一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法技术

本发明专利技术公开一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，包括以下步骤：步骤S100，通过精细化路网数据库采集需要研判路口固定点位数据；步骤S200，基于车载北斗终端设备获取机动车实时轨迹数据；步骤S300，基于北斗设备的精准校时功能，定时校时车载北斗终端设备与路口信号机的时间，实时同步信号机运行方案数据；步骤S400，对机动车是否发生违法行为进行识别；本发明专利技术可对现有已经安装北斗定位的重点车辆进行违法监管，有效解决类似渣土车等城市中重型货车违法频发问题，有效打击闯红灯违法行为的发生，降低事故发生率，减少经济损失的基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法。识别方法。识别方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法


[0001]本专利技术涉及违法识别方法，具体设计一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法。

技术介绍

[0002]针对当前城市道路组团闯红灯导致传统电警视角死角或电警因补光灯故障无法拍照导致夜晚路口闯红灯频发问题，解决办法包括高精度定位违章抓拍技术和基于北斗的违法识别；
[0003]在高精度定位违章抓拍技术上，申请号CN202210045061的中国专利文献中公开了基于高精定位和车载感知能力的车辆违章抓拍方法及系统，该方法核心是基于位置数据和车辆数据对应急车道行驶的交通违法行为抓拍，该技术应用于高速，主要存在在高速行驶时，高速行驶定位存在不准确，定位数据不可信问题，同时受制于拍摄角度等问题，实战效果可能无法达到预期效果；
[0004]在基于北斗的违法识别方面。申请号CN201910693987的专利文献中公开了基于北斗地基增强技术的电动自行车监控方法及系统，该方法利用地基增强的电动自行车定位信息，以及路测设备获取的红绿灯信息研判是否闯红灯违法行为。但是该方法无法区分左转与执行单独放行时非机动车是否存在违法行为，同时该方法因为电动自行车安装北斗定位设备以及建设路测设备方面存在较大的建设难度以及短距离相邻路口可能会引起干扰等方面影响判断结果，导致误判以及漏判等现象发生，无法有效支撑实际应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种针对现有已经安装北斗定位的重点车辆进行违法监管，有效解决类似渣土车等城市中重型货车违法频发问题，有效打击闯红灯违法行为的发生，降低事故发生率，减少经济损失的基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其基于(1)北斗终端定位数据与精细化路网数据采集，(2)基于北斗定位与高精地图的机动车违法行为识别模型，以及(3)拓展数据构建违法档案库加强研判来实现，其中北斗终端定位数据与精细化路网数据采集用于采集需要研判路口的数据、信号机方案数据以及机动车轨迹数据的汇聚；
[0007]基于北斗定位与高精地图的机动车违法行为识别模型通过驶入驶离路口的判定结合路口绿灯运行时刻的数据对机动车违法行为进行识别，其中违法行为包括对机动车违法变道、闯红灯行为的研判，其中闯红灯行为进行二次判定基于对于固定方案信号机，可能存在当日信号机方案变更后，更新不能及时同步问题导致当日过车大量误判，需要对识别到闯红灯行为的数据保留，待第二日更新信号数据后，进行二次重新判定，确保闯红灯行为是真实发生的，而不是由于方案变动进行的误判，二次判定方法与依次判定一致，降低了方
案变动带来的误判准确率；
[0008]而拓展数据构建违法档案库加强研判，包括违法数据关联车驾管数据记录证据，研判后的违法数据关联车架管数据，包括驾驶人、驾驶车辆、时间、地点、天气、管控等对违法数据进行拓展；并记录违法证据，包括固定点检测设备的抓拍数据、过车数据、违法识别模型中记录的驶入驶离路口时间、信号机运行时间等；
[0009]同时基于违法数据关联车驾管数据记录证据构建违法系统自动研判档案库，存储违法关联数据及相关证据数据，构建违法研判档案库，通过档案库记录行车人、行车违法行为发生的频次，违法行为高频发生路口等。
[0010]也通过分析档案库存储的数据，对违法高发地进行人工视频监测或者现场管控，寻找违法频发的真实原因后进行处理从而实现人工协助档案库管理加强违法行为管控。
[0011]与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：本专利技术基于北斗定位结合地基增强系统使定位能力达到亚米级，由于城市道路网络条件相对稳定，可利用现有北斗定位设备开展应用，不需要单独安装硬件车载设备或路测设备对于确定的违法；另外利用高精度地图，能够精准研判车辆所在车道是左、直、右哪条车道，对闯红灯的违法行为进行二次重新判定，确保闯红灯行为是真实发生的，而不是由于方案变动进行的误判，二次判定方法与依次判定一致，降低了方案变动带来的误判准确率，同时也能够归档历史研判错误数据，通过不断的完善算法，提高研判准确度。
附图说明
[0012]图1为本专利技术方法原理图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不构成对本专利技术的任何限制。
[0014]本专利技术旨在利用北斗定位与高精地图对机动车违法行为识别，用以识别车辆闯红灯以及违法变道的违法行为，值得提出的是本专利技术研判的机动车违法行为中的机动车应该装载北斗定位终端，参照附图1的本专利技术方法的原理图，提出一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其具体包括：
[0015]步骤S100，通过精细化路网数据库采集需要研判路口固定点位数据，对于每一个研判路口的固定点位数据包括一个路口中心点以及路口每条车道停止线中心点(车道数)；
