專利名稱：基于實(shí)時(shí)車(chē)載gps數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，屬于道路交通事件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
道路交通量的快速增加，導(dǎo)致了各種社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。交通事件的發(fā)生通常導(dǎo)致和加劇了交通阻塞。交通事件是指發(fā)生時(shí)間或地點(diǎn)不可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的、造成道路通行能力臨時(shí)下降的事情，包括交通事故、車(chē)輛拋錨、貨物灑落等。交通事件的發(fā)生，如果能夠得到快速的檢測(cè)，就有利于得到快速的消除，進(jìn)而降低事件路段的交通擁擠。因此，智能交通系統(tǒng)ITS領(lǐng)域中關(guān)于事件自動(dòng)檢測(cè)方法的研究十分廣泛。除了基于視頻攝像的交通事件檢測(cè)方法以外，其它的交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法并非能夠直接檢測(cè)事件，而是要通過(guò)它們對(duì)交通流的影響進(jìn)行間接檢測(cè)?；谝曨l成像的事件檢測(cè)方法，又由于需要在固定地點(diǎn)安裝視頻檢測(cè)設(shè)備，造成安裝成本昂貴和檢測(cè)范圍十分受限的缺點(diǎn)。目前，為對(duì)交通事件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)而采用的收集數(shù)據(jù)的方法主要分為2類(I)安裝在車(chē)外的固定基礎(chǔ)設(shè)施傳感器，例如感應(yīng)線圈、地磁儀和視頻攝像機(jī)；(2)車(chē)內(nèi)信息檢測(cè)裝置，例如車(chē)載GPS。由于各種固定檢測(cè)器都具有自身的技術(shù)局限性和適用條件，并且安裝和管理固定交通數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備的工作十分復(fù)雜，將造成費(fèi)用十分昂貴。隨著GPS定位技術(shù)的進(jìn)步，GPS的定位精確度已得到了極大的提升，安裝成本也得到了較大下降，這使得車(chē)載GPS得到了廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決采用固定基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)交通事件，存在的安裝成本昂貴和檢測(cè)范圍受限的問(wèn)題，提供一種基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法。本發(fā)明所述基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，它基于個(gè)人數(shù)碼助理、車(chē)載GPS接收機(jī)和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，該道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法包括如下步驟車(chē)載GPS接收機(jī)用于實(shí)現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個(gè)人數(shù)碼助理的步驟；個(gè)人數(shù)碼助理用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車(chē)輛的四角坐標(biāo)、車(chē)輛的海拔高度、車(chē)輛行駛速度、車(chē)輛行駛方向、車(chē)載GPS接收機(jī)接收坐標(biāo)信息的時(shí)間及車(chē)輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過(guò)程為步驟一將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，每個(gè)路段所占的區(qū)域通過(guò)坐標(biāo)來(lái)表示；根據(jù)車(chē)流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较?，根?jù)接收到的每個(gè)車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車(chē)輛當(dāng)前所處的路段；步驟二 根據(jù)接收到的每個(gè)待檢測(cè)的路段中的所有車(chē)輛行駛方向和車(chē)輛行駛速度信息，計(jì)算獲得相應(yīng)待檢測(cè)的路段的給定車(chē)流方向上當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度；步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段；步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段；步驟五將優(yōu)先處理路段的車(chē)輛的平均行駛速度與前后兩個(gè)相鄰路段的平均車(chē)速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車(chē)速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段； 