一种隧道内车辆运行状态实时感知方法及装置与流程

本发明涉及交通安全领域，特别是涉及一种隧道内车辆运行状态实时感知方法及装置。

背景技术：

1、由于隧道特殊的环境，导致车辆在隧道环境内行驶时，受到光线、环境等影响，极易发生交通事件。隧道一旦发生交通事故、火灾，应急救援难度大，极易造成重大经济损失和社会影响。传统的视频监控及人工巡检往往存在工作量大，与人员数量不匹配、监控人员易疲劳的问题，无法及时、准确发现隧道内交通事件，导致二次事故的发生。而近年来逐步推广应用的视频事件检测系统，也易因为视频遮挡、检测算法缺陷等问题导致告警事件误报率高，检测率低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种隧道内车辆运行状态实时感知方法及装置，可实现隧道内车辆状态的监测，进而实现事故及时准确的监测。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种隧道内车辆运行状态实时感知方法，所述方法包括：

4、获取隧道的入口位置的卡口抓拍装置的抓拍结果及隧道的入口位置至隧道的出口位置之间设置的多个毫米波雷达的检测结果；其中，第1个毫米波雷达设置在隧道的入口位置，最后一个毫米波雷达设置在隧道的出口位置，第1个毫米波雷达与卡口抓拍装置之间存在重叠检测区域，相邻两个毫米波雷达之间存在重叠检测区域；

5、将卡口抓拍装置的抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行融合处理，实现车辆的匹配跟踪监测。

6、可选的，将卡口抓拍装置的抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行融合处理，实现车辆的匹配跟踪监测，具体包括：

7、提取抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息，生成n+1个状态信息集合，n为毫米波雷达的数量，确定抓拍结果中任意车辆或各个毫米波雷达的检测结果中任意车辆为目标车辆，对于目标车辆执行如下融合跟踪监测过程：

8、初始化n的数值为n0；n0为最先包含目标车辆的状态信息的状态信息集合的序号；

9、根据第n个状态信息集合中目标车辆的各个时刻的状态信息，确定所述目标车辆在第n个重叠检测区域内行驶的时间段，作为匹配时间段，并确定第n个状态信息集合中所述目标车辆在所述匹配时间段内各个时刻的状态信息，组成目标状态序列；当n的数值为1时，第n个状态信息集合为对抓拍结果进行提取生成的状态信息集合，第n个重叠监测区域为第1个毫米波雷达与所述卡口抓拍装置的重叠检测区域，当n的数值大于1且小于等于n时，第n个状态信息集合为对第n-1个毫米波雷达的检测结果进行提取生成的状态信息集合，第n个重叠监测区域为第n-1个毫米波雷达与第n个毫米波雷达的重叠检测区域；

10、获取第n+1个状态信息集合中的各个车辆在所述目标时间段内的各个时刻的状态信息，组成各个车辆的匹配状态序列；

11、分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配，确定第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息；

12、令n的数值增加1，重复上述步骤，直到n的数值到达n+1；

13、将n0个状态信息集合至第n+1个状态信息集合中目标车辆的各个时刻的状态信息进行融合，得到目标车辆的融合状态信息；

14、基于目标车辆的融合状态信息对目标车辆的状态进行监测。

15、可选的，分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配，确定第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息，具体包括：

16、分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配；

17、当匹配成功时，将第n+1个状态信息集合中匹配成功的车辆的各个时刻的状态信息确定为第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息；

18、当匹配不成功时，根据第n0个状态信息集合至第n个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息，采用追踪算法预测目标车辆在未来不同时刻的状态信息，获得预测结果；

19、确定预测结果中目标车辆在第n个毫米波雷达的检测区域内各个时刻的状态信息，作为第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息。

20、可选的，所述方法还包括：

21、提取抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息；

22、根据抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息，确定隧道内是否存在速度小于速度阈值的车辆；

23、当存在速度小于速度阈值的车辆时，确定速度小于速度阈值的车辆为事故车辆并进行预警。

24、一种隧道内车辆运行状态实时感知装置，所述装置包括：卡口抓拍装置、多个毫米波雷达和信息融合处理系统；

25、所述卡口抓拍装置设置在隧道的入口位置；

26、多个所述毫米波雷达按照隧道内的行车方向依次设置在隧道内，其中，依次设置的第1个毫米波雷达位于隧道的入口位置，依次设置的最后一个毫米波雷达位于隧道的出口位置，第1个毫米波雷达与所述抓拍装置之间存在重叠检测区域，相邻两个毫米波雷达之间存在重叠检测区域；

