專利名稱：基于實時車載gps數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，屬于道路交通事件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
道路交通量的快速增加，導(dǎo)致了各種社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。交通事件的發(fā)生通常導(dǎo)致和加劇了交通阻塞。交通事件是指發(fā)生時間或地點不可準(zhǔn)確預(yù)測的、造成道路通行能力臨時下降的事情，包括交通事故、車輛拋錨、貨物灑落等。交通事件的發(fā)生，如果能夠得到快速的檢測，就有利于得到快速的消除，進(jìn)而降低事件路段的交通擁擠。因此，智能交通系統(tǒng)ITS領(lǐng)域中關(guān)于事件自動檢測方法的研究十分廣泛。除了基于視頻攝像的交通事件檢測方法以外，其它的交通事件自動檢測方法并非能夠直接檢測事件，而是要通過它們對交通流的影響進(jìn)行間接檢測?；谝曨l成像的事件檢測方法，又由于需要在固定地點安裝視頻檢測設(shè)備，造成安裝成本昂貴和檢測范圍十分受限的缺點。目前，為對交通事件進(jìn)行自動檢測而采用的收集數(shù)據(jù)的方法主要分為2類(I)安裝在車外的固定基礎(chǔ)設(shè)施傳感器，例如感應(yīng)線圈、地磁儀和視頻攝像機；(2)車內(nèi)信息檢測裝置，例如車載GPS。由于各種固定檢測器都具有自身的技術(shù)局限性和適用條件，并且安裝和管理固定交通數(shù)據(jù)檢測設(shè)備的工作十分復(fù)雜，將造成費用十分昂貴。隨著GPS定位技術(shù)的進(jìn)步，GPS的定位精確度已得到了極大的提升，安裝成本也得到了較大下降，這使得車載GPS得到了廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決采用固定基礎(chǔ)設(shè)施檢測交通事件，存在的安裝成本昂貴和檢測范圍受限的問題，提供一種基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法。本發(fā)明所述基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，它基于個人數(shù)碼助理、車載GPS接收機和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器實現(xiàn)，該道路交通事件自動檢測方法包括如下步驟車載GPS接收機用于實現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個人數(shù)碼助理的步驟；個人數(shù)碼助理用于實現(xiàn)計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車輛的四角坐標(biāo)、車輛的海拔高度、車輛行駛速度、車輛行駛方向、車載GPS接收機接收坐標(biāo)信息的時間及車輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過程為步驟一將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，每個路段所占的區(qū)域通過坐標(biāo)來表示；根據(jù)車流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较?，根?jù)接收到的每個車輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車輛當(dāng)前所處的路段；步驟二 根據(jù)接收到的每個待檢測的路段中的所有車輛行駛方向和車輛行駛速度信息，計算獲得相應(yīng)待檢測的路段的給定車流方向上當(dāng)前車輛的平均行駛速度；步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段；步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段；步驟五將優(yōu)先處理路段的車輛的平均行駛速度與前后兩個相鄰路段的平均車速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車速超過預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段； 步驟六將疑似阻塞路段分為10個子路段，將10個子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段；步驟七識別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車輛七一、車速低于該阻塞子路段的平均車速；七二、處于停止?fàn)顟B(tài)；七三、車頭朝向與當(dāng)前車流方向相反；七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近；步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車的地點或者離需要停車的地點距離小于預(yù)設(shè)定的?？块撝担绻?，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十；步驟九根據(jù)需要停車的地點的類型，確定該需要停車的地點會造成的阻塞時間，若超過阻塞時間后，步驟七中識別獲得的異常車輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十；步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一十一、在阻塞子路段中，所有車輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的低速閾值；十二、在阻塞子路段中，車輛的平均速度下降的速率超過預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車；十三、在阻塞子路段中某一車輛的一個角的坐標(biāo)與相鄰車輛的邊界的距離小于2米;步驟十一暫停五分鐘，然后再計算該阻塞子路段的平均車速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報。