[發(fā)明專利]一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010865410.8
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112053571A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王長華;鄭于海;亓凌;胡丹;黃超超;呂亞偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G08G1/01;G06F16/2455;G06K9/38;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/60
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發(fā)明屬于輔助駕駛技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統(tǒng)，包括：高速路線獲取模塊、車輛位置確定模塊、圖像采集模塊、中央控制模塊、圖像分析模塊、測速模型構(gòu)建模塊、車速測定模塊、高速路線分析模塊、路線重疊恢復(fù)模塊、軌跡更新模塊、運(yùn)營管理模塊以及顯示模塊。本發(fā)明通過對構(gòu)建的測速模型實(shí)現(xiàn)對車輛某一時間點(diǎn)的車速的測定以及對該區(qū)間的平均車速的測定，能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛駕駛的綜合評定；通過對高速公路線路圖的分析，得到高速公路的多個區(qū)間，進(jìn)行駕駛的評價更方便，能夠減少路線遺漏，軌跡跟蹤更準(zhǔn)確。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)功能多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)對高速公路車輛軌跡的準(zhǔn)確且方便的獲取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輔助駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前：無人駕駛車輛是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能車輛。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個國家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個重要標(biāo)志，在國防和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

路徑跟蹤控制是無人駕駛車研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前路徑跟蹤問題的提法有很多，它們有一個共同點(diǎn)：控制目的是使被控對象能精確地沿著期望的幾何路徑行走。可將無人駕駛車的路徑跟蹤問題描述為：在一定的體系結(jié)構(gòu)下，能夠精確跟蹤傳感器給出的道路信息，或在無道路信息下跟蹤虛擬的期望路徑的控制策略的研究。國內(nèi)外在路徑跟蹤控制方面已經(jīng)做了大量研究，目前面臨的主要問題是：由于駕駛員駕駛特性的非線性、時變性等特征以及車輛的動力學(xué)特性，這樣得到的車輛模型對輸入信號的響應(yīng)與真實(shí)車輛的實(shí)際響應(yīng)相比會有差距。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：現(xiàn)有的路徑跟蹤系統(tǒng)的功能單一，無法對駕駛進(jìn)行綜合評價，并且進(jìn)行路徑跟蹤的準(zhǔn)確性較差。同時現(xiàn)有的高速管理系統(tǒng)并無路徑跟蹤功能，路徑跟蹤方法與高速管理無法結(jié)合，現(xiàn)有的高速管理技術(shù)也不能基于車輛的軌跡以及相應(yīng)信息進(jìn)行養(yǎng)護(hù)判斷以及超速預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法，所述高速公路車輛軌跡跟蹤方法包括以下步驟：

步驟一，通過高速路線獲取模塊利用高速路線獲取程序從數(shù)據(jù)庫中獲取高速路線圖；

所述通過高速路線獲取模塊利用高速路線獲取程序從數(shù)據(jù)庫中獲取高速路線圖，包括：

響應(yīng)于檢測到應(yīng)用準(zhǔn)備針對至少一個數(shù)據(jù)提取規(guī)則來查詢數(shù)據(jù)庫，而訪問包括與新添加到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)相關(guān)的信息的高速緩沖存儲器；相對于高速緩沖存儲器中的信息來評估至少一個數(shù)據(jù)提取規(guī)則中的每一個，以確定該信息是否與至少一個數(shù)據(jù)提取規(guī)則相關(guān)；響應(yīng)于從至少一個數(shù)據(jù)提取規(guī)則中檢測到與該信息相關(guān)的至少一個特定數(shù)據(jù)提取規(guī)則，通過應(yīng)用僅向數(shù)據(jù)庫發(fā)送針對所述至少一個特定數(shù)據(jù)提取規(guī)則的查詢，獲取高速路線圖；

步驟二，通過車輛位置確定模塊利用車輛定位程序連接車內(nèi)定位裝置對車輛的位置進(jìn)行確定；通過圖像采集模塊利用圖像采集程序?qū)π旭傊械能囕v圖像進(jìn)行多次采集；

步驟三，通過圖像分析模塊利用圖像分析程序通過對不同時刻采集的圖像進(jìn)行分析，得到車輛在圖像拍攝時的通過速度；

所述通過圖像分析模塊利用圖像分析程序通過對不同時刻采集的圖像進(jìn)行分析，得到車輛在圖像拍攝時的通過速度，包括以下步驟：

(3.1)對采集到的灰度值圖像進(jìn)行濾波處理，平滑修正邊緣，減小運(yùn)動目標(biāo)和背景的抖動，得到銳化后的灰度圖像；