本發(fā)明涉及過(guò)街預(yù)警方法領(lǐng)域，具體涉及一種基于多源信息融合的行人過(guò)街預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前車(chē)城融合趨勢(shì)主要為：城市功能與交通系統(tǒng)融合，行人、車(chē)輛作為交通主要參與者，而交通作為城市功能發(fā)展的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)城市交通隨保有車(chē)輛數(shù)量增加，道路建設(shè)規(guī)劃仍存在匹配不足，交通容易出現(xiàn)擁堵、局部城市空間利用率低、行人過(guò)街存在安全隱患等。其中交通擁堵、局部城市空間利用率低等也是導(dǎo)致行人過(guò)街存在安全隱患的重要因素。

2、當(dāng)前過(guò)街預(yù)警方法多以警示牌、信號(hào)燈或語(yǔ)音等方式，對(duì)城市功能與交通系統(tǒng)考慮不全面，警示牌預(yù)警方式需要行人被動(dòng)觀測(cè)街道是否安全，且無(wú)法觀測(cè)視線外的盲區(qū)范圍，行人與車(chē)輛都無(wú)法準(zhǔn)確獲取盲區(qū)信息；信號(hào)燈需要行人與車(chē)輛駕駛員被動(dòng)觀測(cè)，在盲區(qū)范圍、高速工況、行人與車(chē)輛近距時(shí)車(chē)輛啟停工況、疲勞駕駛、行人低頭看手機(jī)或無(wú)意識(shí)過(guò)街等會(huì)導(dǎo)致該信號(hào)燈預(yù)警失效；語(yǔ)音提示存在不直觀，語(yǔ)音提示的時(shí)間并不能高實(shí)時(shí)性高準(zhǔn)確性滿足預(yù)警需求，城市喧囂、車(chē)輛產(chǎn)生聲音干擾、行人產(chǎn)生的聲音干擾或其他設(shè)備產(chǎn)生的聲音干擾都會(huì)影響語(yǔ)音提示預(yù)警的效果。

3、對(duì)于此問(wèn)題，現(xiàn)有文獻(xiàn)公開(kāi)了通過(guò)紅外線等手段實(shí)時(shí)探測(cè)過(guò)街行人，然后進(jìn)行相應(yīng)的燈光、聲音和信息傳送預(yù)警提示，能夠提高一些提示預(yù)警的效果，但是，老人、殘疾人等特殊情況在提示預(yù)警時(shí)還是難以在部分緊急情況下做到緊急避險(xiǎn)，也無(wú)法做到對(duì)車(chē)輛的及時(shí)提示，提示預(yù)警效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的之一在于提供一種基于多源信息融合的行人過(guò)街預(yù)警方法，以對(duì)行人過(guò)街時(shí)的緊急情況進(jìn)行精準(zhǔn)、及時(shí)預(yù)警。

2、本方案中的基于多源信息融合的行人過(guò)街預(yù)警方法，包括以下步驟：

3、s1，識(shí)別信號(hào)機(jī)的車(chē)道級(jí)信號(hào)燈通行信息，采集過(guò)街目標(biāo)的雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和圖像定位數(shù)據(jù)；

4、s2，采用rtk高精度定位分別與雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和圖像定位數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，將過(guò)街目標(biāo)的雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和圖像定位數(shù)據(jù)映射定位至大地坐標(biāo)系中；

5、s3，根據(jù)異構(gòu)傳感器探測(cè)特點(diǎn)與場(chǎng)景應(yīng)用，進(jìn)行局部標(biāo)定參數(shù)化配置修正目標(biāo)定位映射關(guān)系，將過(guò)街目標(biāo)的雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和圖像定位數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位匹配、類型匹配融合，基于融合目標(biāo)狀態(tài)信息連續(xù)跟蹤過(guò)街目標(biāo)；

6、s4，根據(jù)過(guò)街目標(biāo)和車(chē)輛的定位信息，對(duì)過(guò)街目標(biāo)和車(chē)輛按照預(yù)警策略進(jìn)行分級(jí)預(yù)警。

7、本方案的有益效果是：

8、結(jié)合異構(gòu)傳感器目標(biāo)融合與信號(hào)機(jī)相位規(guī)劃車(chē)道級(jí)信號(hào)通行控制，可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)全覆蓋路段應(yīng)用場(chǎng)景，路口街道行人、車(chē)輛通行區(qū)域不會(huì)存在探測(cè)盲區(qū)。關(guān)于城市功能進(jìn)行數(shù)字建模，將城市街道數(shù)字化，并能夠部署于行人過(guò)街預(yù)警工作站設(shè)備中，高實(shí)時(shí)性展示給整個(gè)路段危險(xiǎn)情況，數(shù)字建模時(shí)給予街道中行人、車(chē)輛模型定制，結(jié)合異構(gòu)傳感器的目標(biāo)融合定位信息平行賦于城市街道數(shù)字化模型中。在行人過(guò)街預(yù)警系統(tǒng)中利用融合感知目標(biāo)狀態(tài)信息與信號(hào)機(jī)車(chē)道級(jí)相位信號(hào)生產(chǎn)行人過(guò)街分級(jí)預(yù)警，能夠?qū)?shí)際的過(guò)街情況進(jìn)行精準(zhǔn)、及時(shí)地預(yù)警提示，提高過(guò)街和行車(chē)安全性。

