[發(fā)明專利]基于分布式傳感信息的道路斷面雙向車輛速度估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610924277.2
• 申請日: 2016-10-29
• 公開（公告）號: CN106600981B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬東方;葉彬;瞿逢重;吳葉舟;李文婧;徐敬;孫貴青
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G08G1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

1.基于分布式聲傳感信息的道路斷面雙向車輛速度估計(jì)方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

c1、利用分布式聲傳感系統(tǒng)，得到車輛在任意時(shí)刻經(jīng)過任意檢測斷面的振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過分析光纖中的噪聲特性確定車輛信息；

c2、估計(jì)個(gè)體車輛運(yùn)動(dòng)速度；

c3、估計(jì)某個(gè)檢測區(qū)間的車流平均車速；

步驟c1具體是：

c11、確定所需檢測的斷面區(qū)間；

c12、通過分布式聲傳感系統(tǒng)，獲取檢測斷面區(qū)間的振動(dòng)數(shù)據(jù)，剔除背景噪聲數(shù)據(jù)；

c13、以檢測區(qū)間的起始位置為橫軸的零點(diǎn)，以檢測起始時(shí)間為縱軸零點(diǎn)，并以時(shí)間為縱軸，檢測區(qū)間為橫軸建立直角坐標(biāo)系；

c14、對獲得的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，計(jì)算振動(dòng)幅度前α％位的樣本數(shù)據(jù)期望；對樣本中大于該期望的振動(dòng)能量數(shù)據(jù)取波峰位置，作為運(yùn)動(dòng)車輛在該檢測區(qū)間中的位置信息；

將得到的數(shù)據(jù)期望值以時(shí)間為縱軸，檢測區(qū)間位置為橫軸，標(biāo)記在直角坐標(biāo)系中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分布式聲傳感信息的道路斷面雙向車輛速度估計(jì)方法，其特征在于：步驟c2具體是：

c21、將檢測路段以L_s為間隔單元等距劃分成為N_s個(gè)檢測區(qū)間，區(qū)間S在整個(gè)路段中的位置為X_s1至X_s2，對應(yīng)直角坐標(biāo)系中橫軸位置為X₁至X₂；

c22、選取速度檢測的時(shí)間間隔T_s，在直角坐標(biāo)系中對應(yīng)縱軸位置為t₁至t₂；

c23、針對檢測區(qū)間S，將每一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的振動(dòng)能量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分類的個(gè)數(shù)為振動(dòng)能量的波峰個(gè)數(shù)；每一類數(shù)據(jù)表征一輛運(yùn)動(dòng)車輛在該時(shí)間間隔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)信息；

c24、針對某一類數(shù)據(jù)，將其最大值作為能量質(zhì)心，并作為該類數(shù)據(jù)的特征點(diǎn)；

c25、針對某一檢測區(qū)間，在所選取的區(qū)間內(nèi)，按照質(zhì)心的空間位置劃分質(zhì)心組；

c26、針對檢測區(qū)間S，對每一個(gè)質(zhì)心組數(shù)據(jù)依照能量質(zhì)心進(jìn)行最小二乘法擬合，得到擬合直線；其中，擬合直線斜率的絕對值|a|即為個(gè)體車輛的行駛速度，單位為米/秒，斜率為正值代表車輛向下游運(yùn)動(dòng)，負(fù)值代表向上游運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分布式聲傳感信息的道路斷面雙向車輛速度估計(jì)方法，其特征在于：步驟c3具體是：

c31、在所選區(qū)間中，對在直角坐標(biāo)系中呈現(xiàn)出帶狀性的振動(dòng)信息進(jìn)行分組，一組信息對應(yīng)于一輛車輛，利用最小二乘法擬合得到車輛通過該檢測區(qū)間的車輛的行駛速度V，單位為米/秒；

c32、根據(jù)所得車輛速度的數(shù)據(jù)以正負(fù)值為依據(jù)，負(fù)值表征向上游行駛，正值表征向下游行駛，分為兩個(gè)車速集合分別為V_dc＝{v_c1，v_c2，...，v_cm}以及

V_dg＝{v_g1，v_g2，...，v_gn}，其中V_dg表示向下游方向行駛，其元素為正值；V_dc表示向上游方向行駛，其元素為負(fù)值；

c33、分別對V_dc、V_dg中的元素求算術(shù)平均，得到向上游方向和向下游方向的車速期望分別為：

從而得到檢測斷面的雙向車流平均車速的估計(jì)。