[0016]步骤S200，基于车载北斗终端设备获取机动车实时轨迹数据，实时轨迹数据为北斗终端设备实时上传的机动车经纬度数据，车载北斗终端设备实时(1秒一次)上传经纬度数据，通过4G/5G网络上传数据到相应的数据处理或存储平台，记录轨迹数据，此轨迹数据用于计算机动车驶入驶离路口状态变化以及距离停止线最近的轨迹位置点；
[0017]机动车实时轨迹数据用于计算机动车驶入驶离路口状态变化的方法包括以下步骤：
[0018]步骤T100，设定驶入驶离阈值D0、D1，获取的机动车实时轨迹数据中的经纬度数据结合路口中心点的经纬度基于Haversine公式计算与行车轨迹最近的路口之间的距离d
m
，
其中Ω＝{所有路口的集合}；当机动车驶入以路口中心点(x0,y0)为圆心,半径为D0的圆内的区域时判定为驶入路口，即离路口的距离从D1减小到D0为驶入路口，同理距离从D0到D1为驶出路口；由于车载北斗终端发送的实时卫星定位数据的精确度较高，基于这些经纬度数据利用经纬度距离计算公式来计算驶入驶出。经纬度距离计算公式基于Haversine公式如下：
[0019]……
将经纬度化为弧度制
[0020][0021][0022]其中，x1，x2为地球上两点的经度，而y1、y2为地球上两点的纬度，R为地球半径，d为两点的距离；
[0023]步骤T200，将机动车实时轨迹数据中连续3个轨迹点与最近的路口中心点的距离小于D1时标记为待入路口，超出D1时取消待入标记；标记为进入待入区后，距离小于D0时标记为进入路口，大于D0取消进入标记；
[0024]步骤T300，判别驶入驶离路口状态：
[0025][0026][0027][0028]其中，d1、d2、d3、d4、d5、d6为连续六个轨迹点分别与最近路口中心点的距离；
[0029]步骤T400，记录机动车驶入驶离路口的轨迹行为进而计算机动车驶入驶离路口的方向角度，对机动车进行是否发生违法变道行为的判定；记录机动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100，通过精细化路网数据库采集需要研判路口固定点位数据，每个固定点位数据包括一个路口中心点以及路口每条车道停止线中心点；步骤S200，基于车载北斗终端设备获取机动车实时轨迹数据，实时轨迹数据为北斗终端设备实时上传的机动车经纬度数据；步骤S300，基于北斗设备的精准校时功能，定时校时车载北斗终端设备与路口信号机的时间，实时同步信号机运行方案数据以获取其路口绿灯的运行时间；步骤S400，对机动车是否发生违法行为进行识别，通过步骤S200获取的机动车实时轨迹数据和步骤S100获取研判路口中心点位数据计算机动车驶入驶离路口的方向角度，进而通过机动车驶入驶离路口的方向角度对机动车进行是否发生违法变道行为的判定；通过步骤S200获取的机动车实时轨迹数据和步骤S100获取车道停止线中心点位数据计算机动车驶入路口的时间，进而通过机动车驶入路口的时间和步骤S300获取的路口信号机运行方案数据对机动车进行是否发生闯红灯行为的判定。2.按照权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其特征在于：所述信号机运行方案数据基于不同类型的信号机分为固定方案信号机和自适应方案信号机。3.按照权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其特征在于：步骤S200获取的机动车实时轨迹数据用于计算机动车驶入驶离路口状态变化以及距离停止线最近的轨迹位置点。4.按照权利要求3所述的一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其特征在于：所述机动车实时轨迹数据用于计算机动车驶入驶离路口状态变化的方法包括以下步骤：步骤T100，设定驶入驶离阈值D0、D1，获取的机动车实时轨迹数据中的经纬度数据结合路口中心点的经纬度基于Haversine公式计算与行车轨迹最近的路口之间的距离d
m
，其中Ω＝{所有路口的集合}；步骤T200，将机动车实时轨迹数据中连续3个轨迹点与最近的路口中心点的距离小于D1时标记为待入路口，超出D1时取消待入标记；标记为进入待入区后，距离小于D0时标记为进入路口，大于D0取消进入标记；步骤T300，判别驶入驶离路口状态：步骤T300，判别驶入驶离路口状态：
其中，d1、d2、d3、d4、d5、d6为连续六个轨迹点分别与最近路口中心点的距离；步骤T400，记录机动车驶入驶离路口的轨迹行为进而计算机动车驶入驶离路口的方向角度，对机动车进行是否发生违法变道行为的判定。5.按照权利要求4所述的一种基于北斗高精度定位的机动车违法行为识别方法，其特征在于：所述步骤T400中记录机动车驶入驶离路口的轨迹行为自机动车的状态变为status＝1，即待入路口后开始记录数据，直到状态变为status＝0结束，具体包括以下步骤：步骤A100，记录轨迹与数据，记录进入路口后的每条位置经纬度数据和数据产生的时间数据；步骤A200，计算并记录驶入驶出关键参考点数据，分别取对待入路口区间与待出路口区间的点作为参考点集合，计算中心位置为驶入关键点与驶出关键点：Ω1＝{待入路口区间的位置集合}Ω2＝{待出路口的位置集合}其中，P
in
为驶入关键点的经纬度，P
out
为驶出关键点的经纬度，x
i
、y
i
分别为集合Ω1、Ω2中机动车轨迹数据；步骤A300，记录机动车驶入的车道属性，待机动车进入路口状态后，调用高精路网数据，借助postgre数据库调用相关方法根据机动车轨迹数据中的经纬度判定最终驶入某一条车道，并记录驶入车道的转向属性数据；步骤A400，记录状态数据，记录轨迹记录过程的状态变化，其中机动车行驶过程的状态status都会...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟启文，陈超，宋志洪，王贤锋，刘恒玉，郝盈，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：