车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法技术

本发明专利技术提供了一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，包括：用户对特地地点请求道路服务，服务器根据接受到的请求地点以及等待时间搜寻，基于地图服务，建立搜索树，获取附近可能到达请求点的车辆信息；搜索到的车辆向服务器传送GPS信息、加速度数据；服务器会在每个十字路口之前处理收集到的加速度数据并预测车辆在十字路口的机动行为；服务器比较车辆实时位置与根据道路平均速度计算出来的位置；服务器将明显落后或者在十字路口前行方向不是指向请求点的车辆剔除，最后获取会到请求节点的车辆。本发明专利技术通过车辆轨迹跟踪和车辆行为预测，可以提前发布交通信息，为解决交通堵塞、保障行驶安全等提供契机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，具体地，涉及一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法。
技术介绍
道路信息的获取极大地丰富了人们的生活，方便了人们的出行，同时也可以缓解交通压力，降低人们的等待时间，减小经济损失。据统计，在北欧国家以及美国由于交通堵塞造成的经济损失约1900亿美元的损失，如果没有任何措施来缓解交通堵塞，预计到2030年经济损失将增长50％。道路信息的获取可以有助于缓解交通堵塞，帮助人们出行规划路线，当前基于地图的道路信息获取是被动的，并且不是实时的，因此主动地实时的道路信息获取技术还有待解决。车辆轨迹跟踪和车辆行为预测系统可判断车辆是否会经过用户请求的道路点，通过获取这些到达请求点的车辆来完成用户获取道路信息的任务。这种主动的实时的道路信息获取技术可以有效的提高出行效率，减少用户的等待时间。除此之外，车辆轨迹跟踪和车辆行为预测对司机本身的安全提醒等其他方面应用也有重要的借鉴作用。传统的道路信息获取是布设无线传感器网络，用来监测道路情况。今年来随着智能手机的普及，基于手机的应用如Waze、百度地图等提供了更加丰富道路信息获取手段。这些系统普遍不能提供基于用户请求地主动地道路交通获取，也就是说发布的信息可能与当前的道路情况不符，或者发布的信息并不是人们需求的。如果人们获取不到需要的实时的道路信息，交通堵塞仍然得不到缓解。车辆轨迹跟踪和车辆行为预测系统能根据用户对特定道路点的请求，判断附近能到达请求点的车辆，通过这些车辆为请求用户提供道路信息。对现有技术进行检索发现，YangXiong等在2012年JMultimediaandSignalProcessing上发表的VehicleTrackinginVideoBasedonPixelLevelMotionVector(视频中基于像素级运动矢量的车辆跟踪)中提出了一种基于拍摄视屏来跟踪车辆的算法，这种跟踪算法需要提前布设摄像头，开销较大，并且不具有灵活性。TillHulnhagen等在2010年IntelligentVehiclesSymposium,IEEE上发表的Maneuverrecognitionusingprobabilisticfinite-statemachinesandfuzzylogic(用有限状态机和模糊逻辑识别机动)中通过将车辆各种行为建模成有限的状态机，用概率的方法给出车辆的行为预测，但是该文的预测准确率较低，只有80％。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，通过用户和司机的移动终端与服务器通信，实现筛选能在等待时间内到达请求点的车辆来完成用户的请求。根据本专利技术提供的一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，包括如下步骤：步骤1：由用户的移动终端向服务器发送服务请求，其中，所述服务请求包括请求点、等待时间，服务器根据请求点和等待时间建立搜索树，根据搜索树筛选出具有在等待时间内到达请求点的条件的车辆集合；进一步地，对所述车辆集合中的车辆执行如下步骤：步骤2：所述车辆集合中车辆的司机的移动终端，将所在车辆的实际位置、加速度数据，定期地发送给服务器；步骤3：在车辆机动的过程中，服务器根据道路平均速度计算出车辆的理论位置，将理论位置与车辆的实际位置进行比较，将实际位置偏离理论位置的车辆从所述车辆集合中删除；步骤4：在每一个十字路口，服务器在车辆到达十字路口前，根据车辆的司机的移动终端上传的加速度数据，预测车辆在十字路口的机动行为以判断车辆是否会到达请求点，并将判断为不会到达请求点的车辆从所述车辆集合中删除。优选地，所述搜索树的建立过程包括如下步骤：以请求点最临近的十字路口为搜索树的根节点，沿着道路向外延伸，依次经过的十字路口即为搜索树的子节点；按照道路平均速度，计算搜索树的长度，其中，搜索树长度的计算式如下：L=Tmaxv‾]]>其中，L表示搜索树的长度，Tmax表示等待时间，表示道路平均速度；将位于搜索树延伸道路上的车辆筛选出构成所述车辆集合。优选地，所述步骤3，包括如下步骤：步骤3.1：对每一条道路，以长度△L将该条道路分成p段，记该条道路的道路平均速度为：v‾=[v‾1,v‾2,...,v‾p];]]>其中，i＝1,2,...,p，表示所述p段道路中第i段道路的道路平均速度；p为大于等于2的正整数；步骤3.2：设车辆在时间间隔△t后到达的实际位置为{k1,d1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：由用户的移动终端向服务器发送服务请求，其中，所述服务请求包括请求点、等待时间，服务器根据请求点和等待时间建立搜索树，根据搜索树筛选出具有在等待时间内到达请求点的条件的车辆集合；进一步地，对所述车辆集合中的车辆执行如下步骤：步骤2：所述车辆集合中车辆的司机的移动终端，将所在车辆的实际位置、加速度数据，定期地发送给服务器；步骤3：在车辆机动的过程中，服务器根据道路平均速度计算出车辆的理论位置，将理论位置与车辆的实际位置进行比较，将实际位置偏离理论位置的车辆从所述车辆集合中删除；步骤4：在每一个十字路口，服务器在车辆到达十字路口前，根据车辆的司机的移动终端上传的加速度数据，预测车辆在十字路口的机动行为以判断车辆是否会到达请求点，并将判断为不会到达请求点的车辆从所述车辆集合中删除。

【技术特征摘要】
1.一种车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：由用户的移动终端向服务器发送服务请求，其中，所述服务请求包括请
求点、等待时间，服务器根据请求点和等待时间建立搜索树，根据搜索树筛选出具
有在等待时间内到达请求点的条件的车辆集合；
进一步地，对所述车辆集合中的车辆执行如下步骤：
步骤2：所述车辆集合中车辆的司机的移动终端，将所在车辆的实际位置、加速
度数据，定期地发送给服务器；
步骤3：在车辆机动的过程中，服务器根据道路平均速度计算出车辆的理论位
置，将理论位置与车辆的实际位置进行比较，将实际位置偏离理论位置的车辆从所
述车辆集合中删除；
步骤4：在每一个十字路口，服务器在车辆到达十字路口前，根据车辆的司机
的移动终端上传的加速度数据，预测车辆在十字路口的机动行为以判断车辆是否会
到达请求点，并将判断为不会到达请求点的车辆从所述车辆集合中删除。
2.根据权利要求1所述的车辆轨迹跟踪和车辆行为预测方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄，丁磊，王琪，谢晋，田晓华，甘小莺，管云峰，王新兵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31