9、進(jìn)一步，所述s3中，還包括利用特定人群樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)字化模型，使數(shù)字化模型依據(jù)訓(xùn)練的參數(shù)權(quán)重對(duì)行人過(guò)街場(chǎng)景中的特定人群進(jìn)行預(yù)測(cè)得到目標(biāo)信息，特定人群包括老人、殘疾人和步行速度小于閾值的人員。

10、有益效果是：特定人群的識(shí)別，能夠考慮到實(shí)際過(guò)街情況下的少數(shù)突發(fā)情況，例如少數(shù)的老人或殘疾人等過(guò)街時(shí)不能在交通燈設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)完成過(guò)街，此時(shí)進(jìn)行的預(yù)測(cè)和預(yù)警，能夠讓預(yù)警更準(zhǔn)確和及時(shí)。

11、進(jìn)一步，所述s3中，對(duì)預(yù)測(cè)得到的目標(biāo)信息采用nms進(jìn)行篩選，準(zhǔn)確識(shí)別出特定人群的交通參與者出現(xiàn)行人過(guò)街行為，同時(shí)在識(shí)別出特定人群后，感知路段結(jié)構(gòu)化道路行駛的車(chē)輛信息。

12、有益效果是：對(duì)特定人群的精準(zhǔn)篩選，再感知道路的車(chē)輛信息，能夠從車(chē)輛方面進(jìn)行預(yù)警，保證過(guò)街預(yù)警的準(zhǔn)確性，提高過(guò)街安全性。

13、進(jìn)一步，所述s4中，所述預(yù)警策略為：

14、過(guò)街目標(biāo)預(yù)警包括距離范圍內(nèi)預(yù)警和車(chē)輛轉(zhuǎn)彎意圖預(yù)警，距離范圍內(nèi)的預(yù)警策略為：在50m范圍內(nèi)，當(dāng)50m范圍內(nèi)目標(biāo)被檢測(cè)跟蹤車(chē)速明顯降低，則觸發(fā)二級(jí)危險(xiǎn)預(yù)警，進(jìn)行仍有碰撞危險(xiǎn)存在的提示；如果50m范圍內(nèi)車(chē)速降低至怠速和或停止，則完成交規(guī)要求文明禮讓行人過(guò)街；

15、轉(zhuǎn)彎意圖預(yù)警策略為：當(dāng)?shù)缆沸旭傑?chē)輛航向發(fā)生明顯變化時(shí)，與轉(zhuǎn)彎車(chē)道航向相近，則預(yù)判車(chē)輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，如果在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)后預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)出現(xiàn)行人過(guò)街，則根據(jù)行人過(guò)街在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)所處的位置提前不同觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)觸發(fā)行人過(guò)街危險(xiǎn)預(yù)警。

16、有益效果是：對(duì)轉(zhuǎn)彎意圖和距離范圍進(jìn)行預(yù)警，在一定的距離范圍內(nèi)進(jìn)行車(chē)輛的行駛情況進(jìn)行判斷，提前判斷車(chē)輛行駛信息，能夠及時(shí)、全面預(yù)警過(guò)街情況。

17、進(jìn)一步，所述s4中，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍根據(jù)彎道的彎曲度進(jìn)行設(shè)置，彎曲度依據(jù)目標(biāo)類型劃分設(shè)置，微型車(chē)、中小型車(chē)與輕型車(chē)設(shè)置為一個(gè)彎曲度，彎曲度設(shè)定為45°，大型車(chē)輛設(shè)置一個(gè)彎曲度，彎曲度設(shè)定為30°，當(dāng)彎曲度大于設(shè)定值時(shí)，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍設(shè)置為1-45s，當(dāng)彎曲度小于或等于設(shè)定值時(shí)，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍設(shè)置為1-30s。

18、有益效果是：通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍的設(shè)置，能夠在不在彎曲度條件下的不同視野情況下進(jìn)行及時(shí)快速的預(yù)警響應(yīng)。

19、進(jìn)一步，所述s4中，所述觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置，所述觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍較短時(shí)較小，所述觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍較長(zhǎng)時(shí)較大。

20、有益效果是：以提前進(jìn)行預(yù)警的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置，能夠在保持過(guò)街安全、行車(chē)安全的前提下，保持車(chē)輛行駛過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榧眲x車(chē)而影響乘車(chē)體驗(yàn)的舒適性。

21、進(jìn)一步，所述s4中，根據(jù)距離范圍進(jìn)行預(yù)警，距離范圍依據(jù)同一時(shí)刻，對(duì)應(yīng)車(chē)道與行人過(guò)街人行道之間的關(guān)系，計(jì)算存在區(qū)域內(nèi)行人位置與車(chē)輛位置徑向距離，計(jì)算公式為：

