一种信息轨、道面信息感知系统和道面信息感知方法技术方案

本发明专利技术提供一种信息轨、道面信息感知系统及道面信息感知方法，其中信息轨包括设置于道面且能够获取道面传感数据以形成无形轨道信息的传感网络，无形轨道信息覆盖道面沿预设路径延伸的预设监测区域内的行车及道面信息。道面信息感知系统包括传感网络道路和状态分析模块，其先获取多种道面传感数据，然后获取实际分析目标，从多个预设分析方法中选择出目标分析方法，最后基于目标分析方法分析目标传感数据，得到实际分析目标对应的无形轨道信息。相比于现有技术，本发明专利技术开创性地提出了信息轨的概念，为人们提供了一种全新的道路监测的思路，实现了在无法铺设有形轨的开阔路面，获取行车信息及道面信息并进行监测的问题。行车信息及道面信息并进行监测的问题。行车信息及道面信息并进行监测的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种信息轨、道面信息感知系统和道面信息感知方法


[0001]本专利技术涉及交通信息
，尤其涉及一种信息轨、道面信息感知系统和道面信息感知方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国道路交通运输行业快速发展。中国机动车保有量、驾驶人数量、道路里程也持续增长。近年来，我国汽车新注册登记数量每年就以超过2000万辆的速度增长，城市机动化水平进一步提升，道路安全也日趋复杂。在交通道路快速发展以及汽车保有量的快速增长的背景下，涌现了各种问题，例如城市拥堵、交通事故频发、道路设施易损坏，路面维护困难等等。因此，如何对道路的车辆进行监测已经成为了人们研究的重点课题。
[0003]现有的道路监测方案多是基于有形轨进行设计的，例如地铁、高铁等，其通常在固定的轨道上运行，人们仅需在固定的轨道上设置相应的监控设施即可完成监测。然而在公路等不具备固定轨道的道路下，道面覆盖区域广且往往存在多个车道，加之车辆随机行驶，经常出现变道等行为，导致上述基于有形轨设计的监测方案，无论是从信息采集的角度，还是从信息分析的角度，均无法应用于公路等不具备有形轨的道面上。
[0004]所以，人们亟需一种能够对不具备固定轨道的行车场景进行监测的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种信息轨、道面信息感知系统和道面信息感知方法，用以解决如何对不具备固定轨道的行车场景进行监测的问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种信息轨，包括设置于道面且能够获取道面传感数据以形成无形轨道信息的传感网络，所述无形轨道信息覆盖所述道面沿预设路径延伸的预设监测区域内的行车及道面信息。
[0008]进一步的，所述预设监测区域为在所述道面中，基于预设宽度，沿所述预设路径延伸至预设长度构成的区域，所述预设宽度小于所述道面的宽度，所述预设长度小于所述道面的长度。
[0009]进一步的，所述无形轨道信息包括所述预设监测区域中是否存在车辆、所述预设监测区域中的车型分类统计、所述预设监测区域的道面状态预测结果。
[0010]第二方面，本专利技术还提供一种道面信息感知系统，包括传感网络道路和状态分析模块，所述传感网络道路包括如上述任一项所述信息轨；
[0011]所述传感网络道路用于行车并采集所述道面传感数据，所述传感网络道路电连接所述状态分析模块，所述状态分析模块包括数据获取模块、方法选定模块和数据分析模块，其中：
[0012]所述数据获取模块用于获取所述传感网络道路中的多种道面传感数据；
[0013]所述方法选定模块用于获取实际分析目标，并基于所述实际分析目标，根据所述
道面传感数据的种类，从多个预设分析方法中选择出目标分析方法，并从所述道面传感数据中筛选出与所述目标分析方法对应的目标传感数据；
[0014]所述数据分析模块用于基于所述目标分析方法分析所述目标传感数据，得到所述实际分析目标对应的无形轨道信息。
[0015]进一步的，所述传感网络道路包括多个道路模块体和所述信息轨，多个所述道路模块体相互拼接构成用于车辆行驶的道面，所述信息轨包括多种传感网络，所述传感网络用于采集所述道面传感数据，多种传感网络分别可选择地连接于不同的所述道路模块体，多种传感网络均电连接至一起，所述传感网络包括光纤类传感网络、电类传感网络和磁类传感网络。
[0016]进一步的，所述道路模块体包括自下而上依次相连的基层、传感层和路面层，所述传感网络埋设于所述传感层，所述传感网络的信号传输端延伸出所述传感层的侧端面。
[0017]进一步的，所述传感网络道路还包括连接器和填充料，所述连接器位于两个所述道路模块体之间，所述连接器分别连接相邻的两个所述道路模块体中的传感网络；所述填充料填充于相邻的两个所述道路模块体之间的缝隙中。
[0018]第三方面，本专利技术还提供一种道面信息感知方法，应用于上述道面信息感知系统，所述方法包括：
[0019]获取所述传感网络道路中的多种道面传感数据；