步驟六將疑似阻塞路段分為10個(gè)子路段，將10個(gè)子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段；步驟七識(shí)別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車(chē)輛七一、車(chē)速低于該阻塞子路段的平均車(chē)速；七二、處于停止?fàn)顟B(tài)；七三、車(chē)頭朝向與當(dāng)前車(chē)流方向相反；七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近；步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車(chē)的地點(diǎn)或者離需要停車(chē)的地點(diǎn)距離小于預(yù)設(shè)定的停靠閾值，如果是，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十；步驟九根據(jù)需要停車(chē)的地點(diǎn)的類型，確定該需要停車(chē)的地點(diǎn)會(huì)造成的阻塞時(shí)間，若超過(guò)阻塞時(shí)間后，步驟七中識(shí)別獲得的異常車(chē)輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十；步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一十一、在阻塞子路段中，所有車(chē)輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的低速閾值；十二、在阻塞子路段中，車(chē)輛的平均速度下降的速率超過(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車(chē)；十三、在阻塞子路段中某一車(chē)輛的一個(gè)角的坐標(biāo)與相鄰車(chē)輛的邊界的距離小于2米;步驟十一暫停五分鐘，然后再計(jì)算該阻塞子路段的平均車(chē)速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報(bào)。個(gè)人數(shù)碼助理使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車(chē)載GPS接收機(jī)發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。個(gè)人數(shù)碼助理給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過(guò)GPRS方式發(fā)送。個(gè)人數(shù)碼助理計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息的方法為根據(jù)車(chē)載GPS接收機(jī)所處位置的坐標(biāo)信息，及車(chē)載GPS接收機(jī)距離車(chē)尾的水平距離XI、車(chē)載GPS接收機(jī)距離車(chē)頭的水平距離X2、車(chē)載GPS接收機(jī)與車(chē)輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車(chē)輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度；B角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。所述步驟一中將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，所述等長(zhǎng)的路段為500米。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明方法的實(shí)施，能夠使得道路交通事件的檢測(cè)準(zhǔn)確率得到極大提升，同時(shí)由于GPS的數(shù)據(jù)檢測(cè)方法無(wú)需安裝固定檢測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，因此檢測(cè)范圍較廣，同時(shí)安裝和維護(hù)成本較低，能夠滿足高速公路、城市主要道路的交通事件的快速檢測(cè)。本發(fā)明所述檢測(cè)方法，有助于提高道路交通事件的快速檢測(cè)和緊急處置，從而提高道路交通運(yùn)行的安全和暢通特性。本發(fā)明所述檢測(cè)方法還適用于對(duì)所有裝載有車(chē)載GPS接收機(jī)的車(chē)輛進(jìn)行道路交通時(shí)間的自動(dòng)檢測(cè)。


圖I為本發(fā)明方法所基于的硬件原理示意圖；圖2為實(shí)施方式四中車(chē)輛四角的坐標(biāo)示意圖；圖3為將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段的劃分示意圖；圖4為阻塞子路段的形態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖I至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，它基于個(gè)人數(shù)碼助理I、車(chē)載GPS接收機(jī)2和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3實(shí)現(xiàn)，該道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法包括如下步驟車(chē)載GPS接收機(jī)2用于實(shí)現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個(gè)人數(shù)碼助理I的步驟；個(gè)人數(shù)碼助理I用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車(chē)輛的四角坐標(biāo)、車(chē)輛的海拔高度、車(