[發明專利]一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統

在審

• 申請號: 202010865410.8
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112053571A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 王長華;鄭于海;亓凌;胡丹;黃超超;呂亞偉
• 申請（專利權）人: 浙江省機電設計研究院有限公司
• 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所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明屬于輔助駕駛技術領域，公開了一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統，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、測速模型構建模塊、車速測定模塊、高速路線分析模塊、路線重疊恢復模塊、軌跡更新模塊、運營管理模塊以及顯示模塊。本發明通過對構建的測速模型實現對車輛某一時間點的車速的測定以及對該區間的平均車速的測定，能夠實現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間，進行駕駛的評價更方便，能夠減少路線遺漏，軌跡跟蹤更準確。本發明的系統結構簡單，實現功能多樣，能夠實現對高速公路車輛軌跡的準確且方便的獲取。

技術領域

本發明屬于輔助駕駛技術領域，尤其涉及一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統。

背景技術

目前：無人駕駛車輛是通過車載傳感系統感知道路環境，自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能車輛。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環境，并根據感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。集自動控制、體系結構、人工智能、視覺計算等眾多技術于一體，是計算機科學、模式識別和智能控制技術高度發展的產物，也是衡量一個國家科研實力和工業水平的一個重要標志，在國防和國民經濟領域具有廣闊的應用前景。

路徑跟蹤控制是無人駕駛車研究的關鍵技術之一，目前路徑跟蹤問題的提法有很多，它們有一個共同點：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：在一定的體系結構下，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。國內外在路徑跟蹤控制方面已經做了大量研究，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特性，這樣得到的車輛模型對輸入信號的響應與真實車輛的實際響應相比會有差距。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的路徑跟蹤系統的功能單一，無法對駕駛進行綜合評價，并且進行路徑跟蹤的準確性較差。同時現有的高速管理系統并無路徑跟蹤功能，路徑跟蹤方法與高速管理無法結合，現有的高速管理技術也不能基于車輛的軌跡以及相應信息進行養護判斷以及超速預警。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種高速公路車輛軌跡跟蹤方法及跟蹤系統。

本發明是這樣實現的，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據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據庫中獲取高速路線圖，包括：

響應于檢測到應用準備針對至少一個數據提取規則來查詢數據庫，而訪問包括與新添加到數據庫的數據相關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據提取規則中的每一個，以確定該信息是否與至少一個數據提取規則相關；響應于從至少一個數據提取規則中檢測到與該信息相關的至少一個特定數據提取規則，通過應用僅向數據庫發送針對所述至少一個特定數據提取規則的查詢，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定位裝置對車輛的位置進行確定；通過圖像采集模塊利用圖像采集程序對行駛中的車輛圖像進行多次采集；

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行濾波處理，平滑修正邊緣，減小運動目標和背景的抖動，得到銳化后的灰度圖像；