本發(fā)明涉及交通監(jiān)控，具體涉及一種基于高速入口的智能監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著交通流量的不斷增長(zhǎng)和高速公路網(wǎng)絡(luò)的日益完善，對(duì)高速公路出入口的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理變得尤為重要，基于高速入口的智能監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)集成先進(jìn)的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路入口車輛流量、速度、行駛軌跡等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，為交通管理部門提供有效的決策支持，提高高速公路的通行效率和安全性。

2、公開(kāi)號(hào)為cn110503826b的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種基于高速流量監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)的智能誘導(dǎo)方法，基于交通狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)交通流量采用新的模型算法進(jìn)行預(yù)測(cè)，再根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果并結(jié)合高速公路相關(guān)設(shè)計(jì)及管理方案，按照高速誘導(dǎo)信息發(fā)布流程進(jìn)行發(fā)布，同時(shí)對(duì)交通流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，評(píng)價(jià)誘導(dǎo)結(jié)果，最后將結(jié)果反饋更新至誘導(dǎo)知識(shí)庫(kù)。

3、但是，沒(méi)有通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)收集合流區(qū)域的交通數(shù)據(jù)，反映該區(qū)域?qū)嶋H的交通狀況，避免后期出現(xiàn)交通事故情況，沒(méi)有通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛行駛穩(wěn)定性并在檢測(cè)到不穩(wěn)定時(shí)調(diào)整合流行駛速度，從而可以有效降低因車輛失控或操作不當(dāng)導(dǎo)致的合流區(qū)域事故風(fēng)險(xiǎn)，減少了因事故造成的交通擁堵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于高速入口的智能監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決上述背景中技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于高速入口的智能監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

4、步驟一：通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)高速入口前合流區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取區(qū)域擁堵值，與閾值進(jìn)行比較，生成區(qū)域是否擁堵信號(hào)；

5、若區(qū)域擁堵值大于等于區(qū)域擁堵閾值，生成區(qū)域擁堵信號(hào)；

6、步驟二：基于區(qū)域擁堵信號(hào)，獲取車輛合流值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛合流是否異常信號(hào)；

7、若車輛合流值大于等于車輛合流閾值，生成車輛合流異常信號(hào)，將生成車輛合流異常信號(hào)的車輛標(biāo)記為合流異常車輛；

8、步驟三：基于車輛合流異常信號(hào)，獲取車輛行駛穩(wěn)定值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛行駛是否穩(wěn)定信號(hào)；

9、若車輛行駛穩(wěn)定值大于等于車輛行駛穩(wěn)定閾值，生成車輛行駛不穩(wěn)定信號(hào)；

10、步驟四：基于車輛行駛不穩(wěn)定信號(hào)，獲取合流區(qū)域事故發(fā)生概率值，與閾值進(jìn)行比較，生成事故發(fā)生概率大小信號(hào)；

11、若合流區(qū)域事故發(fā)生概率值大于等于合流區(qū)域事故發(fā)生概率閾值，生成事故發(fā)生概率大信號(hào)；

12、步驟五：基于事故發(fā)生概率大信號(hào)，對(duì)車輛合流行駛速度進(jìn)行調(diào)整，得到合流行駛速度調(diào)整值，完成對(duì)車輛合流行駛的優(yōu)化調(diào)整；

13、在步驟五中，當(dāng)生成事故發(fā)生概率大信號(hào)時(shí)，對(duì)車輛合流行駛進(jìn)行調(diào)整，將合流區(qū)域車輛行駛速度與調(diào)整系數(shù)進(jìn)行乘積計(jì)算，得到合流行駛速度調(diào)整值；

14、調(diào)整系數(shù)的獲取方式為：

15、獲取車輛行駛穩(wěn)定偏差系數(shù)和合流區(qū)域事故發(fā)生偏差系數(shù)，將車輛行駛穩(wěn)定偏差系數(shù)和合流區(qū)域事故發(fā)生偏差系數(shù)進(jìn)行相加求和，得到調(diào)整系數(shù)。

16、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟一中，區(qū)域擁堵值的獲取方式為：

17、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流區(qū)域內(nèi)每輛車所占面積，將合流區(qū)域內(nèi)所有車輛所占面積進(jìn)行相加求和，得到合流區(qū)域內(nèi)車輛所占面積總值；

18、獲取合流區(qū)域面積，將合流區(qū)域內(nèi)車輛所占面積總值與合流區(qū)域面積進(jìn)行比值計(jì)算，得到區(qū)域擁堵值。

19、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟二中，車輛合流值的獲取方式為：

20、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取車輛區(qū)域行駛速率和車輛路徑偏差值，將車輛區(qū)域行駛速率和車輛路徑偏差值進(jìn)行相加求和，得到車輛合流值；

21、車輛區(qū)域行駛速率的獲取方式為：

22、在合流區(qū)域內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛速率，將車輛行駛速率進(jìn)行相加求和平均值，得到車輛區(qū)域行駛速率。

