一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，包括：在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，第一沿路光纤感知第一振动信号，第二沿路光纤感知第二振动信号，均发送至光纤传感设备；光纤传感设备从而确定车辆所在车道、得出车辆境况分布图，以及进行车型和闯红灯事件的判断，本发明专利技术方法实现车辆车道级定位、同时对车型分类统计、并进行车辆境况分布的监控。的监控。的监控。

【技术实现步骤摘要】
一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法和系统


[0001]本专利技术涉及自动驾驶技术
‑
车路协同
‑
路侧感知领域，特别是指一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法和系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶技术是影响未来汽车产业发展的重要因素。随着自动驾驶技术的成熟，驾驶员被解放，出行过程中的娱乐、社交、消费场景被彻底打开，开辟万亿级市场。自动驾驶目前有单车智能和车路协同两种技术路线。其中单车智能主要依靠车辆自身的视觉、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行环境感知。车路协同关注道路智能化，通过路侧感知设备(包括摄像头、激光雷达、能见度监视仪、光纤感知)，进行路况监测，助力自动驾驶。
[0003]路侧感知与单车感知相比，有如下优势：1、可提供超视距信息、其覆盖更远更广，单车感知只能获得车辆200m范围内的信息，路侧感知则可获得几公里甚至上千公里的路况信息(如事故、拥堵、落石、路面湿滑等)；2、可获得并存储更长时间数据信息，进而可提供更全面准确的道路信息；3、路侧感知可支持全天候，满足恶劣天气(雨雪雾风)、夜晚、强光、逆光等异常情况下感知探测；4、路侧感知设备与单车感知设备相比，无车载需求，在功耗、体积、成本等需求上要求低，可部署功能更好更多的设备，监测信息更完整全面准确，在路侧部署更多的感知设备，可减少单侧感知设备的部署，确保总体成本更优；
[0004]综上所述，车和路协同发展，才能满足高等级的自动驾驶需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法和系统，实现车辆车道级定位、同时对车型分类统计、并进行车辆境况分布的监控。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，包括：
[0008]在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；
[0009]横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，并作为车道基准信号发送至光纤传感设备，第一沿路光纤感知第一振动信号发送至光纤传感设备，第二沿路光纤感知第二振动信号发送至光纤传感设备；光纤传感设备根据第一振动信号、第二振动信息以及车道基准信号确定车辆所在车道；
[0010]光纤传感设备根据同时刻第一振动信号、第二振动信号分布得出车辆境况分布图。
[0011]根据车道基准信号，设置振动强度的门限值，当探测到的车道基准信号的振动数
据大于门限值时，则判断驶过的车辆为大型车辆，否则为小型车辆；
[0012]根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、违停、逆行和超速。
[0013]具体地，所述光纤为通信光纤，包括但不限于：铠装光缆、直埋光缆、皮线光缆、普通通信光缆或传感光缆。
[0014]具体地，所述光纤传感设备为分布式光纤振动传感设备或分布式光纤声音设备或基于连续波调频技术的光纤感知设备。
[0015]具体地，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤，具体为：横穿马路铺设，铺设形式包括但不限于以折线型、S型、W型、不规则形式铺设。
[0016]具体地，所述车辆境况分布图中包括：实时车辆通行量、拥堵状况、停驶缓行、匝道口驶入或匝道口驶离事件。
[0017]根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、逆行和超速，具体为：
[0018]闯红灯：在红灯公路口，若光纤传感设备接收到的设定阈值比例的振动信号消失，则为红灯，此时，若仍接收到振动信号，则为闯红灯事件；
[0019]逆行：根据光纤传感设备接收到振动信号的移动方向与设定阈值比例的振动信号的移动方向不一致时，确定为逆行事件；
[0020]超速：连续监测设定时间内的振动信号，根据光纤传感设备接收到振动信号的移动距离获取振动信号的行驶速度，确定是否为超速事件。
[0021]具体地，若公路长度大于3km，可以每间隔3km距离铺设横穿公路光纤。
[0022]本专利技术实施例另一方面公开一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测系统，包括：
