一种路口车辆运行状态预测方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及交通技术领域，尤其涉及一种路口车辆运行状态预测方法及装置，其中，方法包括：按照类圆周运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第一运行状态信息；按照直线运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第二运行状态信息；将第一运行状态信息和第一权重的乘积与第二运行状态信息和第二权重的乘积的和作为当前运行状态信息。通过上述方式，通过预测车辆的第一运行状态信息和第二运行状态信息，并根据车辆的运行速度赋予第一运行状态信息和第二运行状态信息不同的权重来得到当前位置信息，由于第一权重是根据车辆的运行速度实时变化的，预测更加贴近实际情况，有效地提高了车辆运行状态预测的准确性。运行状态预测的准确性。运行状态预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种路口车辆运行状态预测方法及装置


[0001]本申请涉及交通
，尤其涉及一种路口车辆运行状态预测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着智慧路口的建设，交通监管技术得到了进一步地发展。但是，由于现代交通道路越来越宽，在路口处需要对车辆监测的范围也越来越大，因此也就需要在路口处设置多个检测装置，以实现对路口车辆的全域感知。
[0003]现有技术中，一般通过雷达和视频设备配合使用，对路口内的车辆进行监测。且，为了扩大监测范围，通常还可以设置多个监测雷达。例如，针对于一个十字交叉路口，预先在每个方向上的道路两侧分别设置一个雷达，以对四个方向上进入路口的车辆都进行监测。同时，考虑到仅依靠雷达无法监测到进入路口中间的车辆，因此，为弥补雷达视场的盲区，还需要在与车辆相对的路上设置摄像头，以实现对路口中间车辆的监测。显然，现有技术中的这种监测方式极大地增加了路口建设的成本。
[0004]基于此，目前亟需一种路口车辆运行状态预测方法，用于预测车辆在路口中行驶的运行状态，提高对车辆运行状态预测的准确性，降低路口建设的成本。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种路口车辆运行状态预测方法，用于预测车辆在路口中行驶的运行状态，提高对车辆运行状态预测的准确性。
[0006]第一方面，本申请提供一种路口车辆运行状态预测方法，该方法包括：根据路口中的车辆在上一时刻的车辆位置信息、车辆与停止线垂线的夹角信息、车辆的角速度信息以及车辆的转弯半径信息，按照类圆周运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第一运行状态信息；以及根据车辆上一时刻的位置信息、速度信息以及加速度信息，按照直线运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第二运行状态信息；将第一运行状态信息和第一权重的乘积与第二运行状态信息和第二权重的乘积的和作为当前运行状态信息，第一权重和第二权重的和为1，第一权重是根据车辆在上一时刻与停止线平行的方向的速度和上一时刻与停止线垂直的方向的速度的比值得到的；其中，第一运行状态信息和第二运行状态信息包括如下至少一项：第一运行状态信息包括车辆的第一位置信息，第二运行状态信息包括车辆的第二位置信息；第一运行状态信息包括车辆的第一速度信息、第二运行状态信息包括车辆的第二速度信息；第一运行状态信息包括车辆的第一加速度信息，第二运行状态信息包括车辆的第二加速度信息。
[0007]通过上述方式，通过预测车辆的第一运行状态信息和第二运行状态信息，并赋予第一运行状态信息和第二运行状态信息不同的权重来得到当前位置信息，第一权重是根据车辆在上一时刻与停止线平行的方向的速度和上一时刻与停止线垂直的方向的速度的比值得到，可见第一权重是根据车辆的运行速度实时变化的，预测更加贴近实际情况，有效地提高了车辆运行状态预测的准确性。
[0008]一种可能的实现方式，第一权重是根据车辆在上一时刻与停止线平行的方向的速度和上一时刻与停止线垂直的方向的速度的比值得到的，包括：通过如下公式确定第一权重：
[0009][0010]其中，τ为第一权重，v
i
‑
1,x
为上一时刻车辆的X轴速度，v
i
‑
1,y
为上一时刻车辆的Y轴速度，以出口车道延长线和进口车道的延长线的交点为原点，以出口车道直行的反方向为X轴正方向，以出口车道向右转的方向为Y轴正方向建立直角坐标系。
[0011]由于车辆在左转弯的初始时刻，车辆近似为直线运动，通过上述方式，可以保证仅在车辆左转弯的初始时刻，才使用直线运动的轨迹预测算法计算得到的第二位置信息，有效地提高了位置信息预测得准确性。
[0012]一种可能的实现方式，车辆的第一运行状态信息包括车辆的当前时刻的第一位置信息，根据车辆上一时刻的车辆位置信息、车辆与停止线垂线的夹角信息、车辆的角速度信息以及车辆的转弯半径信息，按照类圆周运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第一运行状态信息，包括：通过如下公式确定车辆上一时刻至当前时刻时段内的第一位移变化：
[0013]Δp
x1
＝r
×
[cos(α+ω
×
Δt)
‑
cosα][0014]Δp
y1
＝
‑
r
×
[sin(α+ω
×
Δt)
‑
sinα][0015]通过如下公式确定当前时刻车辆的第一位置：
[0016]p
x1
＝p
i
‑
1,x
+Δp
x1
[0017]p
y1
＝p
i
‑
1,y
+Δp
y1
[0018]其中，Δp
x1
为上一时刻至当前时刻时段内的X方向的第一位移变化量，Δp
y1
为上一时刻至当前时刻时段内的Y方向的第一位移变化量，p