23、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟二中，車輛路徑偏差值的獲取方式為：

24、在合流區(qū)域內(nèi)，將合流區(qū)域以網(wǎng)格的形式進(jìn)行劃分，并把合流區(qū)域中車輛實(shí)際位置坐標(biāo)標(biāo)記為（），將車輛預(yù)設(shè)位置坐標(biāo)標(biāo)記為（），獲取合流區(qū)域內(nèi)車輛初始位置，將車輛初始位置坐標(biāo)標(biāo)記為（）；

25、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)合流區(qū)域中車輛實(shí)際位置坐標(biāo)（），將監(jiān)測(cè)周期劃分為若干個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，獲取每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的車輛實(shí)際位置坐標(biāo)（），將每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的車輛實(shí)際位置坐標(biāo)進(jìn)行連接，得到車輛實(shí)際行駛路徑；

26、基于車輛實(shí)際行駛路徑，將車輛實(shí)際行駛路徑與車輛預(yù)設(shè)行駛路徑進(jìn)行比對(duì)處理，比對(duì)處理的過(guò)程如下：

27、將每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的車輛實(shí)際位置坐標(biāo)與車輛預(yù)設(shè)位置坐標(biāo)進(jìn)行作差處理，得到車輛位置偏差值；

28、將車輛位置偏差值進(jìn)行相加求和取平均值，得到車輛路徑偏差值。

29、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟三中，車輛行駛穩(wěn)定值的獲取方式為：

30、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流區(qū)域內(nèi)車輛行駛倉(cāng)促次數(shù)和車輛行駛偏軌次數(shù)，將車輛行駛倉(cāng)促次數(shù)和車輛行駛偏軌次數(shù)進(jìn)行相加求和，得到車輛行駛穩(wěn)定值。

31、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟三中，車輛行駛倉(cāng)促次數(shù)的獲取過(guò)程如下：

32、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛實(shí)時(shí)速度，建立x-y軸坐標(biāo)系，x軸表示為監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)，y軸表示為監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的合流異常車輛速度，將合流異常車輛實(shí)時(shí)速度代入到x-y軸坐標(biāo)系內(nèi)，得到合流異常車輛實(shí)時(shí)速度變化曲線；

33、基于合流異常車輛實(shí)時(shí)速度變化曲線，提取合流異常車輛實(shí)時(shí)速度變化曲線中波峰坐標(biāo)值，標(biāo)記為（，），波谷坐標(biāo)值，標(biāo)記為（，）；

34、將相鄰兩個(gè)波峰坐標(biāo)值和波谷坐標(biāo)值進(jìn)行距離計(jì)算，得到速度變化值；

35、將速度變化值與速度變化閾值進(jìn)行比較，比較的過(guò)程如下：

36、若速度變化值大于等于速度變化閾值，則出現(xiàn)倉(cāng)促的概率較大，將該時(shí)間段標(biāo)記為倉(cāng)促時(shí)間段；

37、獲取合流異常車輛實(shí)時(shí)速度變化曲線中倉(cāng)促車時(shí)間段出現(xiàn)的次數(shù)，得到車輛行駛倉(cāng)促次數(shù)。

38、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟三中，車輛行駛偏軌次數(shù)的獲取方式為：

39、基于上述步驟二中車輛位置偏差值，將監(jiān)測(cè)周期內(nèi)車輛位置偏差值進(jìn)行相加求和取平均值，得到車輛位置偏差閾值；

40、將車輛位置偏差值與車輛位置偏差閾值進(jìn)行比較，比較的過(guò)程如下：

41、若車輛位置偏差值大于等于車輛位置偏差閾值，將生成位置偏差大信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)標(biāo)記為位置偏差時(shí)間點(diǎn)；

42、若車輛位置偏差值小于車輛位置偏差閾值，將生成位置偏差小信號(hào)的時(shí)間段標(biāo)記為非位置偏差時(shí)間點(diǎn)；

43、獲取監(jiān)測(cè)周期內(nèi)位置偏差時(shí)間點(diǎn)個(gè)數(shù)，得到車輛行駛偏軌次數(shù)。

44、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟四中，合流區(qū)域事故發(fā)生概率值獲取的方式為：

45、獲取合流異常車輛數(shù)量影響值和合流異常車輛時(shí)間影響值，將合流異常車輛數(shù)量影響值和合流異常車輛時(shí)間影響值進(jìn)行相加求和，得到合流區(qū)域事故發(fā)生概率值；

46、合流異常車輛數(shù)量影響值的獲取過(guò)程如下：

47、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛影響車輛面積比和合流異常車輛面積比，將合流異常車輛影響車輛面積比和合流異常車輛面積比進(jìn)行相加求和，得到合流異常車輛數(shù)量影響值；

48、合流異常車輛面積比的獲取過(guò)程如下：

49、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛所占面積，將合流異常車輛所占面積與車輛所占面積值進(jìn)行比值計(jì)算，得到合流異常車輛面積比；

50、合流異常車輛影響車輛面積比的獲取過(guò)程如下：

51、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛影響車輛面積，將合流異常車輛影響車輛面積與車輛所占面積值進(jìn)行比值計(jì)算，得到合流異常車輛影響車輛面積比。