個人數(shù)碼助理使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車載GPS接收機發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。個人數(shù)碼助理給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過GPRS方式發(fā)送。個人數(shù)碼助理計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息的方法為根據(jù)車載GPS接收機所處位置的坐標(biāo)信息，及車載GPS接收機距離車尾的水平距離XI、車載GPS接收機距離車頭的水平距離X2、車載GPS接收機與車輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度；B角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。所述步驟一中將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，所述等長的路段為500米。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明方法的實施，能夠使得道路交通事件的檢測準(zhǔn)確率得到極大提升，同時由于GPS的數(shù)據(jù)檢測方法無需安裝固定檢測基礎(chǔ)設(shè)施，因此檢測范圍較廣，同時安裝和維護(hù)成本較低，能夠滿足高速公路、城市主要道路的交通事件的快速檢測。本發(fā)明所述檢測方法，有助于提高道路交通事件的快速檢測和緊急處置，從而提高道路交通運行的安全和暢通特性。本發(fā)明所述檢測方法還適用于對所有裝載有車載GPS接收機的車輛進(jìn)行道路交通時間的自動檢測。


圖I為本發(fā)明方法所基于的硬件原理示意圖；圖2為實施方式四中車輛四角的坐標(biāo)示意圖；圖3為將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段的劃分示意圖；圖4為阻塞子路段的形態(tài)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖I至圖4說明本實施方式，本實施方式所述基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，它基于個人數(shù)碼助理I、車載GPS接收機2和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3實現(xiàn)，該道路交通事件自動檢測方法包括如下步驟車載GPS接收機2用于實現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個人數(shù)碼助理I的步驟；個人數(shù)碼助理I用于實現(xiàn)計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車輛的四角坐標(biāo)、車輛的海拔高度、車輛行駛速度、車輛行駛方向、車載GPS接收機2接收坐標(biāo)信息的時間及車輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理I發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖I至圖4說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理I發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過程為步驟一將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，每個路段所占的區(qū)域通過坐標(biāo)來表示；根據(jù)車流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较?，根?jù)接收到的每個車輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車輛當(dāng)前所處的路段；步驟二 根據(jù)接收到的每個待檢測的路段中的所有車輛行駛方向和車輛行駛速度信息，計算獲得相應(yīng)待檢測的路段的給定車流方向上當(dāng)前車輛的平均行駛速度；步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段；步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段；步驟五將優(yōu)先處理路段的車輛的平均行駛速度與前后兩個相鄰路段的平均車速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車速超過預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段；步驟六將疑似阻塞路段分為10個子路段，將10個子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段；步驟七識別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車輛七一、車速低于該阻塞子路段的平均車速； 七二、處于停止?fàn)顟B(tài)；七三、車頭朝向與當(dāng)前車流方向相反；七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近；步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車的地點或者離需要停車的地點距離小于預(yù)設(shè)定的停靠閾值，如果是，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十；步驟九根據(jù)需要停車的地點的類型，確定該需要停車的地點會造成的阻塞時間，若超過阻塞時間后，步驟七中識別獲得的異常車輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十；步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一十一、在阻塞子路段中，所有車輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的低速閾值；十二、在阻塞子路段中，車輛的平均速度下降的速率超過預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車；十三、在阻塞子路段中某一車輛的一個角的坐標(biāo)與相鄰車輛的邊界的距離小于2米;步驟十一暫停五分鐘，然后再計算該阻塞子路段的平均車速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報。