[發(fā)明專利]一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法

有效

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• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109272745B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 黃亮;馮旭;馮安琪;黃玉蘋;錢麗萍;吳遠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052;G06N3/06;G06N3/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法，包括以下步驟：首先，在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)中，通過DSRC技術(shù)自動識別行駛的車輛并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)車載系統(tǒng)與路邊單元的信息交互；其次，針對采集的相關(guān)信息，首先通過量化公式對路邊單元與車載系統(tǒng)的方位角進行量化，其次通過自回歸滑動平均法對加速度進行預測，最后利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡進行軌跡預測；最后，將處理好的信息通過光纜傳送給另外3個路邊單元，以便于下一次與車載系統(tǒng)的信息交互。本發(fā)明提供了一種在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)下基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于交通領域，尤其是涉及智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)下的一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法。

背景技術(shù)

中國作為世界上人口最多的國家，改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，私家車開始進入各家各戶，很好的方便了家人的出行。但車輛的普及和大眾化也使得城市交通環(huán)境日益惡化，出現(xiàn)了車流不均衡、交通擁擠、車尾碰撞、側(cè)方碰撞等交通現(xiàn)象。伴隨著基礎設施薄弱和交通網(wǎng)絡擁堵，道路交通事故的數(shù)量日益增加，高交通事故發(fā)生率正在向全社會拉響警報，因此道路交通安全受到極大的關(guān)注。近年來，雖然我國對道路基礎設施以及交通網(wǎng)絡進行了很大的改善，使得交通事故數(shù)量和傷亡人數(shù)有所減少，但事故總數(shù)和發(fā)生率仍然很高。

與傳統(tǒng)的道路交通系統(tǒng)相比，智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)更加趨向于由“人”、“路”、“車”以及公路交通設施等進行信息交互的動態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)各國大量的統(tǒng)計研究后發(fā)現(xiàn)，駕駛?cè)说氖д`是導致交通事故的主要因素。因此，在當前道路基礎設施已經(jīng)不能再完善的情況下，獲取道路其他車道車輛的狀態(tài)信息并加工處理廣播給當前車輛的工作刻不容緩，這使得駕駛員能更好的采取相應的補救措施，減小駕駛員因失誤導致的交通事故。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有道路交通系統(tǒng)的安全性較低、交通事故發(fā)生概率較高的不足，本發(fā)明提供了一種在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)下基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛軌跡預測方法，所述預測方法包括如下步驟：

1)在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)中，通過DSRC技術(shù)自動識別行駛的車輛并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)車載系統(tǒng)與路邊單元的信息交互，其中，信息交互的步驟如下：

步驟1.1：當行駛車輛進入定向天線所覆蓋的范圍內(nèi)時，車載系統(tǒng)會與路邊單元通過DSRC技術(shù)實現(xiàn)雙向通信，使得雙方能同時發(fā)送自身存儲單元上的信息，其中，車載系統(tǒng)發(fā)送的信息包括車輛的當前速度、當前位置和時間戳，路邊單元發(fā)送的信息包括其他車道上車輛的預測速度、位于哪個方向上、幾車道和加速度；

步驟1.2：路邊單元將獲取到的車輛信息發(fā)送到邊緣云服務器進行運算操作；

2)邊緣云服務器根據(jù)路邊單元與車載系統(tǒng)之間的方位差，進行方位角計算并做相應的量化處理，針對位置信息對車輛行駛方向進行量化，其中，量化過程為：

步驟2.1：將位置信息轉(zhuǎn)換成以視角存在的數(shù)字信息。其中，車輛在t-1時刻路邊單元與車載系統(tǒng)之間的方位角定義為：

在此，各參數(shù)定義如下：

：在t-1時刻路邊單元與車載系統(tǒng)之間的方位角；

θ_t-1：將t-1時刻的車輛位置轉(zhuǎn)化為方位角的反三角函數(shù)；

σ_t-1：在t-1時刻由信號反射引起的誤差噪聲；

(x_t-1,y_t-1)：在t-1時刻車輛的當前位置；