22、

23、式中，(x1，y1)表示行人在大地坐標(biāo)系中位置，(x2，y2)表示車(chē)輛在大地坐標(biāo)中位置，δd表示行人與車(chē)輛的徑向距離；

24、當(dāng)距離在50m范圍以內(nèi)，車(chē)速超過(guò)60km/h，如有行人過(guò)街則進(jìn)行行人過(guò)街預(yù)警；

25、當(dāng)距離不在50m范圍以內(nèi)，或行人、車(chē)輛處于相對(duì)可視盲區(qū)內(nèi)，車(chē)輛行駛速度超過(guò)60km/h，仍進(jìn)行行人過(guò)街預(yù)警。

26、有益效果是：以距離范圍的計(jì)算，能夠直觀地判斷車(chē)輛與過(guò)街目標(biāo)之間的關(guān)系，讓預(yù)警更符合實(shí)際的過(guò)街需求，提高預(yù)警工作的精準(zhǔn)性。

27、進(jìn)一步，所述s4中，對(duì)車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎意圖進(jìn)行預(yù)警，根據(jù)傳感器探測(cè)的車(chē)輛地理位置信息變化和移動(dòng)方向計(jì)算速度，速度計(jì)算公式為：

28、

29、式中，(latt1，lont1)、(latt2，lont2)分別表示在t1、t2時(shí)刻經(jīng)緯度對(duì)應(yīng)在大地坐標(biāo)系下的位置信息，δt為傳感器系統(tǒng)探測(cè)目標(biāo)時(shí)相鄰數(shù)據(jù)幀之間的單位時(shí)間；

30、利用相鄰幀目標(biāo)速度則可計(jì)算車(chē)輛行駛航向，并與車(chē)輛行駛當(dāng)前道路具體車(chē)道做航向差推理，預(yù)判車(chē)輛轉(zhuǎn)向意圖，航向差當(dāng)前具體計(jì)算如下：

31、θ車(chē)＝(atan(vy/vx)/π)×180；

32、δθ＝θ車(chē)-θ路；

33、式中，vx、vy分別為目標(biāo)在大地坐標(biāo)系中速度v在x軸方向和y軸方向的速度分量，θ路為路段車(chē)道級(jí)車(chē)道航向，當(dāng)車(chē)路航向差δθ明顯時(shí)，常在2～5°范圍，或超過(guò)這個(gè)范圍，則轉(zhuǎn)向意圖明顯。

34、有益效果是：轉(zhuǎn)彎意圖的判斷以對(duì)車(chē)輛行駛的實(shí)時(shí)速度的計(jì)算進(jìn)行，切實(shí)跟車(chē)輛實(shí)際行駛有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行判斷，能夠提高轉(zhuǎn)彎意圖判斷的實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性。

35、本發(fā)明目的之二在于提供一種基于多源信息融合的行人過(guò)街預(yù)警系統(tǒng)，以解決過(guò)街目標(biāo)和車(chē)輛的預(yù)警不及時(shí)，引起特殊情況下無(wú)法緊急避險(xiǎn)的問(wèn)題。

36、基于多源信息融合的行人過(guò)街預(yù)警系統(tǒng)，包括工控機(jī)、雷達(dá)、高分辨相機(jī)、rtk、信號(hào)機(jī)、rsu、obu和行人過(guò)街預(yù)警數(shù)字演化設(shè)備；

37、所述信號(hào)機(jī)位于行車(chē)道上，用于提供交通系統(tǒng)中行人、車(chē)輛的基本通行規(guī)則，并信號(hào)連接至工控機(jī)上，所述工控機(jī)位于距離行車(chē)道設(shè)定范圍內(nèi)；

38、所述雷達(dá)和高分辨相機(jī)位于過(guò)街位置處，并能夠覆蓋過(guò)街位置處的盲區(qū)，所述雷達(dá)和高分辨相機(jī)用于感知目標(biāo)的數(shù)據(jù)源，包括雷達(dá)定位數(shù)據(jù)和圖像定位數(shù)據(jù)；

39、所述rsu用于識(shí)別車(chē)道級(jí)的信號(hào)燈通行規(guī)則，并發(fā)送至工控機(jī)；

40、所述云端服務(wù)器根據(jù)工控機(jī)的數(shù)據(jù)按照如上述的預(yù)警方法進(jìn)行預(yù)警，并將預(yù)警信息發(fā)送至車(chē)輛上的obu，車(chē)輛將obu接收到的預(yù)警信息通過(guò)hud顯示及語(yǔ)音播報(bào)提醒；

41、所述obu位于中小型汽車(chē)車(chē)輛前擋風(fēng)玻璃的水平中部，所述obu位于大客車(chē)、大貨車(chē)車(chē)輛的前擋風(fēng)玻璃中下部位置處，所述obu用于有線獲取定位信息、車(chē)輛信息及無(wú)線獲取路端多源信息融合感知信息；

42、所述行人過(guò)街預(yù)警數(shù)字演化設(shè)備位于路口斑馬線或人行道對(duì)面可直接觀測(cè)位置處，并通過(guò)支撐基座桿件將設(shè)備升高。