[0023]设备布置单元：在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；
[0024]车道定位单元：横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，并作为车道基准信号发送至光纤传感设备，第一沿路光纤感知第一振动信号发送至光纤传感设备，第二沿路光纤感知第二振动信号发送至光纤传感设备；光纤传感设备根据第一振动信号、第二振动信息以及车道基准信号确定车辆所在车道；
[0025]车辆境况分布获取单元：光纤传感设备根据同时刻第一振动信号、第二振动信号分布得出车辆境况分布图。
[0026]车型判断单元：根据车道基准信号，设置振动强度的门限值，当探测到的车道基准信号的振动数据大于门限值时，则判断驶过的车辆为大型车辆，否则为小型车辆；
[0027]闯红灯判断单元：在红灯公路口，若光纤传感设备接收到的设定阈值比例的振动信号消失，则为红灯，此时，若仍接收到振动信号，则为闯红灯事件。
[0028]本专利技术实施例再一方面提供一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时
实现上述一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法步骤。
[0029]本专利技术实施例又一方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法步骤。
[0030]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031](1)相较于传统的摄像头、激光雷达等方案，需要每间隔100～200m就架设一套设备，多套设备数据拼接，才能实现长距离的车辆车道级定位跟踪；本专利技术能够利用单台光纤传感设备实现车辆车道级定位跟踪及车辆境况分布监测，无需其他设备辅助。
[0032](2)本专利技术提供的方案中，由于光纤感知系统用光纤作为传感器，不受恶劣天气影响，在黑天、雨雾霾等天气的时候仍能准确监测，更强的环境适应能力；因此与传统的摄像头、激光雷达监测的方式相比，其可实现24小时全天监测，扩展了在恶劣天气的监测时间，并具有更好的监测精度。
[0033](3)本专利技术方案使用单台光纤传感设备实现40km多车道所有车辆的车道级定位追踪及车辆境况分布监测，用光纤作为传感器，无需供电，比传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，包括：在公路铺设光纤，所述光纤包括横穿公路光纤和沿路光纤，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤；所述沿路光纤为沿公路延伸方向在公路两侧铺设的光纤，包括第一沿路光纤和第二沿路光纤，所述横穿公路光纤靠近光纤传感设备一端；横穿光纤感知车辆经过时的振动信号，并作为车道基准信号发送至光纤传感设备，第一沿路光纤感知第一振动信号发送至光纤传感设备，第二沿路光纤感知第二振动信号发送至光纤传感设备；光纤传感设备根据第一振动信号、第二振动信息以及车道基准信号确定车辆所在车道；光纤传感设备根据同时刻第一振动信号、第二振动信号分布得出车辆境况分布图；根据车道基准信号，设置振动强度的门限值，当探测到的车道基准信号的振动数据大于门限值时，则判断驶过的车辆为大型车辆，否则为小型车辆；根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、违停、逆行和超速。2.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述光纤为通信光纤，包括但不限于：铠装光缆、直埋光缆、皮线光缆、普通通信光缆或传感光缆。3.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述光纤传感设备为分布式光纤振动传感设备或分布式光纤声音设备或基于连续波调频技术的光纤感知设备。4.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述横穿光纤为在公路的起始点位置设定距离内，沿垂直于公路延伸方向一次或多次铺设的光纤，具体为：横穿马路铺设，铺设形式包括但不限于以折线型、S型、W型、不规则形式铺设。5.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，所述车辆境况分布图中包括：实时车辆通行量、拥堵状况、停驶缓行、匝道口驶入或匝道口驶离事件。6.根据权利要求1所述的一种公路车辆车道级定位与车辆境况监测方法，其特征在于，根据振动信号判断车辆异常行驶事件，包括但不限于车辆闯红灯、逆行和超速，具体为：闯红灯：在红灯公路口，若光纤传感设备接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志超，王伟，郝亚东，刘同帅，畅若兵，
申请(专利权)人：北京见合八方科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：