【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能交通，更具体地说，它涉及一种车辆行驶道路安全监测预警方法、系统、终端及介质。
技术介绍
1、车辆行驶道路中所出现的裂缝、坑槽、障碍物、交通事故和车辆落物等情况均容易影响到车辆安全行驶，因此对车辆行驶道路中的异常情况进行识别与监测是保障道路安全运行的必要手段。
2、目前，现有技术中对车辆行驶道路中的异常情况进行识别与监测主要是采用移动摄像设备或固定安装的摄像设备采集路面的图像数据，再基于机器学习算法对图像数据进行训练学习，以获得道路所存在的异常情况；但由于道路的异常情况、道路等级和道路形态均分类较多，训练学习所需样本集中的样本数据量较大，难以大范围推广应用；此外，环境条件也会影响到基于机器学习算法识别得到异常情况的准确性；另外，图像数据的获取需要投入大量的人力与物力，难以实时的、全面的对大范围的车辆行驶道路进行安全监测。还有部分是基于用户上报的异常情况实现安全监测，再将这些异常情况通知附近的车载终端或用户终端，此方式实现车辆行驶道路安全监测的及时性较差，且容易出现异常情况监测遗漏的情况。
3、因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的车辆行驶道路安全监测预警方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种车辆行驶道路安全监测预警方法、系统、终端及介质，在车载终端生成并上传异常触发信号后再获取车辆终端缓存的定位信息和行驶状态向量，且在预设周期内于同一定位信息处获得两个及以上有效
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、第一方面，提供了一种车辆行驶道路安全监测预警方法，包括以下步骤：
4、根据车载终端上传的异常触发信号获取车辆终端缓存的定位信息和行驶状态向量，行驶状态向量包括行驶加速度、振动加速度、转向加速度和行驶速度；
5、从数据库中读取定位信息所属路段的道路特征信息，道路特征信息包括道路坡角、道路弯曲曲率、道路限速值和减速带类型；
6、根据道路特征信息和行驶速度生成车辆在对应路段上行驶所允许的状态变量；
7、根据行驶状态向量和状态变量之间的差异求解得到表征道路异常的有效状态向量；
8、根据预设周期内于同一定位信息处所获得的两个及以上有效状态向量匹配得到道路异常所对应的异常类型，并基于异常类型输出相应的安全预警信号。
9、进一步的，当所述行驶加速度、振动加速度、转向加速度和行驶速度中的任意一项的变化速率绝对值超过对应项所预设的变化速率阈值时，车载终端生成并上传异常触发信号；
10、以及，车载终端对时间宽度为t的定位信息和行驶状态向量进行缓存，若异常触发信号的生成时间为t，则从车辆终端获取定位信息和行驶状态向量的时间戳范围为[t-0.5t,t+0.5t]。
11、进一步的，所述行驶加速度为沿车辆长度方向的加速度，振动加速度为沿车辆高度方向的加速度，振动加速度为沿车辆宽度方向的加速度。
12、进一步的，所述状态变量包括x轴加速度变量、y轴加速度变量、z轴加速度变量和速度变量；
13、所述x轴加速度变量依据道路坡角生成，具体表达式为：
14、；
15、其中，表示x轴加速度变量；表示重力加速度；表示道路坡角；
16、所述y轴加速度变量依据道路弯曲曲率和行驶速度生成，具体表达式为：
17、；
18、其中，表示y轴加速度变量；表示道路弯曲曲率；表示行驶速度；
19、所述z轴加速度变量依据减速带类型和行驶速度生成，具体表达式为：
20、；
21、其中，表示z轴加速度变量；表示车辆以模拟行驶速度驶过减速带类型c时的模拟振动加速度；
22、所述速度变量依据道路限速值和行驶速度生成，具体表达式为：
23、；
24、其中，表示速度变量；表示道路限速值。
25、进一步的，所述有效状态向量包括：
26、行驶有效加速度，以行驶加速度与状态变量中的x轴加速度变量之差计算得到；
27、振动有效加速度，以振动加速度与状态变量中的z轴加速度变量之差计算得到；
28、转向有效加速度，以转向加速度与状态变量中的y轴加速度变量之差计算得到；
29、行驶有效速度，以行驶速度与状态变量中的速度变量之差计算得到。
30、进一步的，所述异常类型的匹配过程具体为：
31、选取一个异常类型作为目标类型，并获得目标类型的多个状态特征集，每一个状态特征集对应一个针对目标类型所采用的不同处置方案；
32、分析有效状态向量与目标类型所对应的任意一个状态特征集之间的矢量一致性：
33、若两个有效状态向量与同一目标类型均为一致性矢量，则视目标类型为匹配得到的异常类型；
34、若两个有效状态向量与同一目标类型不均为一致性矢量，则更新目标类型，直至所以异常类型全部选取；
35、其中，一致性矢量表示有效状态向量的状态与状态特征集中所对应的状态在矢量方向上均保持一致。
36、进一步的，该方法还包括：
37、以上一个有效状态向量的获得时间为预设周期的时间起点将预设周期在时间轴上进行滑动更新；
38、对预设周期的未更新时长进行统计，并在未更新时长超过预设周期的时长时，生成取消安全预警信号的安全状态恢复指令。
39、第二方面，提供了一种车辆行驶道路安全监测预警系统，该系统用于实现如第一方面任意一项所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，包括：
40、信息获取模块，用于根据车载终端上传的异常触发信号获取车辆终端缓存的定位信息和行驶状态向量，行驶状态向量包括行驶加速度、振动加速度、转向加速度和行驶速度；
41、特征读取模块，用于从数据库中读取定位信息所属路段的道路特征信息，道路特征信息包括道路坡角、道路弯曲曲率、道路限速值和减速带类型；
42、变量生成模块，用于根据道路特征信息和行驶速度生成车辆在对应路段上行驶所允许的状态变量；
43、有效求解模块，用于根据行驶状态向量和状态变量之间的差异求解得到表征道路异常的有效状态向量；
44、安全预警模块，用于根据预设周期内于同一定位信息处所获得的两个及以上有效状态向量匹配得到道路异常所对应的异常类型，并基于异常类型输出相应的安全预警信号。
45、第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种车辆行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，当所述行驶加速度、振动加速度、转向加速度和行驶速度中的任意一项的变化速率绝对值超过对应项所预设的变化速率阈值时，车载终端生成并上传异常触发信号；
3.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述行驶加速度为沿车辆长度方向的加速度，振动加速度为沿车辆高度方向的加速度，振动加速度为沿车辆宽度方向的加速度。
4.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述状态变量包括X轴加速度变量、Y轴加速度变量、Z轴加速度变量和速度变量；
5.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述有效状态向量包括：
6.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述异常类型的匹配过程具体为：
7.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，该方法还包括：
8.一种车辆行驶道路安全监测预
9.一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，当所述行驶加速度、振动加速度、转向加速度和行驶速度中的任意一项的变化速率绝对值超过对应项所预设的变化速率阈值时，车载终端生成并上传异常触发信号；
3.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述行驶加速度为沿车辆长度方向的加速度，振动加速度为沿车辆高度方向的加速度，振动加速度为沿车辆宽度方向的加速度。
4.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述状态变量包括x轴加速度变量、y轴加速度变量、z轴加速度变量和速度变量；
5.根据权利要求1所述的一种车辆行驶道路安全监测预警方法，其特征是，所述有效状态向...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯效伟，王志奇，覃勤，李靖，张森，刘以彪，司政有，刘仁杰，李光恒，李晓猛，文瑶，罗自仙，王敏，刘敏，谢济铭，王锦锐，黄敏，
申请(专利权)人：云南省公路科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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