本實施方式中，通過分析車載GPS數(shù)據(jù)，能夠檢測不同路段上的異常交通樣式和車輛行為。它采用了多層的方式第一階段，識別異常交通樣式路段，進(jìn)而將異常路段劃分為更小的路段，從而分離出可能發(fā)生事件的路段；第二階段，進(jìn)行了車載GPS數(shù)據(jù)的層次分析，使用基于知識的規(guī)則，在異常路段范圍內(nèi)檢測異常車輛行為的發(fā)生。本發(fā)明方法運行的軟件和硬件環(huán)境如下硬件環(huán)境個人數(shù)碼助理PDA，運行微軟Pocket PC2003操作系統(tǒng)，支持GPRS通信；車載GPS接收機，支持廣域擴(kuò)充系統(tǒng)WAAS和差分全球定位系統(tǒng)DGPS ；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，擁有靜態(tài)IP地址，能夠處理車輛GPS數(shù)據(jù)。軟件環(huán)境PDA應(yīng)用程序采用NMEA協(xié)議轉(zhuǎn)換接收到的GPS信號，計算車輛經(jīng)緯坐標(biāo)，將數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器；
網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3:I), SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，存儲車輛數(shù)據(jù)；2)、微軟MapPoint2006，用于車輛跟蹤、顯示和地圖數(shù)據(jù)參照；3)、檢測方法應(yīng)用程序，包含檢測算法、知識庫，并且能夠與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和MapPoint地圖服務(wù)器進(jìn)行交互。對交通事件的分類識別交通樣式是十分困難的，但是識別個體車輛行為更為困難，因為它依賴于時間、速度、道路類型和駕駛員等多方面因素。交通樣式是個體車輛行為的集計表現(xiàn)，諸如某一路段的平均車速和總車輛數(shù)。異常車輛行為通常代表了以下類型的事件
車與車碰撞追尾、迎頭碰撞、側(cè)撞、側(cè)面刮擦、小角度碰撞及多車連撞；車與物碰撞 車輛與路邊物體碰撞，諸如線桿、防撞護(hù)欄、樹木等。其它事件車輛故障導(dǎo)致的路邊或路中停車。步驟一至步驟六中，實現(xiàn)了對導(dǎo)致阻塞的交通事件的檢測，該方法基于逐個擊破的方法，主要分為兩個主要階段第一階段首先，將道路劃分為路段，每個路段的長度定義依賴于道路的等級。例如，高速公路500m —段。如圖3所示。路段所占據(jù)的區(qū)域用坐標(biāo)來表示。路段擁有上游和下游，代表車流的走向。車輛的行駛方向用于確定它們是否處于某一路段的上游或下游。車輛當(dāng)前的坐標(biāo)用于確定它們當(dāng)前所處的路段。步驟三中，如果當(dāng)前路段當(dāng)前車輛的平均行駛速度較大程度的低于一般情況下的平均車速，則將該路段標(biāo)定，等待進(jìn)一步分析。步驟五中，疑似阻塞路段作為目前判斷獲得的最低車速路段，其前面相鄰路段的車速遠(yuǎn)高于該最低車速路段。步驟六中，將疑似阻塞路段分為10個更小的子路段，按照步驟二至步驟五中的判斷方法，可以獲得10個子路段中的阻塞子路段。在步驟五中，獲取疑似阻塞路段的前后兩路段的平均車速，是為了判斷該疑似阻塞路段是否發(fā)生了事件或者僅僅是正常的擁堵。如果僅僅是普通的擁堵，那么3條路段的平均車速應(yīng)該比較接近。然而，如果發(fā)生的是交通事件，疑似阻塞路段前面的相鄰路段車速應(yīng)該比疑似阻塞路段和其后面相鄰路段的車速更快，而且擁有較少車輛。如圖4所示。步驟六的具體步驟為步驟六一根據(jù)接收到的每個待檢測的子路段中的所有車輛行駛方向和車輛行駛速度信息，計算獲得相應(yīng)待檢測的子路段的給定車流方向上當(dāng)前車輛的平均行駛速度；步驟六二 將步驟六一中獲得的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該子路段的平均車速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該子路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該子路段作為標(biāo)定子路段；步驟六三將標(biāo)定子路段的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與其相鄰子路段的平均車速進(jìn)行比較，選擇速度最低的子路段作為優(yōu)先處理子路段；步驟六四將優(yōu)先處理子路段的車輛的平均行駛速度與前后兩個相鄰子路段的平均車速比較，若行駛方向前方相鄰子路段的車速高于優(yōu)先處理子路段及行駛方向后方相鄰子路段的車速超過預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理子路段作為阻塞子路段。第二階段本階段采用層次分析的方法，分析阻塞子路段內(nèi)車輛的數(shù)據(jù)，從而識別車輛異常行為。步驟八用來判斷阻塞子路段內(nèi)是否存在如信號燈或路口等需要停車的地點，或者離這些地點較近。步驟九中，針對阻塞子路段內(nèi)存在需要停車的地點或者離這些地點較近的情況，對是否超過阻塞時間的判斷，信號燈大約等待I分鐘，無信號控制交叉口可能等待5分鐘。步驟十的十二中，對車輛平均速度下降速率的判斷，比如高速路段上車輛速度在2-3秒內(nèi)從120km/h下降到8km/h,會認(rèn)為是異常狀況。
具體實施方式
三本實施方式為對實施方式一或二的進(jìn)一步說明，本實施方式所述個人數(shù)碼助理I使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車載GPS接收機2發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。
具體實施方式
