[发明专利]基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法

权利要求书

1.基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在收费站的收费广场布置摄像头，利用摄像头采集车辆在收费广场的行驶视频；

(2)对采集到的车辆行驶视频进行车辆识别和跟踪，获取每一帧图像中车辆的位置坐标；

(3)利用车辆的M帧图像数据，计算车辆p在第i帧的速度

其中为车辆p在第i帧的位置坐标，为车辆p在第i-M帧的位置坐标，△t为M帧图像的采集时间间隔，i>M；

计算车辆p在第i帧到i-M帧的减速度指标

(4)如果车辆p和车辆q在第k帧发生冲突，计算在第k帧的车辆跟驰模型的时间指标TTC_k：

其中为车辆q在第k帧的位置坐标，车辆q是第k帧图像中车辆p的跟驰车辆；

计算在第k帧的车辆转向模型时间指标T_pet：

T_pet＝F_pe-F_dr

其中F_dr为后方车辆开始减速时的图像帧序号；F_pe是车辆发生冲突的图像帧序号；

(5)将TTC_k和T_pet进行同级化处理，统一为交通冲突评价指标STC，根据STC的值判断交通冲突的严重程度；按下列公式将TTC_k和T_pet进行同级化处理，统一为交通冲突评价指标STC：

其中α,β,γ，μ为转换系数，均为常数；

将TTC_k和T_pet同级化处理后的交通冲突评价指标STC_TTC、STC_DR和STC_Tpet转换为综合交通冲突评价指标R：

其中λ为权重系数；

根据R值判断交通冲突的严重程度；

当R>1.15时，判定为严重交通冲突；当0.9<R<1.15时，判定为中度交通冲突；当0.7<R<0.9时，判定为轻度交通冲突。

2.根据权利要求1所述的基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法，其特征在于，步骤(1)中在收费广场布置的摄像头数量N为：

其中m为收费通道个数，I为摄像头可以拍摄到的收费通道个数；为向上取整运算。

3.根据权利要求1所述的基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法，其特征在于，步骤(1)中收费广场布置的摄像头位置为：在拓宽一侧道路将摄像头正对收费站设置，在非拓宽一侧将摄像头正对道路设置。

4.根据权利要求1所述的基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：

(2.1)对拍摄的视频图像生成初步前景，进行二值化、膨胀腐蚀处理，生成检测前景；

(2.2)运用BSM背景消去建模和帧差法，对视频中的运动车辆进行识别跟踪；

(2.3)提取出检测车辆在每一帧的位置坐标及图像帧序号。

5.根据权利要求1所述的基于车辆视频识别的混合式主线收费站交通冲突评价方法，其特征在于，步骤3中利用车辆视频的6帧图像数据进行计算，即M＝6。