，该方法包括如下步骤：(1)首先对通过上下游路口的车辆进行车牌识别，记录每辆车从上游路口驶入时刻及该车从下游路口目标相位某周期绿灯时间驶出的时刻(2)分别对和进行按时间顺序进行排序，观察各和在序列中的位置是否相同，如不同，则找出对应的和设该车辆为Cm；(3)绘制Cm的行驶轨迹，从上游路口时刻出发，以vmax的速度行驶，绘制轨迹线，同时过下游路口时刻，以饱和消散速度vb绘制轨迹线，该轨迹线与消散波w1相交于O1，过O1做停车等待的时空轨迹线，设该轨迹线与以vmax的速度行驶的轨迹线相交于a1；(4)分析a1与O1的相对位置，如果a1＜O1，则表示Cm是通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，并不存在并道加塞现象，需转到步骤5进一步分析；如果a1＞O1，则表示Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象；(5)当a1＜O1时，此时从和序列中找到在Cm之前从上游驶入而在Cm之后从下游路口驶出的车辆Cf，以vmin的速度行驶，绘制轨迹线，并与Cf饱和流率消散的轨迹综合分析，如Cf有停车等待，则得到Cf的集结波w2，如w2＞w1，则可知轨迹线不成立，Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象；(6)从和序列中找到在Cm之前从上游驶入而在Cm之后从下游路口驶出的车辆，观察是否存在轨迹线不成立的情况，如存在轨迹线不成立的情况，则Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象；(7)如存在并道加塞现象，则进一步分析目标相位饱和消散的实际波形图，由于并道加塞的存在，饱和消散波会在加塞位置出现变化，加塞位置的原排队后车消散时间后延至少一个饱和车头时距；(8)分析饱和消散波位置变化前一辆车的和即回到步骤2进行分析，从而确定此处是否不存在并道加塞、一定存在并道加塞、可能存在并道加塞三种情况；(9)通过分析饱和消散波位置变化前一辆车与本车的和是否出现交叉，来判断是否本车处属于加塞位置，如出现交叉，则属于加塞位置，如未出现交叉，则不属于加塞位置。本专利技术具有如下有益效果：(1)能够对不存在并道加塞、存在并道加塞、可能存在并道加塞三种情况进行识别；(2)能够对加塞的位置范围进行分析；(3)可通过车牌识别信息、轨迹信息、二者融合信息进行分析。附图说明图1是并道加塞位置范围分析图。图2是并道加塞消散波形变化分析图。图3是非并道加塞轨迹分析图。具体实施方式Step1：首先对通过上下游路口的车辆进行车牌识别，进而对车牌进行匹配，记录每辆车从上游路口驶入时刻及该车从下游路口目标相位某周期绿灯时间驶出的时刻Step2：分别对和进行按时间顺序进行排序，观察各和在序列中的位置是否相同，如不同，则找出对应的和设该车辆为Cm，进一步进行分析；Step3：绘制Cm可能的行驶轨迹，从上游路口时刻出发，以vmax的速度行驶(此处vmax可取路段限速值)，绘制轨迹线，同时，过下游路口时刻，以饱和消散速度vb绘制轨迹线，该轨迹线与消散波w1相交于O1，过O1做停车等待的时空轨迹线，设该轨迹线与以vmax的速度行驶的轨迹线相交于a1；Step4：分析a1与O1的相对位置，如果a1＜O1(图中A1)，则表示Cm有可能是通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，并不一定存在并道加塞现象，需转到步骤5进一步分析；如果a1＞O1(图中B1)，则表示Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象(此处仅判断有无排队加塞现象)；Step5：当a1＜O1时，需进一步分析是否存在并道加塞现象，此时从和序列中找到在Cm之前从上游驶入而在Cm之后从下游路口驶出的车辆Cf，以vmin的速度行驶(此处vmin可取值vb)，绘制轨迹线，并与Cf饱和流率消散的轨迹综合分析，如Cf有停车等待(以vmin速度行驶的轨迹线与饱和消散波的交点，在以饱和消散速度vb行驶的轨迹线与饱和消散波的交点之上)，则得到Cf的集结波w2，如w2＞w1，则可知轨迹线不成立，Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象；Step6：从和序列中找到在Cm之前从上游驶入而在Cm之后从下游路口驶出的车辆，观察是否存在轨迹线不成立的情况，如存在轨迹线不成立的情况，则Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象。Step7：在上述分析的基础上，如存在并道加塞现象，则进一步分析目标相位饱和消散的实际波形图，如图1所示，由于并道加塞的存在，饱和消散波会在加塞位置出现变化，加塞位置的原排队后车消散时间后延至少一个饱和车头时距；Step8：由于随机性的影响，在实际轨迹中可能出现多个饱和消散波位置变化的情况，此时首先分析饱和消散波位置变化前一辆车的和即回到步骤2进行分析，从而确定此处是否不存在并道加塞、一定存在并道加塞、可能存在并道加塞三种情况；Step9：加塞位置的分析：由图1可知，根据加塞时刻不同，可分为后车未启动时加塞、后车消散时加塞两种情况。后车未启动时的加塞会导致消散波波形发生变化，而后车消散时加塞消散波形不发生变化，此时发生变化的是车辆饱和消散轨迹，该轨迹从连续的饱和消散速度vb变为两个饱和消散速度vb的衔接。后车消散时加塞会使得加塞影响向后传递，最终可能会使得从某辆停止车辆开始，出现未启动时加塞的消散波形。此时，可通过分析饱和消散波位置变化前一辆车与本车的和是否出现交叉，来判断是否本车处属于加塞位置，如出现交叉，则属于加塞位置，如未出现交叉，则不属于加塞位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)首先对通过上下游路口的车辆进行车牌识别，记录每辆车从上游路口驶入时刻

【技术特征摘要】
1.一种基于车牌识别及轨迹数据的并道加塞行为分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)首先对通过上下游路口的车辆进行车牌识别，记录每辆车从上游路口驶入时刻及该车从下游路口目标相位某周期绿灯时间驶出的时刻
(2)分别对和进行按时间顺序进行排序，观察各和在序列中的位置是否相同，如不同，则找出对应的和设该车辆为Cm；
(3)绘制Cm的行驶轨迹，从上游路口时刻出发，以vmax的速度行驶，绘制轨迹线，同时过下游路口时刻，以饱和消散速度vb绘制轨迹线，该轨迹线与消散波w1相交于O1，过O1做停车等待的时空轨迹线，设该轨迹线与以vmax的速度行驶的轨迹线相交于a1；
(4)分析a1与O1的相对位置，如果a1＜O1，则表示Cm是通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，并不存在并道加塞现象，需转到步骤5进一步分析；如果a1＞O1，则表示Cm不可能通过超车达到尽快从下游路口驶出的目的，而是存在并道加塞现象；
(5)当a1＜O1时，此时从和序列中找到在Cm之前从上游驶入而在Cm之后从下游路口驶出的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚春琳，刘小明，李丽丽，冯帅，沈辉，冯寿展，刘文达，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11