四本實施方式為對實施方式一、二或三的進(jìn)一步說明，本實施方式所述個人數(shù)碼助理I給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過GPRS方式發(fā)送。
具體實施方式
五下面結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一、 二、三或四的進(jìn)一步說明，本實施方式所述個人數(shù)碼助理I計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息的方法為根據(jù)車載GPS接收機2所處位置的坐標(biāo)信息，及車載GPS接收機2距離車尾的水平距離XI、車載GPS接收機2距離車頭的水平距離X2、車載GPS接收機2與車輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度；B角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。本實施方式中，對車載GPS接收機2進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法如下車載GPS接收機2與個人數(shù)碼助理IPDA相連接，放置在車輛中一個安全、顯見的位置。PDA應(yīng)用程序?qū)⒔邮盏降腉PS信號每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次，然后使用NMEA協(xié)議確定車輛的位置、速度、行駛方向和GPS信號的原始時間與信號質(zhì)量。由于車載GPS接收機2所收到的位置坐標(biāo)信息，僅僅是接收機的實際位置，因此還需要計算車輛四角的精確坐標(biāo)，從而才能確定車輛所占有的區(qū)域。車輛邊界定義PDA應(yīng)用程序需要車輛的長度、寬度、高度信息以及車載GPS接收機的位置信息，從而計算車輛四角，即圖2所示的A、B、C、D四個位置的精確坐標(biāo)。為了計算車輛四個角的坐標(biāo)，需要計算圖2中的XI、X2、Yl和Y2的長度。確定車輛所占有的區(qū)域大小依賴于車輛自身的大小。車輛占有區(qū)域的計算有助于計算車輛之間的實際距離，針對于檢測不同車輛行為，例如碰撞是十分重要的信息。經(jīng)過計算，PDA應(yīng)用程序得到了車輛四角的精確坐標(biāo)，該精確坐標(biāo)采用WGS-84格式。這些計算的坐標(biāo)信息，連同車輛海拔高度、速度、行駛方向、時間以及車輛唯一 ID，都以3秒鐘的時間間隔，不斷發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。服務(wù)器在車輛數(shù)據(jù)庫中存儲文件，使用者可以不斷的訪問這些文件。
具體實施方式
六下面結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一、二、三、四或五的進(jìn)一步說明，本實施方式所述步驟一中將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，所述等長的路段為500米。以下對具體情形下的判斷情況舉例進(jìn)行說明一、對追尾事故的鑒別假定一輛車追尾了另外一輛車，并且停在了路上。在步驟七中，首先分析該路段內(nèi)車輛的GPS數(shù)據(jù)，從而獲得車輛的加速度和行駛方向。在追尾的情況下，車速下降非?？?。此外，車輛會發(fā)生一定程度的旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致行駛方向改變。在步驟八中，地圖數(shù)據(jù)的審查結(jié)果表明，該路段內(nèi)沒有需要經(jīng)常停車的地點，因此步驟九被跳過。由于車輛互相碰撞，步驟十中會檢測到車輛的某個角的坐標(biāo)之間的距離會在危險距離以內(nèi)。此時，車輛加速度異 常、駕駛方向異常的車輛被標(biāo)定為可能的碰撞車輛。步驟十一會繼續(xù)檢測一段時間，如果這種異常交通條件沒有發(fā)生變化，則很可能是發(fā)生了碰撞事件。二、側(cè)撞事故鑒別一輛車撞在了另一輛車的側(cè)面，導(dǎo)致非正常停車。首先檢測車輛的異常加速度或方向的變化；然后根據(jù)地圖數(shù)據(jù)，確定該路段是否包含或鄰近某一需要經(jīng)常停車地點。如果沒有，進(jìn)入步驟十。如果有諸如交叉口等經(jīng)常停車地點，則進(jìn)入步驟九；步驟九在等待周期過后，如果該路段交通條件仍舊沒有發(fā)生變化，則進(jìn)入步驟十;步驟十由于車輛碰撞，因此存在車輛某個角之間的坐標(biāo)發(fā)生重疊。此時，異常減速、重疊角坐標(biāo)以及行駛方向異常改變的車輛將會被標(biāo)定為事故車輛；步驟十一繼續(xù)觀察一定時間，如果交通條件未發(fā)生變化，則激活事故警報。三、車輛拋錨或與物體相撞車輛拋錨在路中，原因可能是機器故障或與路邊物體相撞。步驟七單獨一個車輛在某個路段內(nèi)沒有加速度，路段內(nèi)其它車輛行駛方向發(fā)生微小改變；步驟八跳過；步驟九跳過；步驟十沒有識別出碰撞事故；步驟十一交通條件在一定時間內(nèi)仍舊沒有變化。單獨一個車輛在某個路段內(nèi)沒有加速度，以及一定時間內(nèi)行駛方向發(fā)生一定的改變，表示該車輛拋錨在路中。
權(quán)利要求
1.一種基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，它基于個人數(shù)碼助理(I)、車載GPS接收機(2 )和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3 )實現(xiàn)，其特征在于該道路交通事件自動檢測方法包括如下步驟 車載GPS接收機(2)用于實現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個人數(shù)碼助理(I)的步驟； 個人數(shù)碼助理(I)用于實現(xiàn)計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車輛的四角坐標(biāo)、車輛的海拔高度、車輛行駛速度、車輛行駛方向、車載GPS接收機(2)接收坐標(biāo)信息的時間及車輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)的步驟； 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理(I)發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，其特征在于網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理(I)發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過程為 步驟一將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，每個路段所占的區(qū)域通過坐標(biāo)來表示；根據(jù)車流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较?