27、所述卡口抓拍装置和多个所述毫米波雷达均与所述信息融合处理系统连接；

28、所述卡口抓拍装置用于对隧道入口处的车辆进行抓拍，获取抓拍结果，并将所述抓拍结果发送给所述信息融合处理系统；

29、所述毫米波雷达用于对其检测区域内的车辆进行检测，获得所述毫米波雷达的检测结果，并将所述毫米波雷达的检测结果发送给所述信息融合处理系统；

30、所述信息融合处理系统用于将卡口抓拍装置的抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行融合处理，实现车辆的匹配跟踪监测。

31、可选的，在将卡口抓拍装置的抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行融合处理，实现车辆的匹配跟踪监测的方面，所述信息融合处理系统，具体包括：

32、提取抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息，生成n+1个状态信息集合，n为毫米波雷达的数量，确定抓拍结果中任意车辆或各个毫米波雷达的检测结果中任意车辆为目标车辆，对于目标车辆执行如下融合跟踪监测过程：

33、初始化n的数值为n0；n0为最先包含目标车辆的状态信息的状态信息集合的序号；

34、根据第n个状态信息集合中目标车辆的各个时刻的状态信息，确定所述目标车辆在第n个重叠检测区域内行驶的时间段，作为匹配时间段，并确定第n个状态信息集合中所述目标车辆在所述匹配时间段内各个时刻的状态信息，组成目标状态序列；当n的数值为1时，第n个状态信息集合为对抓拍结果进行提取生成的状态信息集合，第n个重叠监测区域为第1个毫米波雷达与所述卡口抓拍装置的重叠检测区域，当n的数值大于1且小于等于n时，第n个状态信息集合为对第n-1个毫米波雷达的检测结果进行提取生成的状态信息集合，第n个重叠监测区域为第n-1个毫米波雷达与第n个毫米波雷达的重叠检测区域；

35、获取第n+1个状态信息集合中的各个车辆在所述目标时间段内的各个时刻的状态信息，组成各个车辆的匹配状态序列；

36、分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配，确定第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息；

37、令n的数值增加1，重复上述步骤，直到n的数值到达n+1；

38、将n0个状态信息集合至第n+1个状态信息集合中目标车辆的各个时刻的状态信息进行融合，得到目标车辆的融合状态信息；

39、基于目标车辆的融合状态信息对目标车辆的状态进行监测。

40、可选的，分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配，确定第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息，具体包括：

41、分别将每个车辆的匹配状态序列与所述目标状态序列进行匹配；

42、当匹配成功时，将第n+1个状态信息集合中匹配成功的车辆的各个时刻的状态信息确定为第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息；

43、当匹配不成功时，根据第n0个状态信息集合至第n个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息，采用追踪算法预测目标车辆在未来不同时刻的状态信息，获得预测结果；

44、确定预测结果中目标车辆在第n个毫米波雷达的检测区域内各个时刻的状态信息，作为第n+1个状态信息集合中的目标车辆的各个时刻的状态信息。

45、可选的，所述信息融合处理系统还用于根据抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行事故预警。

46、可选的，在根据抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行事故预警的方面，所述信息融合处理系统具体用于：

47、提取抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息；

48、根据抓拍结果中各个车辆的状态信息及各个毫米波雷达的检测结果中各个车辆的状态信息，确定隧道内是否存在速度小于速度阈值的车辆；

49、当存在速度小于速度阈值的车辆时，确定速度小于速度阈值的车辆为事故车辆并进行预警。

50、可选的，所述装置还包括：后端可视化管理系统；

51、所述后端可视化管理系统与所述信息融合处理系统连接，所述后端可视化管理系统用于显示车辆跟踪监测信息及预警信息，所述预警信息包括速度小于速度阈值车辆的状态信息、车牌信息和车型信息，所述车牌信息和所述车型信息在所述车辆的抓拍结果中获取。

52、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

53、本发明实施例提供一种隧道内车辆运行状态实时感知方法及装置，所述方法包括：获取隧道的入口位置的卡口抓拍装置的抓拍结果及隧道的入口位置至隧道的出口位置之间设置的多个毫米波雷达的检测结果；其中，第1个毫米波雷达设置在隧道的入口位置，最后一个毫米波雷达设置在隧道的出口位置，第1个毫米波雷达与卡口抓拍装置之间存在重叠检测区域，相邻两个毫米波雷达之间存在重叠检测区域；将卡口抓拍装置的抓拍结果和各个毫米波雷达的检测结果进行融合处理，实现车辆的匹配跟踪监测。本发明实施例基于卡口抓拍装置和毫米波雷达进行隧道内车辆状态的监测，并通过设置重叠检测区域实现卡口抓拍装置的抓拍结果及各个毫米波雷达的检测结果的匹配，能够实现隧道内车辆状态的监测，进而实现事故及时准确的监测。