[發(fā)明專利]一種基于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的交通數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112201040B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊驊;宋昊
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/015;G08G1/052
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發(fā)明涉及一種基于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的交通數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)，方法包括步驟：1)利用毫米波雷達(dá)獲取包括雷達(dá)反射面積在內(nèi)的車輛的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)以及車輛的軌跡數(shù)據(jù)；2)對獲取的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，剔除雷達(dá)反射面積過大的數(shù)據(jù)；3)對剔除后的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)性判斷，并對毫米波雷達(dá)檢測到的物體進(jìn)行車輛判定；4)識別反射數(shù)據(jù)中包含的錯誤反射數(shù)據(jù)，完成清洗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有充分利用軌跡數(shù)據(jù)，使錯誤數(shù)據(jù)判斷更加準(zhǔn)確等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的交通數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

毫米波雷達(dá)作為一種交通數(shù)據(jù)采集手段在交通領(lǐng)域獲得了快速的發(fā)展，被逐漸應(yīng)用至車輛防撞探測、交通信息采集、無人駕駛環(huán)境感知等諸多方面。目前在車載障礙物探測與行車風(fēng)險預(yù)警方面的應(yīng)用已較為普及，在道路交通信息采集方面應(yīng)用相對較少。由于雷達(dá)探測器具有安裝方便、不受天氣影響、不破壞路面、復(fù)雜環(huán)境下抗干擾能力強(qiáng)、后期維護(hù)便捷等優(yōu)勢，在道路交通數(shù)據(jù)采集方面顯示出很好的應(yīng)用潛力，近年來逐漸為研究人員所重視。

毫米波雷達(dá)采集的交通數(shù)據(jù)是基于移動目標(biāo)產(chǎn)生的一系列軌跡記錄，返回數(shù)據(jù)包括檢測目標(biāo)的反射面積和相對坐標(biāo)，但是由于數(shù)據(jù)丟失、相鄰兩輛車之間存在反射面積遮擋、定位故障、網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤、靜態(tài)物體反射噪點等原因造成軌跡數(shù)據(jù)缺失或數(shù)據(jù)字段異常。因此雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)處理的最重要的一步是數(shù)據(jù)清洗，刪除時間嚴(yán)重錯誤的數(shù)據(jù)、速度異常的數(shù)據(jù)、坐標(biāo)異常的數(shù)據(jù)、在后續(xù)的處理過程中保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實性。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)清洗只針對于軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，沒有針對具備反射面積的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，計算方式簡單，無法分辨車輛及路域附屬設(shè)施，最終處理過的數(shù)據(jù)仍然存在大量的臟數(shù)據(jù)，影響了車輛類型、停車行為等數(shù)據(jù)計算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的交通數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)，通過充分利用軌跡數(shù)據(jù)，能夠使錯誤數(shù)據(jù)判斷更加準(zhǔn)確。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的交通數(shù)據(jù)清洗方法，具體包括如下步驟：

S1：利用毫米波雷達(dá)獲取包括雷達(dá)反射面積在內(nèi)的車輛的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)以及車輛的軌跡數(shù)據(jù)。

所述車輛的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)還包括軌跡點的經(jīng)緯度、軌跡點對應(yīng)的平均速度、軌跡點對應(yīng)的平均加速度和雷達(dá)反射時間，通過獲取反射時間得到該幀數(shù)據(jù)的時間戳。其中，軌跡點對應(yīng)的平均速度為該軌跡點與其前一位軌跡點組成的軌跡段的平均速度。

S2：對獲取的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，剔除雷達(dá)反射面積過大的數(shù)據(jù)；進(jìn)一步地，剔除雷達(dá)反射面積寬度超過5米，長度超過25米的反射數(shù)據(jù)。

S3：對剔除后的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)性判斷，并對毫米波雷達(dá)檢測到的物體進(jìn)行車輛判定；

對剔除后的雷達(dá)反射數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)性判斷的具體內(nèi)容為：

對于毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)中具有相同指針的物體進(jìn)行判斷，若物體在不同幀中出現(xiàn)了不連續(xù)出現(xiàn)的情況，則將其判定為不同的車輛。

對毫米波雷達(dá)檢測到的物體進(jìn)行車輛判定的具體內(nèi)容為：

對毫米波雷達(dá)檢測到的物體屬性設(shè)置為激發(fā)態(tài)和非激發(fā)態(tài)，當(dāng)毫米波雷達(dá)檢測到的物體的速度非零，且出現(xiàn)的位置為檢測范圍邊緣，同時雷達(dá)反射面積的寬度在3到5米之間，長度在3到25米之間，則對當(dāng)前檢測到的物體設(shè)置為激發(fā)態(tài)屬性，并判定該物體為車輛，剔除所有非激發(fā)態(tài)的速度為0的數(shù)據(jù)。

S4：識別反射數(shù)據(jù)中包含的錯誤軌跡點，完成清洗。具體地：