[發明專利]基于北斗定位的車輛異常行為檢測方法

有效

• 申請號: 202110810608.0
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113838282B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 童超;孫旭東
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/017;G08G1/052;G01S19/39
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 田冰;段旺

本發明提出基于北斗定位的車輛異常行為檢測方法，屬于道路交通安全領域。本發明提出了一種車輛異常行為檢測方法，該方法包括兩部分：最近道路匹配算法及車輛異常行為識別算法。其中，最近道路匹配算法將車輛經緯度與路網信息結合，識別出距離當前車輛位置最近的道路。車輛異常行為識別算法根據車載北斗定位設備采集的數據，識別出車輛存在的異常行為。本發明針對七類常見車輛異常行為進行了定義并制定相應的檢測方案，形成較為完整的基于北斗數據的車輛異常行為檢測系統。

技術領域

本發明提出基于北斗定位的車輛異常行為識別，屬于車輛異常情況響應_(B60K28/14)領域。

背景技術

近年來，交通安全一直是人們關心的熱點話題。2020年中國汽車保有量為2.81億輛，?同比增長8.1％，機動車保有量3.72億輛，同比增長6.9％。但與此同時，交通事故發生數也?在不斷增加，給國家和社會帶來巨大損失。相關研究表明，大量交通事故發生的背后，駕駛?員人為因素占到了90％左右，這就意味著，如果能在檢測到車輛的異常行為后向駕駛員發出?預警信息，就能在一定程度上減少交通事故的發生。因此，車輛異常行為的檢測具有十分重?要的意義。

現有的對車輛異常行為檢測的研究大致可以分為三類。第一類是隨著計算機圖形學、圖?像處理與模式識別的發展而發展起來的基于視頻的車輛異常行為檢測技術。這類方法在一定?程度上解決了傳統車輛異常行為檢測實時性較差的問題，且能夠有效識別出闖紅燈等異常行為，但這類方法必須依賴于攝像頭等硬件設施，且無法向相關車輛發出預警信息。第二類是?隨著各類傳感器的發展而產生的車輛異常行為檢測技術。這類方法利用了傳感器方便攜帶的?特點，能較為準確地識別出車輛的轉彎、緊急剎車等異常行為，但由于傳感器的局限性，無?法檢測出逆行等與實際道路信息有關的異常行為。第三類是隨著GPS等全球衛星導航系統?和移動網絡的發展而產生的基于車載終端等移動設備的車輛異常行為檢測技術。但由于北斗?仍未普及，現有的研究大多數是基于GPS實現的，GPS精度較低且只能從衛星接收消息，?識別的準確率尚有提升空間。

中國北斗衛星導航系統(BeiDou?Navigation?Satellite?System，簡稱BDS)是中國自行研?制的全球衛星導航系統，也是繼美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之后的第三個成熟的衛星?導航系統。如今，北斗三號全球衛星導航系統已全面建成開通，在全球范圍內提供高精度定?位導航授時、短報文通信等服務。但由于北斗系統建成時間較短，在車輛異常行為檢測方面?的應用還較少。

發明內容

本發明的目的是基于北斗定位，研究具有實用性的車輛異常行為檢測方案，能夠根據車?載北斗設備采集的北斗定位信息判斷出當前車輛是否存在超速行駛、低速行駛、非法停車、?緊急制動、過快加速、逆向行駛和車道偏離共七類異常行為中的某些異常行為。檢測方案由兩部分組成：車輛狀態信息獲取及車輛異常行為檢測。其中，車輛狀態信息獲取指結合北京?市路網數據與北斗定位數據，獲取車輛在行駛過程中某一具體位置處的速度、加速度、當前?車輛所處道路等車輛狀態參數。車輛異常行為檢測指根據各類車輛異常行為的檢測流程，結?合車輛行駛過程中的狀態參數，檢測車輛是否存在某類車輛異常行為。

上述檢測方案的步驟如下：

步驟1、分析處理北斗設備采集到的數據。其中，數據格式遵循NMEA-0183協議，這一協議中數據以“語句”的方式傳輸，每條語句的開頭為“$”，然后是兩個字母的“識別符”和三?個字母的“語句名”，緊接著是數據體，不同字段之間以“,”分隔。通過篩選數據中的GPRMC?(Recommended?Minimum?Specific)語句，就能夠獲取某一時刻車輛的速度、加速度、經緯度等信息；

步驟2、路網信息預處理。北京市路網信息中共有170萬余個節點和20萬余條道路，為能高效快速進行隨機訪問，建立節點到道路的映射和道路到節點的映射。每個節點到道路?的映射中保存了所有包含該節點的道路id，每個道路到節點的映射中記錄了組成道路的節點的id及道路類型。