【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路交通，尤其是涉及一种基于雷达的路段速度生成方法及系统。
技术介绍
1、现如今电子地图的使用越来越广泛，为人们的出行带来了极大的便利。而在实际应用场景中，为了提供更全面的服务，如导航服务，则需要确定道路对应的通行状态，从而可以基于各个道路的通行状态为用户规划合适的出行路线，也可以在导航页面上显示前方出行路线上的通行状态，供驾驶人员人工判断是否需要变更路线。现有技术中对于导航页面上的通信状态的判断主要基于交警部门提供的路口摄像头采集到的路段内车辆数量的多少或者导航软件根据自身使用导航定位的用户的数量信息来得到的。单纯以摄像头采集的路段内经过车辆数量的多少来确定通行状态会与实际情况存在偏差，比如车辆都以较高的速度开过路段时，经过路段的车辆并不一定少于拥堵时在路段上的车辆，但两者的通行状态完全不同；而根据使用导航软件的用户定位信息数量来确定通行状态时，也存在准确率不足的问题，只有当使用软件的用户数量越多时才会越准确。
2、在中国专利文献上公开的“基于5g通信网络的智能交通导航系统”，其公开号为cn110473421b，公开日期为2020-06-23，包括：采集摄像头，设置于道路的路边或是路口的位置上；云服务器，通过5g通信网络与采集摄像头连接，实时接收采集摄像头输出的车辆视频，并对道路视频进行识别分析，识别出道路是否处于拥堵状态，并在确定拥堵状态后，进一步分析拥堵原因，并将拥堵原因输出；车载终端，通过5g通信网络与云服务器连接，实时接收云服务器的绕路路线和拥堵原因，其内具有显示屏和语音模块，以将绕路路线显示
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中在导航软件上对于路段的通行状态判断方法准确率不足，通行状态判断结果与实际情况会存在较大偏差的问题，提供了一种基于雷达的路段速度生成方法及系统，基于在路段两端的两个雷达的雷达即时数据进行车辆的轨迹匹配后，计算在路段内的车辆的行驶速度并以此来计算路段速度，然后根据路段车辆平均密度等指标对路段速度进行修正，以此来作为路段通行状态的判断结果，能更准确地反应实际的路段通行状态。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于雷达的路段速度生成方法，包括：
4、获取设定周期内路段两端的第一雷达和第二雷达各自检测范围内的过车目标轨迹，生成路段过车记录；
5、对过车目标轨迹进行轨迹匹配，筛选出同一车辆分别在第一雷达检测范围内的第一轨迹和在第二雷达检测范围内的第二轨迹；
6、根据第一轨迹和第二轨迹对应的路段过车记录，计算车辆在该路段的行驶速度，并进一步计算路段速度；
7、根据路段车辆平均密度和当前自由流速度对路段速度进行修正。
8、本专利技术中车辆经过路段时先后通过第一雷达的检测范围和第二雷达的检测范围，从而在两个雷达中都生成有对应于该车辆的过车目标轨迹；为了更准确地反应车辆的行驶速度和路段速度，需要对第一雷达和第二雷达采集到的过车目标轨迹进行匹配，找到属于同一辆车的第一轨迹和第二轨迹，以这两个轨迹来综合计算车辆在路段上的行驶速度从而进一步得到路段速度；并根据实际的路段车辆平均密度和当前自由流速度对路段速度进行修正，得到更贴合实际更准确的通行状态结果；同时每间隔设定周期进行雷达数据采集和更新，不断更新每条路段上的路段速度。
9、作为优选，所述生成路段过车记录的过程包括：
10、筛选所有过车目标轨迹中行驶距离大于有效距离阈值的过车目标轨迹生成路段过车记录，包括有路段名称和方向、轨迹起点对应的时间和位置、轨迹终点对应的时间和位置、轨迹点序列信息。
11、本专利技术中轨迹点的位置包括路段径向位置和路段横向位置，路段径向位置指路段延伸方向的位置，路段横向位置指路段宽度方向的位置；在进行过车模拟时采用包括径向位置和横向位置在内的参数进行模拟已得到更准确的结果；但是在路段速度以及行驶速度的计算中、轨迹匹配过程中只考虑径向位置的移动，因为路段速度反应的是某一路段所有同方向车道上的车辆的行驶速度的综合，不考虑车辆在不同车道间的转换速度即横向的位置变化；通过有效距离阈值的筛选排除部分噪音以及数据缺失严重的雷达数据。
