[发明专利]一种高速公路车辆轨迹跟踪方法及跟踪系统

说明书

本发明属于辅助驾驶技术领域，公开了一种高速公路车辆轨迹跟踪方法及跟踪系统，包括：高速路线获取模块、车辆位置确定模块、图像采集模块、中央控制模块、图像分析模块、测速模型构建模块、车速测定模块、高速路线分析模块、路线重叠恢复模块、轨迹更新模块、运营管理模块以及显示模块。本发明通过对构建的测速模型实现对车辆某一时间点的车速的测定以及对该区间的平均车速的测定，能够实现对车辆驾驶的综合评定；通过对高速公路线路图的分析，得到高速公路的多个区间，进行驾驶的评价更方便，能够减少路线遗漏，轨迹跟踪更准确。本发明的系统结构简单，实现功能多样，能够实现对高速公路车辆轨迹的准确且方便的获取。

技术领域

本发明属于辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种高速公路车辆轨迹跟踪方法及跟踪系统。

背景技术

目前：无人驾驶车辆是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能车辆。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

路径跟踪控制是无人驾驶车研究的关键技术之一，目前路径跟踪问题的提法有很多，它们有一个共同点：控制目的是使被控对象能精确地沿着期望的几何路径行走。可将无人驾驶车的路径跟踪问题描述为：在一定的体系结构下，能够精确跟踪传感器给出的道路信息，或在无道路信息下跟踪虚拟的期望路径的控制策略的研究。国内外在路径跟踪控制方面已经做了大量研究，目前面临的主要问题是：由于驾驶员驾驶特性的非线性、时变性等特征以及车辆的动力学特性，这样得到的车辆模型对输入信号的响应与真实车辆的实际响应相比会有差距。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的路径跟踪系统的功能单一，无法对驾驶进行综合评价，并且进行路径跟踪的准确性较差。同时现有的高速管理系统并无路径跟踪功能，路径跟踪方法与高速管理无法结合，现有的高速管理技术也不能基于车辆的轨迹以及相应信息进行养护判断以及超速预警。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高速公路车辆轨迹跟踪方法及跟踪系统。

本发明是这样实现的，一种高速公路车辆轨迹跟踪方法，所述高速公路车辆轨迹跟踪方法包括以下步骤：

步骤一，通过高速路线获取模块利用高速路线获取程序从数据库中获取高速路线图；

所述通过高速路线获取模块利用高速路线获取程序从数据库中获取高速路线图，包括：

响应于检测到应用准备针对至少一个数据提取规则来查询数据库，而访问包括与新添加到数据库的数据相关的信息的高速缓冲存储器；相对于高速缓冲存储器中的信息来评估至少一个数据提取规则中的每一个，以确定该信息是否与至少一个数据提取规则相关；响应于从至少一个数据提取规则中检测到与该信息相关的至少一个特定数据提取规则，通过应用仅向数据库发送针对所述至少一个特定数据提取规则的查询，获取高速路线图；

步骤二，通过车辆位置确定模块利用车辆定位程序连接车内定位装置对车辆的位置进行确定；通过图像采集模块利用图像采集程序对行驶中的车辆图像进行多次采集；

步骤三，通过图像分析模块利用图像分析程序通过对不同时刻采集的图像进行分析，得到车辆在图像拍摄时的通过速度；

所述通过图像分析模块利用图像分析程序通过对不同时刻采集的图像进行分析，得到车辆在图像拍摄时的通过速度，包括以下步骤：

(3.1)对采集到的灰度值图像进行滤波处理，平滑修正边缘，减小运动目标和背景的抖动，得到锐化后的灰度图像；