稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能交通領域，特別是涉及一種稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法。
【背景技術】
[0002]在城市交通監控系統中，固定線圈、高清卡口、視頻攝像機等設備已被廣泛采用，用于交通數據的采集、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，并以速度參數作為輔助，來判斷是否有交通事故發生。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、時鐘漂移率和數據修復系數，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用在較高流量的連續交通流中，而稀疏道路主要分布于我國西部地區，其公路網密度較低，道路車流量低，車輛運行速度較快且往往處于人口稀少區域。由于車流量低，一旦發生交通事故，交通事故所在道路斷面上下游的交通參數指標基本上不發生變化，因此，傳統的城市道路和高速公路的交通事故檢測技術無法直接應用到稀疏道路的交通事故檢測當中。
[0004]另外，現有的稀疏道路交通事故檢測方法主要依賴于傳統的線圈、微波、紅外和視頻檢測設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，如利用現有的檢測方法，通過分析交通流參數的變化來判別交通事故的發生，需要鋪設大量的交通檢測設備，不僅投資大，而且交通事故檢測效果欠佳。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種投資小、檢測效果好的稀疏道路交通事件聯合檢測方法。為此，本發明的技術方案如下:
[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，輸出路段數據集的分類結果，確定最危險路段的數據集，選擇最危險路段為交通檢測設備的監控路段；
[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控路段飛行，檢測停駛車輛；
[0009](4)如停駛車輛僅發生在所述視頻攝像機的監控范圍內，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發生在所述無人飛機攝像機的監控范圍內，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]優選的是，所述每個路段的交通指標為該路段的事故數、死亡人數、受傷人數和經濟損失。
[0011]優選的是，步驟(2)中所述視頻攝像機每1-3分鐘旋轉180°。
[0012]優選的是，步驟(3)中所述無人飛機沿監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]本發明的有益效果如下:
[0015]通過視頻攝像頭和無人飛機進行聯合交通事件檢測，既發揮了固定視頻攝像機的定范圍和連續的交通事件檢測優勢，也發揮了無人飛機的靈活、間斷的探測交通事件功能，實現了地空交通檢測設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量，從而降低了投資規模，提高了稀疏道路的交通事件檢測效益比。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明中進行危險路段聚類分析的流程圖；
[0017]圖2是本發明中視頻攝像機的交通事件檢測方法圖；
[0018]圖3是本發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是本發明中視頻攝像機和無人飛機聯合交通事件檢測的方法圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明的稀疏道路交通事件地空聯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、死亡人數、受傷人數和經濟損失四個指標；
[0025]b)從定長子路段的數據集中隨機選取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、死亡人數、受傷人數和經濟損失)，并用新均值替換原來的聚類中心；
[0028]e)如果聚類中心改變，則執行步驟b);如果聚類中心未改變，則執行步驟f);
[0029]f)輸出4類路段數據集，確定最危險的路段集，選擇最危險路段為交通檢測設備的監控路段。
[0030]根據聚類分析法的結果從中選取一段5km長的危險路段，并要求檢測系統在5分鐘內檢測到交通事件。
[0031](2)在該危險路段的中央均勻布設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)如停駛車輛僅發生在所述視頻攝像機的監控范圍內，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發生在所述無人飛機攝像機的監控范圍內，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進行自動檢測。
[0035]參見圖2-圖5，檢測結果如下:
[0036]用單一視頻攝像機進行交通事件檢測，在5分鐘內，檢測到的交通事件發生率為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生率為47.81%。
[0039]本發明結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生率，提出了稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法。
【主權項】
1.一種稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，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，輸出路段數據集的分類結果，確定最危險路段的數據集，選擇最危險路段為交通檢測設備的監控路段； (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控路段飛行，檢測停駛車輛； (4)如停駛車輛僅發生在所述視頻攝像機的監控范圍內，則確定為I起交通事件；如停駛車輛僅發生在所述無人飛機攝像機的監控范圍內，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.根據權利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，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、死亡人數、受傷人數和經濟損失。3.根據權利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，其特征在于:步驟(2)中所述視頻攝像頭每1-3分鐘旋轉180°。4.根據權利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，其特征在于:步驟(3)中所述無人飛機沿監控路段飛行的方式為單向飛行或多次折返飛行。5.根據權利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，其特征在于:步驟(3)中無人飛機的飛行高度為50-80米。6.根據權利要求1所述的稀疏道路交通事件地空聯合檢測方法，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】本發明公開了一種稀疏道路的交通事件地空聯合檢測方法，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。當道路交通事件發生在視頻攝像機和無人飛機的監測范圍之內時，即為檢測到交通事件。本發明通過地空交通檢測設備聯合檢測，既發揮了固定視頻攝像機的定范圍、連續的交通事件檢測優勢，也發揮了移動無人飛機的靈活、間斷的交通事件功能，實現了地空交通檢測設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
【申請號】CN201510338549
【發明人】劉曉鋒, 關志偉, 宋裕慶, 馬健, 張麗巖
【申請人】天津職業技術師范大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月17日