12、作为优选，所述行驶速度的计算过程包括：
13、当第一雷达和第二雷达的检测范围存在重合时车辆的行驶速度为:
14、
15、当第一雷达和第二雷达的检测范围不重合时车辆的行驶速度为：
16、
17、其中xi1、xi2为第一轨迹的起点和终点的路段径向位置，ti1、ti2为第一轨迹的起点和终点的时间；xi3、xi4为第二轨迹的起点和终点的路段径向位置，ti3、ti4为第一轨迹的起点和终点的时间。
18、本专利技术中对于车辆行驶速度的计算存在两种情况，由于雷达的检测范围存在一定的距离限制，因此当路段长度小于两个雷达的检测距离之和时，即第一雷达和第二雷达的检测范围在路段上存在重合部分，此时同一车辆的第一轨迹和第二轨迹可以组合成为一条从路段起始到路段结束的完整轨迹，通过第一轨迹的距离与第二轨迹的距离之和除以两个轨迹的行驶时间和来计算车辆的行驶速度；而当路段长度大于两个雷达的检测距离之和时，则以第一轨迹起点的时间和位置代表车辆进入路段起始的位置和时间，以第二轨迹终点的时间和位置代表车辆到达路段结束的时间和位置，来计算车辆的行驶速度。
19、作为优选，所述路段速度的计算过程包括：
20、计算设定周期内所有车辆的行驶速度的平均值mean和标准差std，筛选行驶速度在[mean-a·std,mean+a·std]范围内的车辆，a为预设的常数；
21、根据筛选出的车辆的行驶速度计算路段速度：
22、
23、其中n为筛选后的车辆数量，vi为某一车辆的行驶速度，di＝xi4-xi1为该车辆的第一轨迹起点的路段径向位置与第二轨迹终点的路段径向位置的距离。
24、本专利技术中根据行驶速度的平均值和标准差对车辆进行筛选，排除车速过快或车速过慢的车辆对计算结果的影响，再以车辆的行驶速度和车辆的行驶距离的乘积求和后除以所有车辆的行驶距离之和来计算路段速度；在实际雷达采集的数据中，可以设置第一雷达和第二雷达的采样间隔相同，因为采样时间是不连续的，所以不同车辆在第一轨迹起点的位置和第二轨迹终点的位置并不对应于路段入口位置和路段出口位置，即雷达采集到的车辆轨迹的行驶距离是不相同的。
25、作为优选，所述对过车目标轨迹进行轨迹匹配，筛选出同一车辆对应的第一轨迹和第二轨迹包括：当第一雷达和第二雷达的检测范围存在重合，对过车目标轨迹在重合范围的部分进行轨迹匹配；
26、当所述检测范围不重合时，采用过车模型根据第一雷达检测范围内的过车目标轨迹获取对应在第二雷达检测范围内的过车模拟轨迹，匹配第二雷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述生成路段过车记录的过程包括：
3.根据权利要求1或2所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述行驶速度的计算过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述路段速度的计算过程包括：
5.根据权利要求1或2或4所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述对过车目标轨迹进行轨迹匹配，筛选出同一车辆对应的第一轨迹和第二轨迹包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述进行轨迹匹配的过程包括：设定空间阈值∈和时间阈值τ；
7.根据权利要求6所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述计算轨迹Ti上的任意一点tri,k和轨迹Tj的相似度S∈,μ(tri,k,Tj)的过程为：
8.根据权利要求5所述的一种基于雷达的路段速度生成方法，其特征在于，所述过车模型的获取过程包括：
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