chē)輛行駛速度、車(chē)輛行駛方向、車(chē)載GPS接收機(jī)2接收坐標(biāo)信息的時(shí)間及車(chē)輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理I發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖I至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的進(jìn)一步說(shuō)明，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理I發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過(guò)程為步驟一將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，每個(gè)路段所占的區(qū)域通過(guò)坐標(biāo)來(lái)表示；根據(jù)車(chē)流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较?，根?jù)接收到的每個(gè)車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車(chē)輛當(dāng)前所處的路段；步驟二 根據(jù)接收到的每個(gè)待檢測(cè)的路段中的所有車(chē)輛行駛方向和車(chē)輛行駛速度信息，計(jì)算獲得相應(yīng)待檢測(cè)的路段的給定車(chē)流方向上當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度；步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段；步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段；步驟五將優(yōu)先處理路段的車(chē)輛的平均行駛速度與前后兩個(gè)相鄰路段的平均車(chē)速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車(chē)速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段；步驟六將疑似阻塞路段分為10個(gè)子路段，將10個(gè)子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段；步驟七識(shí)別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車(chē)輛七一、車(chē)速低于該阻塞子路段的平均車(chē)速； 七二、處于停止?fàn)顟B(tài)；七三、車(chē)頭朝向與當(dāng)前車(chē)流方向相反；七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近；步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車(chē)的地點(diǎn)或者離需要停車(chē)的地點(diǎn)距離小于預(yù)設(shè)定的?？块撝担绻?，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十；步驟九根據(jù)需要停車(chē)的地點(diǎn)的類型，確定該需要停車(chē)的地點(diǎn)會(huì)造成的阻塞時(shí)間，若超過(guò)阻塞時(shí)間后，步驟七中識(shí)別獲得的異常車(chē)輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十；步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一十一、在阻塞子路段中，所有車(chē)輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的低速閾值；十二、在阻塞子路段中，車(chē)輛的平均速度下降的速率超過(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車(chē)；十三、在阻塞子路段中某一車(chē)輛的一個(gè)角的坐標(biāo)與相鄰車(chē)輛的邊界的距離小于2米;步驟十一暫停五分鐘，然后再計(jì)算該阻塞子路段的平均車(chē)速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報(bào)。本實(shí)施方式中，通過(guò)分析車(chē)載GPS數(shù)據(jù)，能夠檢測(cè)不同路段上的異常交通樣式和車(chē)輛行為。它采用了多層的方式第一階段，識(shí)別異常交通樣式路段，進(jìn)而將異常路段劃分為更小的路段，從而分離出可能發(fā)生事件的路段；第二階段，進(jìn)行了車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的層次分析，使用基于知識(shí)的規(guī)則，在異常路段范圍內(nèi)檢測(cè)異常車(chē)輛行為的發(fā)生。本發(fā)明方法運(yùn)行的軟件和硬件環(huán)境如下硬件環(huán)境個(gè)人數(shù)碼助理PDA，運(yùn)行微軟Pocket PC2003操作系統(tǒng)，支持GPRS通信；車(chē)載GPS接收機(jī)，支持廣域擴(kuò)充系統(tǒng)WAAS和差分全球定位系統(tǒng)DGPS ；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，擁有靜態(tài)IP地址，能夠處理車(chē)輛GPS數(shù)據(jù)。軟件環(huán)境PDA應(yīng)用程序采用NMEA協(xié)議轉(zhuǎn)換接收到的GPS信號(hào)，計(jì)算車(chē)輛經(jīng)緯坐標(biāo)，將數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器；
