1.一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于包括如下步驟:
(1)采集待檢測車輛的狀態(tài)向量X(t)=[x y v ω d]T,其中,(x,y)表示車輛在本地坐標(biāo)系統(tǒng)中的X-Y軸坐標(biāo),v表示車輛前進(jìn)方向的速度,ω表示車輛的角速率,d表示車輛的橫向位移,設(shè)計(jì)基于粒子濾波的算法,以預(yù)設(shè)的誤差范圍為半徑,在該范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生n個(gè)粒子,并通過對粒子的預(yù)測和估計(jì),得到v、ω、d的估計(jì)值
(2)對估計(jì)值進(jìn)行移動(dòng)視窗平滑處理,并將處理后的數(shù)據(jù)定義為V指標(biāo)、W指標(biāo)和D指標(biāo),將這三個(gè)指標(biāo)輸入基于模糊邏輯的算法,根據(jù)異常駕駛檢測模型得出駕駛類型。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(1)中,(x,y)利用GPS或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)來獲得,v通過GPS或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)獲得,ω通過安裝在車身軸線上的IMU中的陀螺儀獲得,d利用坐標(biāo)(x,y)和車道中心線的最短距離來計(jì)算獲得。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(1)中,對隨機(jī)產(chǎn)生的n個(gè)粒子進(jìn)行預(yù)測和估計(jì)的過程是:
(a)設(shè)n個(gè)粒子P1,P2,…,Pn的狀態(tài)向量分別為X1(t),X2(t),…,Xn(t),對這n個(gè)粒子P1(t),P2(t),…,Pn(t)采用運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行預(yù)測,得到預(yù)測周期T后的狀態(tài)向量X1(t+T),X2(t+T),…,Xn(t+T);
(b)對預(yù)測得到的t+T時(shí)刻的粒子P1(t+T),P2(t+T),…,Pn(t+T)進(jìn)行濾波更新,根據(jù)粒子的有效性進(jìn)行取舍;
(c)測試衛(wèi)星定位系統(tǒng)的有效性,調(diào)整粒子濾波的估計(jì)值為
(d)結(jié)合調(diào)整后的估計(jì)值,對粒子的權(quán)重進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,重新隨機(jī)生成n個(gè)粒子,然后重復(fù)步驟(a)-(d),直至駕駛過程結(jié)束,得到數(shù)組估計(jì)值。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(a)中,利用勻速直線運(yùn)動(dòng)模型對n個(gè)粒子P1(t),P2(t),…,Pn(t)進(jìn)行預(yù)測,t+T時(shí)刻的狀態(tài)向量的計(jì)算公式是:
其中,[xt+1 yt+1 vt+1 ωt+1 dt+1]T表示t+T時(shí)刻的狀態(tài)向量,[xt yt vt ωt dt]T表示t時(shí)刻的狀態(tài)向量,v表示車輛的運(yùn)動(dòng)速度。
5.如權(quán)利要求3所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(b)中,判斷粒子有效性的判據(jù)是該粒子是否在車道寬度1.5倍的半徑范圍內(nèi),若預(yù)測t+T時(shí)刻的粒子Pi(t+T)仍在車道寬度1.5倍的半徑范圍內(nèi),i=1,2,…,n,則認(rèn)為該粒子有效,同時(shí)t時(shí)刻的粒子Pi(t)也有效,反之,若預(yù)測Pi(t+T)不在所述范圍內(nèi),則認(rèn)為該粒子Pi(t+T)無效,前一時(shí)刻的該粒子Pi(t)也被認(rèn)為無效,將該粒子的權(quán)重設(shè)為0。
6.如權(quán)利要求3所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(c)中,測試衛(wèi)星定位系統(tǒng)的有效性的方法是:檢測衛(wèi)星定位系統(tǒng)的顆數(shù),當(dāng)顆數(shù)大于4時(shí),認(rèn)為系統(tǒng)有效。
7.如權(quán)利要求1所述的一種基于車輛定位軌跡的車道內(nèi)異常駕駛檢測方法,其特征在于:所述步驟(2)中,異常駕駛檢測模型的構(gòu)建過程是:定義模糊邏輯輸出的危險(xiǎn)等級指標(biāo),用來表示車輛運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)級別,并且對模糊邏輯的規(guī)則進(jìn)行制定,分別定義四種模糊值:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,危險(xiǎn)等級從Ⅰ到Ⅳ遞增,然后統(tǒng)計(jì)各種駕駛類型包含的從Ⅰ到Ⅳ的百分比,確定各種駕駛類型所對應(yīng)的四種模糊值的百分比。