稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，特別是涉及一種稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中，固定線圈、高清卡口、視頻攝像機等設(shè)備已被廣泛采用，用于交通數(shù)據(jù)的采集、交通事故的自動檢測等。中國專利公開號CN101540101公開了一種道路交通事故檢測方法，該方法選取交通占有率作為交通事故檢測的主要參數(shù)，并以速度參數(shù)作為輔助，來判斷是否有交通事故發(fā)生。中國專利公開號CN104103171A公開了一種雙截面交通事故檢測方法，該方法選取道路的兩個截面，獲取兩個截面的交通參數(shù)、時鐘漂移率和數(shù)據(jù)修復(fù)系數(shù)，進而提高雙截面交通事故檢測算法的檢測效果。
[0003]上述兩種交通事故檢測方法主要應(yīng)用在較高流量的連續(xù)交通流中，而稀疏道路主要分布于我國西部地區(qū)，其公路網(wǎng)密度較低，道路車流量低，車輛運行速度較快且往往處于人口稀少區(qū)域。由于車流量低，一旦發(fā)生交通事故，交通事故所在道路斷面上下游的交通參數(shù)指標基本上不發(fā)生變化，因此，傳統(tǒng)的城市道路和高速公路的交通事故檢測技術(shù)無法直接應(yīng)用到稀疏道路的交通事故檢測當中。
[0004]另外，現(xiàn)有的稀疏道路交通事故檢測方法主要依賴于傳統(tǒng)的線圈、微波、紅外和視頻檢測設(shè)備進行交通事故檢測，但是稀疏道路的車流量低、里程長、出入口間距大，如利用現(xiàn)有的檢測方法，通過分析交通流參數(shù)的變化來判別交通事故的發(fā)生，需要鋪設(shè)大量的交通檢測設(shè)備，不僅投資大，而且交通事故檢測效果欠佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種投資小、檢測效果好的稀疏道路交通事件聯(lián)合檢測方法。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006](I)按固定間隔將待測稀疏道路劃分成多個路段，收集每個路段的交通指標，運用聚類分析法進行危險路段的聚類分析，輸出路段數(shù)據(jù)集的分類結(jié)果，確定最危險路段的數(shù)據(jù)集，選擇最危險路段為交通檢測設(shè)備的監(jiān)控路段；
[0007](2)在所述最危險路段的中央安裝視頻攝像頭，使所述視頻攝像機按固定時間間隔旋轉(zhuǎn)180°，檢測停駛車輛；
[0008](3)在無人飛機的機載云臺上安裝攝像機，所述無人飛機沿所述監(jiān)控路段飛行，檢測停駛車輛；
[0009](4)如停駛車輛僅發(fā)生在所述視頻攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發(fā)生在所述無人飛機攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如被視頻攝像機和無人飛機攝像機同時檢測到同一停駛車輛，則確定為I起交通事件。
[0010]優(yōu)選的是，所述每個路段的交通指標為該路段的事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和經(jīng)濟損失。
[0011]優(yōu)選的是，步驟(2)中所述視頻攝像機每1-3分鐘旋轉(zhuǎn)180°。
[0012]優(yōu)選的是，步驟(3)中所述無人飛機沿監(jiān)控路段飛行的方式為單向飛行或多次折返飛行，無人飛機的飛行高度為50-80米。
[0013]在步驟(2)、步驟(3)中，檢測停駛車輛的方法為人工觀察或視頻自動識別。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]通過視頻攝像頭和無人飛機進行聯(lián)合交通事件檢測，既發(fā)揮了固定視頻攝像機的定范圍和連續(xù)的交通事件檢測優(yōu)勢，也發(fā)揮了無人飛機的靈活、間斷的探測交通事件功能，實現(xiàn)了地空交通檢測設(shè)備的交通事件檢測功能互補，有效地提高了交通事件的檢測范圍和檢測率。另外，在交通事件高發(fā)路段安裝視頻攝像機，提高了檢測交通事件的針對性，減少了固定檢測器的數(shù)量，從而降低了投資規(guī)模，提高了稀疏道路的交通事件檢測效益比。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明中進行危險路段聚類分析的流程圖；
[0017]圖2是本發(fā)明中視頻攝像機的交通事件檢測方法圖；
[0018]圖3是本發(fā)明中無人飛機單向飛行的交通事件檢測方法圖；
[0019]圖4是本發(fā)明中無人飛機折返飛行的交通事件檢測方法圖；
[0020]圖5是本發(fā)明中視頻攝像機和無人飛機聯(lián)合交通事件檢測的方法圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法進行詳細說明。
[0022]以新疆庫爾勒至庫車高速公路第7標段為例，該標段長200km，進行稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測，包括以下步驟:
[0023](I)首先進行聚類分析。參見圖1的聚類分析流程圖，具體步驟如下:
[0024]a)按5km的定長間隔劃分稀疏道路，收集每個定長子路段的事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和經(jīng)濟損失四個指標；
[0025]b)從定長子路段的數(shù)據(jù)集中隨機選取4個樣本作為聚類中心；
[0026]c)將每個定長子路段的樣本聚類到離自己最近的4個聚類中心之一，將路段樣本分為4類；