網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3:I), SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，存儲(chǔ)車(chē)輛數(shù)據(jù)；2)、微軟MapPoint2006，用于車(chē)輛跟蹤、顯示和地圖數(shù)據(jù)參照；3)、檢測(cè)方法應(yīng)用程序，包含檢測(cè)算法、知識(shí)庫(kù)，并且能夠與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和MapPoint地圖服務(wù)器進(jìn)行交互。對(duì)交通事件的分類識(shí)別交通樣式是十分困難的，但是識(shí)別個(gè)體車(chē)輛行為更為困難，因?yàn)樗蕾囉跁r(shí)間、速度、道路類型和駕駛員等多方面因素。交通樣式是個(gè)體車(chē)輛行為的集計(jì)表現(xiàn)，諸如某一路段的平均車(chē)速和總車(chē)輛數(shù)。異常車(chē)輛行為通常代表了以下類型的事件
車(chē)與車(chē)碰撞追尾、迎頭碰撞、側(cè)撞、側(cè)面刮擦、小角度碰撞及多車(chē)連撞；車(chē)與物碰撞 車(chē)輛與路邊物體碰撞，諸如線桿、防撞護(hù)欄、樹(shù)木等。其它事件車(chē)輛故障導(dǎo)致的路邊或路中停車(chē)。步驟一至步驟六中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)導(dǎo)致阻塞的交通事件的檢測(cè)，該方法基于逐個(gè)擊破的方法，主要分為兩個(gè)主要階段第一階段首先，將道路劃分為路段，每個(gè)路段的長(zhǎng)度定義依賴于道路的等級(jí)。例如，高速公路500m —段。如圖3所示。路段所占據(jù)的區(qū)域用坐標(biāo)來(lái)表示。路段擁有上游和下游，代表車(chē)流的走向。車(chē)輛的行駛方向用于確定它們是否處于某一路段的上游或下游。車(chē)輛當(dāng)前的坐標(biāo)用于確定它們當(dāng)前所處的路段。步驟三中，如果當(dāng)前路段當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度較大程度的低于一般情況下的平均車(chē)速，則將該路段標(biāo)定，等待進(jìn)一步分析。步驟五中，疑似阻塞路段作為目前判斷獲得的最低車(chē)速路段，其前面相鄰路段的車(chē)速遠(yuǎn)高于該最低車(chē)速路段。步驟六中，將疑似阻塞路段分為10個(gè)更小的子路段，按照步驟二至步驟五中的判斷方法，可以獲得10個(gè)子路段中的阻塞子路段。在步驟五中，獲取疑似阻塞路段的前后兩路段的平均車(chē)速，是為了判斷該疑似阻塞路段是否發(fā)生了事件或者僅僅是正常的擁堵。如果僅僅是普通的擁堵，那么3條路段的平均車(chē)速應(yīng)該比較接近。然而，如果發(fā)生的是交通事件，疑似阻塞路段前面的相鄰路段車(chē)速應(yīng)該比疑似阻塞路段和其后面相鄰路段的車(chē)速更快，而且擁有較少車(chē)輛。如圖4所示。步驟六的具體步驟為步驟六一根據(jù)接收到的每個(gè)待檢測(cè)的子路段中的所有車(chē)輛行駛方向和車(chē)輛行駛速度信息，計(jì)算獲得相應(yīng)待檢測(cè)的子路段的給定車(chē)流方向上當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度；步驟六二 將步驟六一中獲得的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該子路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該子路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該子路段作為標(biāo)定子路段；步驟六三將標(biāo)定子路段的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與其相鄰子路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，選擇速度最低的子路段作為優(yōu)先處理子路段；步驟六四將優(yōu)先處理子路段的車(chē)輛的平均行駛速度與前后兩個(gè)相鄰子路段的平均車(chē)速比較，若行駛方向前方相鄰子路段的車(chē)速高于優(yōu)先處理子路段及行駛方向后方相鄰子路段的車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理子路段作為阻塞子路段。第二階段本階段采用層次分析的方法，分析阻塞子路段內(nèi)車(chē)輛的數(shù)據(jù)，從而識(shí)別車(chē)輛異常行為。步驟八用來(lái)判斷阻塞子路段內(nèi)是否存在如信號(hào)燈或路口等需要停車(chē)的地點(diǎn)，或者離這些地點(diǎn)較近。步驟九中，針對(duì)阻塞子路段內(nèi)存在需要停車(chē)的地點(diǎn)或者離這些地點(diǎn)較近的情況，對(duì)是否超過(guò)阻塞時(shí)間的判斷，信號(hào)燈大約等待I分鐘，無(wú)信號(hào)控制交叉口可能等待5分鐘。步驟十的十二中，對(duì)車(chē)輛平均速度下降速率的判斷，比如高速路段上車(chē)輛速度在2-3秒內(nèi)從120km/h下降到8km/h,會(huì)認(rèn)為是異常狀況。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一或二的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述個(gè)人數(shù)碼助理I使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車(chē)載GPS接收機(jī)2發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二或三的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述個(gè)人數(shù)碼助理I給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器3發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過(guò)GPRS方式發(fā)送。
