基于无源感知的公路车辆定位追踪方法、装置及可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于无源感知的公路车辆定位追踪方法、装置及可读介质，当车辆在公路上行驶，获取铺设在路面两侧的光纤感知设备采集到的光纤数据，并对光纤数据进行预处理，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据；根据路面两侧所对应的振动数据确定车辆在路面上行驶的车道；根据光纤数据的采集时间和峰值位置确定车辆的路向位置坐标和行驶速度，结合车道确定车辆位置坐标；获取路面图像数据，将路面图像数据输入车辆检测算法，得到车辆基本信息；基于时间和空间对齐将光线数据与路面图像数据关联，将对应的车辆基本信息、行驶速度和车辆位置坐标进行融合得到完整车辆信息，实现精准定位追踪。实现精准定位追踪。实现精准定位追踪。

【技术实现步骤摘要】
基于无源感知的公路车辆定位追踪方法、装置及可读介质


[0001]本专利技术涉及车路协同领域，具体涉及一种基于无源感知的公路车辆定位追踪方法、装置及可读介质。

技术介绍

[0002]自动驾驶技术是影响未来汽车产业发展的重要因素。随着自动驾驶技术的成熟，驾驶员被解放，出行过程中的娱乐、社交、消费场景被彻底打开，开辟万亿级市场。自动驾驶目前有单车智能和车路协同两种技术路线。其中单车智能主要依靠车辆自身的视觉、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行环境感知。车路协同关注道路智能化，通过路侧感知设备(包括摄像头、激光雷达、能见度监视仪、光纤感知、RSU等)进行路况监测，助力自动驾驶。
[0003]路侧感知与单侧感知相比，有如下优势：
[0004]1、可提供超视距信息、其覆盖更远更广，单侧感知只能获得车辆200m范围内的信息，路侧感知则可获得几公里甚至上千公里的路况信息(如事故、拥堵、落石、路面湿滑等)；
[0005]2、可获得并存储更长时间数据信息，进而可提供更全面准确的道路信息；
[0006]3、路侧感知可支持全天候，满足恶劣天气(雨雪雾风)、夜晚、强光、逆光等异常情况下感知探测；
[0007]4、路侧感知设备与单侧感知设备相比，无车载需求，在功耗、体积、成本等需求上要求低，可部署功能更好更多的设备，监测信息更完整全面准确，在路侧部署更多的感知设备，可减少单侧感知设备的部署，确保总体成本更优。
[0008]目前摄像头、激光雷达等其它感知设备无法满足在满足恶劣天气(雨雪雾风)、夜晚、强光、逆光等异常情况下感知探测，而公路的首要需求就是安全，确保在恶劣天气等异常情况下正常监测尤为重要。而且摄像头、激光雷达、毫米波雷达均需要分散供电，且全程监测，功耗比较大。目前已有的路侧车辆定位追踪的方式是毫米波雷达或激光雷达，但这两种方式监测范围很小，范围仅为100m
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1000m，要实现全程定位追踪，需要连续多点布放，而当前激光雷达技术、跨点位追踪和融合算法技术还不成熟，尚无商用，除了成本高昂，其中间有个点位监测失败或故障，还会导致全程追踪失败。目前也有采用车载GPS的方案进行车辆的定位追踪。但GPS的误差为几米，无法实现车道级定位，采用RTK高精度定位方式则成本高昂，且在隧道或城市有遮挡处无法获取定位信息，同时需要每辆车都安装GPS或RTK，这在短期内是无法实现的，并且获取到的信息有限，难以进行有效整合，获取到信息也难以进行更多信息的挖掘和利用。