[0020]获取实际分析目标，并基于所述实际分析目标，根据所述道面传感数据的种类，从多个预设分析方法中选择出目标分析方法，并从所述道面传感数据中筛选出与所述目标分析方法对应的目标传感数据；
[0021]基于所述目标分析方法分析所述目标传感数据，得到所述实际分析目标对应的无形轨道信息。
[0022]进一步的，多个所述预设分析方法包括基于统计学原理的分析方法、基于机器学习技术的分析方法和基于深度学习技术的分析方法。
[0023]进一步的，所述基于统计学原理的分析方法包括t检验方法、方差分析法、回归分析、主成分分析、时间序列分析和相关分析法；所述基于机器学习技术的分析方法包括朴素贝叶斯分析法、决策树分析法、聚类分析法、马尔科夫分析法、随机森林分析法、和支持向量机分析法；所述基于深度学习技术的分析方法包括卷积神经网络分析法、自编码器分析法、长短时记忆网络分析法、生成对抗网络分析法和Transformers分析法。
[0024]本专利技术提供一种信息轨、道面信息感知系统及道面信息感知方法，其中信息轨包括设置于道面且能够获取道面传感数据以形成无形轨道信息的传感网络，所述无形轨道信息覆盖所述道面沿预设路径延伸的预设监测区域内的行车及道面信息。道面信息感知系统包括传感网络道路和状态分析模块，其先获取所述传感网络道路中的多种道面传感数据，然后获取实际分析目标，并基于所述实际分析目标，根据所述道面传感数据的种类，从多个预设分析方法中选择出目标分析方法，并从所述道面传感数据中筛选出与所述目标分析方法对应的目标传感数据，最后基于所述目标分析方法分析所述目标传感数据，得到所述实际分析目标对应的无形轨道信息。相比于现有技术，本专利技术开创性地提出了信息轨的概念，为人们提供了一种全新的道路监测的思路，实现了在无法铺设有形轨的开阔路面，获取行车信息及道面信息并进行监测的问题。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的道面信息感知系统一实施例的系统架构图；
[0026]图2为本专利技术提供的道面信息感知系统一实施例中道路模块体的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术提供的道面信息感知系统一实施例中传感网络道路的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术提供的道面信息感知系统一实施例中两个道路模块体相连接的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术提供的道面信息感知方法一实施例的方法流程图；
[0030]图6为本专利技术提供的道面信息感知方法一实施例中采用的长短时记忆网络的网络架构图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0032]在本申请的描述中，“道面”或“路面”是指包括但不限于高速公路、普通公路、隧道、桥梁以及飞机跑道的表面。
[0033]在本申请的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息轨，其特征在于，包括设置于道面且能够获取道面传感数据以形成无形轨道信息的传感网络，所述无形轨道信息覆盖所述道面沿预设路径延伸的预设监测区域内的行车及道面信息。2.根据权利要求1所述的信息轨，其特征在于，所述预设监测区域为在所述道面中，基于预设宽度，沿所述预设路径延伸至预设长度构成的区域，所述预设宽度小于所述道面的宽度，所述预设长度小于所述道面的长度。3.根据权利要求1所述的信息轨，其特征在于，所述无形轨道信息包括所述预设监测区域中是否存在车辆、所述预设监测区域中的车型分类统计、所述预设监测区域的道面状态预测结果。4.一种道面信息感知系统，其特征在于，包括传感网络道路和状态分析模块，所述传感网络道路包括如权利要求1～3任一项所述的信息轨；所述传感网络道路用于行车并采集所述道面传感数据，所述传感网络道路电连接所述状态分析模块，所述状态分析模块包括数据获取模块、方法选定模块和数据分析模块，其中：所述数据获取模块用于获取所述传感网络道路中的多种道面传感数据；所述方法选定模块用于获取实际分析目标，并基于所述实际分析目标，根据所述道面传感数据的种类，从多个预设分析方法中选择出目标分析方法，并从所述道面传感数据中筛选出与所述目标分析方法对应的目标传感数据；所述数据分析模块用于基于所述目标分析方法分析所述目标传感数据，得到所述实际分析目标对应的无形轨道信息。5.根据权利要求4所述的道面信息感知系统，其特征在于，所述传感网络道路包括多个道路模块体和所述信息轨，多个所述道路模块体相互拼接构成用于车辆行驶的道面，所述信息轨包括多种传感网络，所述传感网络用于采集所述道面传感数据，多种传感网络分别可选择地连接于不同的所述道路模块体，多种传感网络均电连接至一起，所述传感网络包括光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张劲泉，汪林，张卓敏，刘芳，范典，杨燕，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：