[0027]d)計算每個聚類中心的均值(路段的事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和經(jīng)濟損失)，并用新均值替換原來的聚類中心；
[0028]e)如果聚類中心改變，則執(zhí)行步驟b);如果聚類中心未改變，則執(zhí)行步驟f);
[0029]f)輸出4類路段數(shù)據(jù)集，確定最危險的路段集，選擇最危險路段為交通檢測設(shè)備的監(jiān)控路段。
[0030]根據(jù)聚類分析法的結(jié)果從中選取一段5km長的危險路段，并要求檢測系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)檢測到交通事件。
[0031](2)在該危險路段的中央均勻布設(shè)3個視頻攝像機，視頻攝像頭的單向檢測范圍為300m，使所述視頻攝像頭每2.5分鐘旋轉(zhuǎn)180°，檢測停駛車輛。
[0032](3)在無人飛機的機載云臺上安裝攝像機，所述無人飛機沿所述危險路段飛行，檢測停駛車輛。在本實施例中，無人飛機飛行的速度為30km/h，飛行高度為60m、偵測視野范圍為150米。
[0033](4)如停駛車輛僅發(fā)生在所述視頻攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發(fā)生在所述無人飛機攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如被視頻攝像機和無人飛機攝像機同時檢測到同一停駛車輛，則確定為I起交通事件。
[0034]在步驟(2)、步驟(3)中，檢測停駛車輛的方法為人工觀察，也可以利用視頻自動識別技術(shù)進行自動檢測。
[0035]參見圖2-圖5，檢測結(jié)果如下:
[0036]用單一視頻攝像機進行交通事件檢測，在5分鐘內(nèi)，檢測到的交通事件發(fā)生率為35.75%。
[0037]用視頻攝像機和單向飛行的無人飛機同時進行交通事件檢測，檢測的到交通事件發(fā)生率為44.33%。
[0038]用視頻攝像機和折返飛行的無人飛機同時進行交通事件檢測，檢測到的交通事件發(fā)生率為47.81%。
[0039]本發(fā)明結(jié)合稀疏道路的實際特點，組合運用視頻攝像頭和無人飛機檢測交通事件發(fā)生率，提出了稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法。
【主權(quán)項】
1.一種稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按固定間隔將待測稀疏道路劃分成多個路段，收集每個路段的交通指標，運用聚類分析法進行危險路段的聚類分析，輸出路段數(shù)據(jù)集的分類結(jié)果，確定最危險路段的數(shù)據(jù)集，選擇最危險路段為交通檢測設(shè)備的監(jiān)控路段； (2)在所述最危險路段的中央安裝視頻攝像機，使所述視頻攝像機按固定時間間隔旋轉(zhuǎn)180°，檢測停駛車輛； (3)在無人飛機的機載云臺上安裝攝像機，所述無人飛機沿所述監(jiān)控路段飛行，檢測停駛車輛； (4)如停駛車輛僅發(fā)生在所述視頻攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發(fā)生在所述無人飛機攝像機的監(jiān)控范圍內(nèi)，則確定為I起交通事件；如被視頻攝像機和無人飛機攝像機同時檢測到同一停駛車輛，則確定為I起交通事件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于:步驟(I)中所述每個路段的交通指標為該路段的事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和經(jīng)濟損失。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于:步驟(2)中所述視頻攝像頭每1-3分鐘旋轉(zhuǎn)180°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于:步驟(3)中所述無人飛機沿監(jiān)控路段飛行的方式為單向飛行或多次折返飛行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于:步驟(3)中無人飛機的飛行高度為50-80米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯(lián)合檢測方法，其特征在于:在步驟(2)、步驟(3)中，檢測停駛車輛的方法為人工觀察或視頻自動識別。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀疏道路的交通事件地空聯(lián)合檢測方法，該方法通過在稀疏道路路段安裝視頻攝像機，進行固定位置的路段交通事件檢測，并結(jié)合無人飛機沿路飛行偵察，進行移動的道路交通事件檢測。當?shù)缆方煌ㄊ录l(fā)生在視頻攝像機和無人飛機的監(jiān)測范圍之內(nèi)時，即為檢測到交通事件。本發(fā)明通過地空交通檢測設(shè)備聯(lián)合檢測，既發(fā)揮了固定視頻攝像機的定范圍、連續(xù)的交通事件檢測優(yōu)勢，也發(fā)揮了移動無人飛機的靈活、間斷的交通事件功能，實現(xiàn)了地空交通檢測設(shè)備的交通事件檢測功能互補，有效提高了交通事件的檢測范圍和檢測率。
【IPC分類】G08G1/01
【公開號】CN105046952
【申請?zhí)枴緾N201510338549
【發(fā)明人】劉曉鋒, 關(guān)志偉, 宋裕慶, 馬健, 張麗巖
【申請人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月17日