具體實(shí)施方式
五下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、 二、三或四的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述個(gè)人數(shù)碼助理I計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息的方法為根據(jù)車(chē)載GPS接收機(jī)2所處位置的坐標(biāo)信息，及車(chē)載GPS接收機(jī)2距離車(chē)尾的水平距離XI、車(chē)載GPS接收機(jī)2距離車(chē)頭的水平距離X2、車(chē)載GPS接收機(jī)2與車(chē)輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車(chē)輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度；B角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。本實(shí)施方式中，對(duì)車(chē)載GPS接收機(jī)2進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法如下車(chē)載GPS接收機(jī)2與個(gè)人數(shù)碼助理IPDA相連接，放置在車(chē)輛中一個(gè)安全、顯見(jiàn)的位置。PDA應(yīng)用程序?qū)⒔邮盏降腉PS信號(hào)每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次，然后使用NMEA協(xié)議確定車(chē)輛的位置、速度、行駛方向和GPS信號(hào)的原始時(shí)間與信號(hào)質(zhì)量。由于車(chē)載GPS接收機(jī)2所收到的位置坐標(biāo)信息，僅僅是接收機(jī)的實(shí)際位置，因此還需要計(jì)算車(chē)輛四角的精確坐標(biāo)，從而才能確定車(chē)輛所占有的區(qū)域。車(chē)輛邊界定義PDA應(yīng)用程序需要車(chē)輛的長(zhǎng)度、寬度、高度信息以及車(chē)載GPS接收機(jī)的位置信息，從而計(jì)算車(chē)輛四角，即圖2所示的A、B、C、D四個(gè)位置的精確坐標(biāo)。為了計(jì)算車(chē)輛四個(gè)角的坐標(biāo)，需要計(jì)算圖2中的XI、X2、Yl和Y2的長(zhǎng)度。確定車(chē)輛所占有的區(qū)域大小依賴于車(chē)輛自身的大小。車(chē)輛占有區(qū)域的計(jì)算有助于計(jì)算車(chē)輛之間的實(shí)際距離，針對(duì)于檢測(cè)不同車(chē)輛行為，例如碰撞是十分重要的信息。經(jīng)過(guò)計(jì)算，PDA應(yīng)用程序得到了車(chē)輛四角的精確坐標(biāo)，該精確坐標(biāo)采用WGS-84格式。這些計(jì)算的坐標(biāo)信息，連同車(chē)輛海拔高度、速度、行駛方向、時(shí)間以及車(chē)輛唯一 ID，都以3秒鐘的時(shí)間間隔，不斷發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。服務(wù)器在車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)文件，使用者可以不斷的訪問(wèn)這些文件。
具體實(shí)施方式
六下面結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二、三、四或五的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述步驟一中將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，所述等長(zhǎng)的路段為500米。以下對(duì)具體情形下的判斷情況舉例進(jìn)行說(shuō)明一、對(duì)追尾事故的鑒別假定一輛車(chē)追尾了另外一輛車(chē)，并且停在了路上。在步驟七中，首先分析該路段內(nèi)車(chē)輛的GPS數(shù)據(jù)，從而獲得車(chē)輛的加速度和行駛方向。在追尾的情況下，車(chē)速下降非?？臁４送?，車(chē)輛會(huì)發(fā)生一定程度的旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致行駛方向改變。在步驟八中，地圖數(shù)據(jù)的審查結(jié)果表明，該路段內(nèi)沒(méi)有需要經(jīng)常停車(chē)的地點(diǎn)，因此步驟九被跳過(guò)。由于車(chē)輛互相碰撞，步驟十中會(huì)檢測(cè)到車(chē)輛的某個(gè)角的坐標(biāo)之間的距離會(huì)在危險(xiǎn)距離以內(nèi)。此時(shí)，車(chē)輛加速度異 常、駕駛方向異常的車(chē)輛被標(biāo)定為可能的碰撞車(chē)輛。