52、作為本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：在步驟四中，合流異常車輛時(shí)間影響值的獲取方式過(guò)程如下：

53、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值和合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值，將合流異常車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值和合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值進(jìn)行相加求和，得到合流異常車輛時(shí)間影響值；

54、合流異常車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值的獲取過(guò)程如下：

55、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流區(qū)域內(nèi)合流異常車輛通行時(shí)間，將合流異常車輛通行時(shí)間進(jìn)行相加求和，得到合流異常車輛通行總時(shí)間；

56、將合流異常車輛通行總時(shí)間與監(jiān)測(cè)周期時(shí)間進(jìn)行比值計(jì)算，得到合流異常車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值；

57、合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值的獲取過(guò)程如下：

58、在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，獲取合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間，將合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間進(jìn)行相加求和，得到合流異常車輛影響車輛通行總時(shí)間；

59、將合流異常車輛影響車輛通行總時(shí)間與監(jiān)測(cè)周期時(shí)間進(jìn)行比值計(jì)算，得到合流異常車輛影響車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度值；

60、合流異常車輛影響車輛判定過(guò)程如上合流異常車輛影響車輛面積比的獲取過(guò)程所述。

61、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于高速入口的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下模塊：

62、擁堵監(jiān)測(cè)模塊：通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)高速入口前合流區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取區(qū)域擁堵值，與閾值進(jìn)行比較，生成區(qū)域是否擁堵信號(hào)；

63、若區(qū)域擁堵值大于等于區(qū)域擁堵閾值，生成區(qū)域擁堵信號(hào)；

64、合流分析模塊：基于區(qū)域擁堵信號(hào)，獲取車輛合流值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛合流是否異常信號(hào)；

65、若車輛合流值大于等于車輛合流閾值，生成車輛合流異常信號(hào)，將生成車輛合流異常信號(hào)的車輛標(biāo)記為合流異常車輛；

66、穩(wěn)定評(píng)估模塊：基于車輛合流異常信號(hào)，獲取車輛行駛穩(wěn)定值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛行駛是否穩(wěn)定信號(hào)；

67、若車輛行駛穩(wěn)定值大于等于車輛行駛穩(wěn)定閾值，生成車輛行駛不穩(wěn)定信號(hào)；

68、概率預(yù)測(cè)模塊：基于車輛行駛不穩(wěn)定信號(hào)，獲取合流區(qū)域事故發(fā)生概率值，與閾值進(jìn)行比較，生成事故發(fā)生概率大小信號(hào)；

69、若合流區(qū)域事故發(fā)生概率值大于等于合流區(qū)域事故發(fā)生概率閾值，生成事故發(fā)生概率大信號(hào)；

70、優(yōu)化調(diào)整模塊：基于事故發(fā)生概率大信號(hào)，對(duì)車輛合流行駛速度進(jìn)行調(diào)整，得到合流行駛速度調(diào)整值，完成對(duì)車輛合流行駛的優(yōu)化調(diào)整；

71、在步驟五中，當(dāng)生成事故發(fā)生概率大信號(hào)時(shí)，對(duì)車輛合流行駛進(jìn)行調(diào)整，將合流區(qū)域車輛行駛速度與調(diào)整系數(shù)進(jìn)行乘積計(jì)算，得到合流行駛速度調(diào)整值；

72、調(diào)整系數(shù)的獲取方式為：

73、獲取車輛行駛穩(wěn)定偏差系數(shù)和合流區(qū)域事故發(fā)生偏差系數(shù)，將車輛行駛穩(wěn)定偏差系數(shù)和合流區(qū)域事故發(fā)生偏差系數(shù)進(jìn)行相加求和，得到調(diào)整系數(shù)。

74、本發(fā)明的有益效果：

75、（1）本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)高速入口前合流區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取區(qū)域擁堵值，與閾值進(jìn)行比較，生成區(qū)域是否擁堵信號(hào)，基于區(qū)域擁堵信號(hào)，獲取車輛合流值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛合流是否異常信號(hào)，監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)收集合流區(qū)域的交通數(shù)據(jù)，反映該區(qū)域?qū)嶋H的交通狀況，避免后期出現(xiàn)交通事故情況；

76、（2）本發(fā)明基于車輛合流異常信號(hào)，獲取車輛行駛穩(wěn)定值，與閾值進(jìn)行比較，生成車輛行駛是否穩(wěn)定信號(hào)，基于車輛行駛不穩(wěn)定信號(hào)，獲取合流區(qū)域事故發(fā)生概率值，與閾值進(jìn)行比較，生成事故發(fā)生概率大小信號(hào)，基于事故發(fā)生概率大信號(hào)，對(duì)車輛合流行駛速度進(jìn)行調(diào)整，得到合流行駛速度調(diào)整值，完成對(duì)車輛合流行駛的優(yōu)化調(diào)整，通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛行駛穩(wěn)定性并在檢測(cè)到不穩(wěn)定時(shí)調(diào)整合流行駛速度，從而可以有效降低因車輛失控或操作不當(dāng)導(dǎo)致的合流區(qū)域事故風(fēng)險(xiǎn)，減少了因事故造成的交通擁堵。