，根?jù)接收到的每個車輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車輛當(dāng)前所處的路段； 步驟二 根據(jù)接收到的每個待檢測的路段中的所有車輛行駛方向和車輛行駛速度信息，計算獲得相應(yīng)待檢測的路段的給定車流方向上當(dāng)前車輛的平均行駛速度； 步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段； 步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段； 步驟五將優(yōu)先處理路段的車輛的平均行駛速度與前后兩個相鄰路段的平均車速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車速超過預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段； 步驟六將疑似阻塞路段分為10個子路段，將10個子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段； 步驟七識別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車輛 七一、車速低于該阻塞子路段的平均車速； 七二、處于停止?fàn)顟B(tài)； 七三、車頭朝向與當(dāng)前車流方向相反； 七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近； 步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車的地點或者離需要停車的地點距離小于預(yù)設(shè)定的?？块撝?，如果是，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十； 步驟九根據(jù)需要停車的地點的類型，確定該需要停車的地點會造成的阻塞時間，若超過阻塞時間后，步驟七中識別獲得的異常車輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十； 步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一 十一、在阻塞子路段中，所有車輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車速超過預(yù)設(shè)定的低速閾值； 十二、在阻塞子路段中，車輛的平均速度下降的速率超過預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車; 十三、在阻塞子路段中某一車輛的一個角的坐標(biāo)與相鄰車輛的邊界的距離小于2米； 步驟十一暫停五分鐘，然后再計算該阻塞子路段的平均車速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，其特征在于個人數(shù)碼助理(I)使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車載GPS接收機(2)發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，其特征在于個人數(shù)碼助理(I)給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過GPRS方式發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，其特征在于個人數(shù)碼助理(I)計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息的方法為 根據(jù)車載GPS接收機(2)所處位置的坐標(biāo)信息，及車載GPS接收機(2)距離車尾的水平距離XI、車載GPS接收機(2)距離車頭的水平距離X2、車載GPS接收機(2)與車輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，其特征在于所述步驟一中將待檢測道路根據(jù)道路的等級劃分為等長的路段，所述等長的路段為500米。
全文摘要
基于實時車載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動檢測方法，屬于道路交通事件技術(shù)領(lǐng)域。它解決了采用固定基礎(chǔ)設(shè)施檢測交通事件，存在的安裝成本昂貴和檢測范圍受限的問題。它的車載GPS接收機用于實現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個人數(shù)碼助理的步驟；個人數(shù)碼助理用于實現(xiàn)計算獲得車輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車輛的四角坐標(biāo)、車輛的海拔高度、車輛行駛速度、車輛行駛方向、車載GPS接收機接收坐標(biāo)信息的時間及車輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實現(xiàn)存儲接收到的所有個人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車輛所在路段的道路交通事件的步驟。本發(fā)明適用于道路交通事件的自動檢測。
文檔編號G08G1/0967GK102779420SQ201210269040
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者關(guān)積珍, 安實, 崔建勛, 王澤 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)