步驟十一會(huì)繼續(xù)檢測(cè)一段時(shí)間，如果這種異常交通條件沒(méi)有發(fā)生變化，則很可能是發(fā)生了碰撞事件。二、側(cè)撞事故鑒別一輛車(chē)撞在了另一輛車(chē)的側(cè)面，導(dǎo)致非正常停車(chē)。首先檢測(cè)車(chē)輛的異常加速度或方向的變化；然后根據(jù)地圖數(shù)據(jù)，確定該路段是否包含或鄰近某一需要經(jīng)常停車(chē)地點(diǎn)。如果沒(méi)有，進(jìn)入步驟十。如果有諸如交叉口等經(jīng)常停車(chē)地點(diǎn)，則進(jìn)入步驟九；步驟九在等待周期過(guò)后，如果該路段交通條件仍舊沒(méi)有發(fā)生變化，則進(jìn)入步驟十;步驟十由于車(chē)輛碰撞，因此存在車(chē)輛某個(gè)角之間的坐標(biāo)發(fā)生重疊。此時(shí)，異常減速、重疊角坐標(biāo)以及行駛方向異常改變的車(chē)輛將會(huì)被標(biāo)定為事故車(chē)輛；步驟十一繼續(xù)觀察一定時(shí)間，如果交通條件未發(fā)生變化，則激活事故警報(bào)。三、車(chē)輛拋錨或與物體相撞車(chē)輛拋錨在路中，原因可能是機(jī)器故障或與路邊物體相撞。步驟七單獨(dú)一個(gè)車(chē)輛在某個(gè)路段內(nèi)沒(méi)有加速度，路段內(nèi)其它車(chē)輛行駛方向發(fā)生微小改變；步驟八跳過(guò)；步驟九跳過(guò)；步驟十沒(méi)有識(shí)別出碰撞事故；步驟十一交通條件在一定時(shí)間內(nèi)仍舊沒(méi)有變化。單獨(dú)一個(gè)車(chē)輛在某個(gè)路段內(nèi)沒(méi)有加速度，以及一定時(shí)間內(nèi)行駛方向發(fā)生一定的改變，表示該車(chē)輛拋錨在路中。
權(quán)利要求
1.一種基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，它基于個(gè)人數(shù)碼助理(I)、車(chē)載GPS接收機(jī)(2 )和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3 )實(shí)現(xiàn)，其特征在于該道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法包括如下步驟 車(chē)載GPS接收機(jī)(2)用于實(shí)現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個(gè)人數(shù)碼助理(I)的步驟； 個(gè)人數(shù)碼助理(I)用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車(chē)輛的四角坐標(biāo)、車(chē)輛的海拔高度、車(chē)輛行駛速度、車(chē)輛行駛方向、車(chē)載GPS接收機(jī)(2)接收坐標(biāo)信息的時(shí)間及車(chē)輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)的步驟； 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理(I)發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理(I)發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟的具體過(guò)程為 步驟一將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，每個(gè)路段所占的區(qū)域通過(guò)坐標(biāo)來(lái)表示；根據(jù)車(chē)流的方向?qū)⑺龅缆窞樯嫌畏较蚝拖掠畏较颍鶕?jù)接收到的每個(gè)車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息確定相應(yīng)車(chē)輛當(dāng)前所處的路段； 步驟二 根據(jù)接收到的每個(gè)待檢測(cè)的路段中的所有車(chē)輛行駛方向和車(chē)輛行駛速度信息，計(jì)算獲得相應(yīng)待檢測(cè)的路段的給定車(chē)流方向上當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度； 步驟三將步驟二中獲得的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度低于相似環(huán)境條件下該路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的標(biāo)定閾值，則將該路段作為標(biāo)定路段； 步驟四將標(biāo)定路段的當(dāng)前車(chē)輛的平均行駛速度與其相鄰路段的平均車(chē)速進(jìn)行比較，選擇速度最低的路段作為優(yōu)先處理路段； 步驟五將優(yōu)先處理路段的車(chē)輛的平均行駛速度與前后兩個(gè)相鄰路段的平均車(chē)速比較，若行駛方向前方相鄰路段的車(chē)速高于優(yōu)先處理路段及行駛方向后方相鄰路段的車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的阻塞閾值，則將優(yōu)先處理路段作為疑似阻塞路段； 步驟六將疑似阻塞路段分為10個(gè)子路段，將10個(gè)子路段按照步驟二直至步驟五中最后判定獲得疑似阻塞路段的方式，確定阻塞子路段； 步驟七識(shí)別阻塞子路段中所有具有如下特性之一的異常車(chē)輛 七一、車(chē)速低于該阻塞子路段的平均車(chē)速； 七二、處于停止?fàn)顟B(tài)； 七三、車(chē)頭朝向與當(dāng)前車(chē)流方向相反； 七四、位置離阻塞子路段的起始位置靠近； 