技术实现思路

[0009]针对上述提到的技术问题，本申请的实施例的目的在于提出了一种基于无源感知的公路车辆定位追踪方法、装置及可读介质，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。
[0010]第一方面，本申请的实施例提供了一种基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，包括以下步骤：
[0011]S1，当车辆在公路上行驶，获取铺设在公路的路面两侧的光纤感知设备采集到的光纤数据，并对光纤数据进行预处理，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据；
[0012]S2，根据路面两侧所对应的振动数据确定车辆在路面上行驶的车道；
[0013]S3，根据光纤数据的采集时间和峰值位置确定车辆的路向位置坐标和当前时段的行驶速度，结合路向位置坐标以及车辆在路面上行驶的车道确定车辆位置坐标；
[0014]S4，获取公路上方采集到的路面图像数据，将路面图像数据输入车辆检测算法，得到车辆基本信息，车辆基本信息包括车辆类型、车品牌、车道、车颜色、车牌号和/或朝向；
[0015]S5，基于时间和空间对齐将光纤数据和路面图像数据进行关联，将对应的车辆基本信息、行驶速度和车辆位置坐标进行融合，得到完整车辆信息。
[0016]作为优选，还包括：重复步骤S1
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S5得到连续时间段内的多组完整车辆信息，将得多组完整车辆信息进行拼接，得到整个路段的实时车辆信息，并通过数字孪生实时呈现或采用车辆网技术将实时车辆信息发送给车辆以进行决策处理。
[0017]作为优选，步骤S1中的对光纤数据进行预处理，得到振动数据，具体包括：
[0018]对光纤数据进行直方图分布均衡化、高斯滤波、中值滤波、恒虚警检测以及双边滤波，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据。
[0019]作为优选，步骤S2具体包括：根据垂直于路向同一位置的路面的一侧与另一侧所采集到的振动数据的强度对比判断车辆在路面上行驶的车道。
[0020]作为优选，步骤S3中根据光纤数据的采集时间和峰值确定车辆的路向位置坐标和当前时段的行驶速度，具体包括：
[0021]根据光纤数据的第一峰值确定第一时间T1和第一位置L1，根据光纤数据的第二峰值确定第二时间T1和第二位置L1，基于第一时间T1、第一位置L1、第二时间T1和第二位置L1计算在先验速度范围内的车辆的当前时段的行驶速度；
[0022]根据第一时间T1、第一位置L1以及行驶速度得到车辆的路向位置坐标，路向位置坐标为沿光纤铺设方向的位置坐标。
[0023]作为优选，车辆位置坐标为车辆在路面上行驶的车道上的具体位置坐标，根据车辆位置坐标分析得到车辆的计数统计、车辆平均车速、车辆的拥堵状况、车辆拥堵预测或路面开裂和破损情况。
[0024]作为优选，步骤S5具体包括：
[0025]通过时间对齐获取对应时刻的路面图像数据和光纤数据；
[0026]通过空间对齐在对应时刻的路面图像数据和光纤数据中获取对应时刻对应区域的光纤数据与路面图像数据，并将根据对应时刻对应区域的光纤数据与路面图像数据分别得到的车辆位置坐标、行驶速度和车辆基本信息进行融合，得到完整车辆信息。
[0027]作为优选，光纤感知设备为基于连续波调频技术的分布式光纤感知设备，光纤感知设备包括铺设在路面之下或路面上两侧的1根或多根光纤。
[0028]第二方面，本申请的实施例提供了一种基于无源感知的公路车辆定位追踪装置，包括：
[0029]振动数据获取模块，被配置为当车辆在公路上行驶，获取铺设在公路的路面两侧的光纤感知设备采集到的光纤数据，并对光纤数据进行预处理，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据；
[0030]车道确定模块，被配置为根据路面两侧所对应的振动数据确定车辆在路面上行驶的车道；
[0031]位置坐标确定模块，被配置为根据光纤数据的采集时间和峰值位置确定车辆的路向位置坐标和当前时段的行驶速度，结合路向位置坐标以及车辆在路面上行驶的车道确定车辆位置坐标；
[0032]车辆基本信息获取模块，被配置为获取公路上方采集到的路面图像数据，将路面图像数据输入车辆检测算法，得到车辆基本信息，车辆基本信息包括车辆类型、车品牌、车道、车颜色、车牌号和/或朝向；
[0033]关联模块，被配置为基于时间和空间对齐将光纤数据和路面图像数据进行关联，将对应的车辆基本信息、行驶速度和车辆位置坐标进行融合，得到完整车辆信息。
[0034]第三方面，本申请的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，当车辆在公路上行驶，获取铺设在公路的路面两侧的光纤感知设备采集到的光纤数据，并对所述光纤数据进行预处理，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据；S2，根据所述路面两侧所对应的振动数据确定车辆在所述路面上行驶的车道；S3，根据所述光纤数据的采集时间和峰值位置确定所述车辆的路向位置坐标和当前时段的行驶速度，结合所述路向位置坐标以及车辆在所述路面上行驶的车道确定车辆位置坐标；S4，获取所述公路上方采集到的路面图像数据，将所述路面图像数据输入车辆检测算法，得到车辆基本信息，所述车辆基本信息包括车辆类型、车品牌、车道、车颜色、车牌号和/或朝向；S5，基于时间和空间对齐将所述光纤数据和所述路面图像数据进行关联，将对应的车辆基本信息、行驶速度和车辆位置坐标进行融合，得到完整车辆信息。2.根据权利要求1所述的基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，其特征在于，还包括：重复步骤S1
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S5得到连续时间段内的多组完整车辆信息，将得所述多组完整车辆信息进行拼接，得到整个路段的实时车辆信息，并通过数字孪生实时呈现或采用车辆网技术将所述实时车辆信息发送给所述车辆以进行决策处理。3.根据权利要求1所述的基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，其特征在于，所述步骤S1中的对所述光纤数据进行预处理，得到振动数据，具体包括：对所述光纤数据进行直方图分布均衡化、高斯滤波、中值滤波、恒虚警检测以及双边滤波，得到对应不同时间点下不同光纤位置的振动数据。4.根据权利要求1所述的基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：根据垂直于路向同一位置的所述路面的一侧与另一侧所采集到的振动数据的强度对比判断所述车辆在所述路面上行驶的车道。5.根据权利要求1所述的基于无源感知的公路车辆定位追踪方法，其特征在于，所述步骤S3中根据所述光纤数据的采集时间和峰值确定所述车辆的路向位置坐标和当前时段的行驶速度，具体包括：根据所述光纤数据的第一峰值确定第一时间T1和第一位置L1，根据所述光纤数据的第二峰值确定第二时间T1和第二位置L1，基于所述第一时间T1、第一位置L1、第二时间T1和第二位置L1计算在先验速度范围内的所述车辆的当前时段的行驶速度；根据所述第一时间T1、第一位置L1以及行驶速度得到所述车辆的路向位置坐标，所述路向位置坐标为沿光纤铺设方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，曾志超，郝亚东，
申请(专利权)人：北京见合八方科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：