x1
为当前时刻X方向的第一位置，p
y1
为当前时刻Y方向的第一位置，p
i
‑
1,x
为上一时刻X方向的位置，p
i
‑
1,y
为上一时刻Y方向的位置，r为车辆的转弯半径，α为上一时刻车辆与停止线垂线的夹角，ω为上一时刻车辆的角速度，Δt为上一时刻至当前时刻的时段。
[0019]由于车辆在转弯时更接近圆周运动，因此通过上述方式，利用上一时刻的车辆位置信息、车辆与停止线垂线的夹角信息、车辆的角速度信息以及车辆的转弯半径信息预测得到车辆当前时刻的运行状态信息，可以有助于提高车辆运行状态预测的准确性。
[0020]一种可能的实现方式，第二运行状态信息包括车辆的当前时刻的第二位置信息，根据车辆上一时刻的位置信息、速度信息以及加速度信息，按照直线运动的轨迹预测算法，预测得到车辆的第二运行状态信息，包括：
[0021]通过如下公式确定车辆上一时刻至当前时刻时段内的第二位移变化：
[0022][0023][0024]通过如下公式确定当前时刻车辆的第二位置：
[0025]p
x2
＝p
i
‑
1,x
+Δp
x2
[0026]p
y2
＝p
i
‑
1,y
+Δp
y2
[0027]其中，Δp
x2
为上一时刻至当前时刻时段内的X方向的第二位移变化量，Δp
y2
为上一时刻至当前时刻时段内的Y方向的第二位移变化量，p
x2
为当前时刻X方向的第二位置，p
y2
为当前时刻Y方向的第二位置，v
i
‑
1,x
为上一时刻车辆X方向的速度，v
i
‑
1,y
为上一时刻车辆Y方向的速度，a
i
‑
1,x
为上一时刻车辆X方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路口车辆运行状态预测方法，其特征在于，所述方法包括：根据路口中的车辆在上一时刻的车辆位置信息、车辆与停止线垂线的夹角信息、车辆的角速度信息以及车辆的转弯半径信息，按照类圆周运动的轨迹预测算法，预测得到所述车辆的第一运行状态信息；以及，根据所述车辆上一时刻的位置信息、速度信息以及加速度信息，按照直线运动的轨迹预测算法，预测得到所述车辆的第二运行状态信息；将所述第一运行状态信息和第一权重的乘积与所述第二运行状态信息和第二权重的乘积的和作为当前运行状态信息，所述第一权重和所述第二权重的和为1，所述第一权重是根据所述车辆在上一时刻与所述停止线平行的方向的速度和上一时刻与所述停止线垂直的方向的速度的比值得到的；其中，所述第一运行状态信息和所述第二运行状态信息包括如下至少一项：所述第一运行状态信息包括所述车辆的第一位置信息，所述第二运行状态信息包括所述车辆的第二位置信息；所述第一运行状态信息包括所述车辆的第一速度信息、所述第二运行状态信息包括所述车辆的第二速度信息；所述第一运行状态信息包括所述车辆的第一加速度信息，所述第二运行状态信息包括所述车辆的第二加速度信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一权重是根据所述车辆在上一时刻与所述停止线平行的方向的速度和上一时刻与所述停止线垂直的方向的速度的比值得到的，包括：通过如下公式确定所述第一权重：其中，τ为所述第一权重，所述v
i
‑
1,x
为上一时刻所述车辆的X轴速度，所述v
i
‑
1,y
为上一时刻所述车辆的Y轴速度；以出口车道延长线和进口车道的延长线的交点为原点，以出口车道直行的反方向为X轴正方向，以出口车道向右转的方向为Y轴正方向建立直角坐标系。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆的第一运行状态信息包括车辆的当前时刻的第一位置信息；所述根据车辆上一时刻的车辆位置信息、车辆与停止线垂线的夹角信息、车辆的角速度信息以及车辆的转弯半径信息，按照类圆周运动的轨迹预测算法，预测得到所述车辆的第一运行状态信息，包括：通过如下公式确定车辆上一时刻至当前时刻时段内的第一位移变化：Δp
x1
＝r
×
[cos(α+ω
×
Δt)
‑
cosα]Δp
y1
＝
‑
r
×
[sin(α+ω
×
Δt)
‑
sinα]通过如下公式确定当前时刻车辆的第一位置：p
x1
＝p
i
‑
1,x
+Δp
x1
p
y1
＝p
i
‑
1,y
+Δp
y1
其中，Δp
x1
为上一时刻至当前时刻时段内的X方向的第一位移变化量，Δp
y1
为上一时刻至当前时刻时段内的Y方向的第一位移变化量，p
x1
为当前时刻X方向的第一位置，p
y1
为当前
时刻Y方向的第一位置，p
i
‑
1,x
为上一时刻X方向的位置，p
i
‑
1,y
为上一时刻Y方向的位置，r为车辆的转弯半径，α为上一时刻车辆与停止线垂线的夹角，ω为上一时刻车辆的角速度，Δt为上一时刻至当前时刻的时段。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二运行状态信息包括车辆的当前时刻的第二位置信息；根据车辆上一时刻的位置信息、速度信息以及加速度信息，按照直线运动的轨迹预测算法，预测得到所述车辆的第二运行状态信息，包括：通过如下公式确定车辆上一时刻至当前时刻时段内的第二位移变化：通过如下公式确定车辆上一时刻至当前时刻时段内的第二位移变化：通过如下公式确定当前时刻车辆的第二位置：p
x2
＝p
i
‑
1,x
+Δp
x2
p
y2
＝p
i
‑
1,y
+Δp
y2
其中，Δp
x2
为上一时刻至当前时刻时段内的X方向的第二位移变化量，Δp
y2
为上一时刻至当前时刻时段内的Y方向的第二位移变化量，p
x2
为当前时刻X方向的第二位置，p
y2
为当前时刻Y方向的第二位置，v
i
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雯雯，王玉波，张梅竹，段善磊，
申请(专利权)人：青岛海信网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：