步驟八由地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，該阻塞子路段是否包含需要停車(chē)的地點(diǎn)或者離需要停車(chē)的地點(diǎn)距離小于預(yù)設(shè)定的停靠閾值，如果是，進(jìn)入到步驟九；否則，進(jìn)入到步驟十； 步驟九根據(jù)需要停車(chē)的地點(diǎn)的類型，確定該需要停車(chē)的地點(diǎn)會(huì)造成的阻塞時(shí)間，若超過(guò)阻塞時(shí)間后，步驟七中識(shí)別獲得的異常車(chē)輛行為依然存在，進(jìn)入步驟十； 步驟十判斷阻塞子路段中是否發(fā)生如下情況之一 十一、在阻塞子路段中，所有車(chē)輛的平均速度都低于正常條件下的該子路段的平均車(chē)速超過(guò)預(yù)設(shè)定的低速閾值； 十二、在阻塞子路段中，車(chē)輛的平均速度下降的速率超過(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，從而導(dǎo)致異常停車(chē); 十三、在阻塞子路段中某一車(chē)輛的一個(gè)角的坐標(biāo)與相鄰車(chē)輛的邊界的距離小于2米； 步驟十一暫停五分鐘，然后再計(jì)算該阻塞子路段的平均車(chē)速，如果未發(fā)生變化，則將網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)中的地圖數(shù)據(jù)上，標(biāo)示該阻塞子路段為交通事件路段，并觸發(fā)警報(bào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于個(gè)人數(shù)碼助理(I)使用NMEA協(xié)議每3秒鐘轉(zhuǎn)換一次接收到的車(chē)載GPS接收機(jī)(2)發(fā)送的坐標(biāo)信息，并使用NMEA協(xié)議處理數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于個(gè)人數(shù)碼助理(I)給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(3)發(fā)送數(shù)據(jù)采用XML格式進(jìn)行編碼，通過(guò)GPRS方式發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于個(gè)人數(shù)碼助理(I)計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息的方法為 根據(jù)車(chē)載GPS接收機(jī)(2)所處位置的坐標(biāo)信息，及車(chē)載GPS接收機(jī)(2)距離車(chē)尾的水平距離XI、車(chē)載GPS接收機(jī)(2)距離車(chē)頭的水平距離X2、車(chē)載GPS接收機(jī)(2)與車(chē)輛橫向兩側(cè)的水平距離Yl和Y2，確定當(dāng)前車(chē)輛的四角A、B、C和D的坐標(biāo)，即A角坐標(biāo)A經(jīng)度、A緯度角坐標(biāo)B經(jīng)度、B緯度；C角坐標(biāo)C經(jīng)度、C緯度；D角坐標(biāo)D經(jīng)度、D緯度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟一中將待檢測(cè)道路根據(jù)道路的等級(jí)劃分為等長(zhǎng)的路段，所述等長(zhǎng)的路段為500米。
全文摘要
基于實(shí)時(shí)車(chē)載GPS數(shù)據(jù)的道路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法，屬于道路交通事件技術(shù)領(lǐng)域。它解決了采用固定基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)交通事件，存在的安裝成本昂貴和檢測(cè)范圍受限的問(wèn)題。它的車(chē)載GPS接收機(jī)用于實(shí)現(xiàn)接收其所處位置的坐標(biāo)信息，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給個(gè)人數(shù)碼助理的步驟；個(gè)人數(shù)碼助理用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算獲得車(chē)輛四角的坐標(biāo)信息，并將該車(chē)輛的四角坐標(biāo)、車(chē)輛的海拔高度、車(chē)輛行駛速度、車(chē)輛行駛方向、車(chē)載GPS接收機(jī)接收坐標(biāo)信息的時(shí)間及車(chē)輛ID發(fā)送給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的步驟；網(wǎng)關(guān)服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)接收到的所有個(gè)人數(shù)碼助理發(fā)送的信息的步驟，還用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述信息獲得相應(yīng)車(chē)輛所在路段的道路交通事件的步驟。本發(fā)明適用于道路交通事件的自動(dòng)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G08G1/0967GK102779420SQ201210269040
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者關(guān)積珍, 安實(shí), 崔建勛, 王澤 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)