一种不按导向占用可变导向车道的识别方法与流程

本发明属于交通信息识别，具体涉及一种不按导向占用可变导向车道的识别方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的发展，城市汽车保有量快速增加，交通拥堵问题日益凸显，如何在现有道路资源下提高道路的通行效率，缓解交通拥堵是现阶段道路交通控制亟待解决的问题之一。可变导向车道是提高车道利用率的有效控制方式，目前绝大多数城市均设置了可变导向车道控制方案。

2、公共安全行业标准《道路交通信号控制方式第5部分：可变导向车道通行控制规则(ga/t527.5-2016)》给出可变导向车道的定义，可变导向车道指根据不同车辆流量流向和交通控制需求，可以自动或手动变换导向方向的交叉口进口车道。可变导向车道设置在交叉口进口道，可依据不同时段车辆流量流向的特点(例如：左转需求较大、直行需求较小但左转车道数量偏少或者左转需求较小、直行需求较大但直行车道数量偏少等交通需求与车道数量不匹配的情形，造成了路口当前方向通行能力的降低)，对流向进行灵活调控，变换车道的行驶方向，缓解交通压力。

3、由于可变导向车道标志通常布设在路口进口道进入渠化段的车道指示牌，对于不按导向占用可变导向车道行为的电子取证至少需要一张在车辆进入渠化段时能同时采集到车辆号牌号码和可变导向车道标志的照片，现有设备无法满足电子取证的要求。部分驾驶员由于对可变导向车道的认知水平不足或者想利用无法电子取证的漏洞，会产生左转车辆在可变导向车道标志为直行时无意/故意驶入可变导向车道的现象，以致在直行绿灯放行期间车辆依旧停在可变导向车道停止线前，造成可变导向车道内后续直行车辆无法正常通行，引起绿灯时间的极大浪费，极大的降低了可变导向车道的通行效率，并对后续直行车辆驾驶员下次经过可变导向车道时产生尽量少走或者不走的负面心理影响。

4、目前，尚未发现对可变导向车道使用效率的研究，急需一种能准确识别不按导向占用可变导向车道车辆的方法，并对违法嫌疑车辆进行预警告知，提高驾驶员正确使用可变导向车道的意识，提升可变导向车道的使用效率。

技术实现思路

1、针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种不按导向占用可变导向车道的识别方法，以解决现有技术中无法对不按导向占用可变导向车道车辆进行取证监管，使得可变导向车道利用率降低，进而引发可变导向车道功能失效的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的一种不按导向占用可变导向车道的识别方法，步骤如下：

4、1)根据信号放行数据和可变导向车道通行状态序列，建立可变导向车道通行状态编号m的生成方法；

5、2)实时获取驶入可变导向车道的车头检测原始数据，根据信号放行数据和可变导向车道切换时刻表，对车头检测原始数据添加可变导向车道通行状态编号、车头车道属性，生成车头检测数据；

6、3)实时获取驶离可变导向车道停止线的车尾检测原始数据，根据信号放行数据，对车尾检测原始数据添加可变导向车道通行状态编号，生成车尾检测数据；

7、4)将车头检测数据、车尾检测数据进行关联匹配，生成车辆匹配数据，建立不按导向占用可变导向车道行驶车辆的判别方法，并对所有驶离可变导向车道车辆是否存在不按导向占用可变导向车道的行为进行判别。

8、进一步地，所述步骤1)具体包括：

9、11)可变导向车道通行状态序列是根据可变导向车道标志和信号放行数据确定可变导向车道所在方向允许/禁止通行的状态集合；可变导向车道通行状态序列为{不确定通行，允许直行，允许左转，禁止通行}，其中不确定通行指可变导向车道标志切换后一段时间内且所在方向交通信号允许车辆直行/左转通行的状态；允许直行指可变导向车道所在方向交通信号允许车辆直行通行的状态；允许左转指可变导向车道所在方向交通信号允许车辆左转通行的状态；禁止通行指可变导向车道所在方向交通信号禁止车辆通行的状态；

10、12)根据信号放行数据和可变导向车道通行状态序列，生成可变导向车道通行状态编号m；其中m＝(c-1)*l+n，c为信号周期序号，l为可变导向车道通行状态序列长度，n为可变导向车道所在方向当前通行状态。

11、进一步地，所述步骤2)具体包括：

12、21)实时获取驶入可变导向车道的车头检测原始数据；利用闯红灯自动记录系统在可变导向车道即将进入渠化段划定检测区域，提取所有进入检测区域车辆的车头检测原始数据，车头检测原始数据包括检测时间、号牌号码、号牌颜色；

13、22)根据信号放行数据和可变导向车道切换时刻表，对车头检测原始数据添加可变导向车道通行状态编号、车头车道属性，生成车头检测数据；车头检测数据包括检测时间、号牌号码、号牌颜色、车头通行状态编号、车头车道属性；当检测时间不在切换完成的区间(ti,ti+h]时，车头车道属性根据可变导向车道切换时刻表中的切换后对应车道属性vi确定；当检测时间在切换完成的区间(ti,ti+h]时，当前车辆存在可直行或可左转的不确定通行的可能性，车头车道属性为模糊车道。

14、其中，所述步骤22)中的可变导向车道切换时刻表包括可变导向车道标志的切换次数i、切换时刻ti、切换后对应车道属性vi信息；可变导向车道标志切换完成时间阈值h；可变导向车道车道属性包括{模糊车道，直行车道，左转车道}，其中模糊车道是可变导向车道标志切换后一段时间内可变导向车道存在可直行或可左转的不确定通行的可能性。

15、进一步地，所述步骤3)具体包括：

16、31)实时获取驶离可变导向车道的车尾检测原始数据；利用闯红灯自动记录系统在可变导向车道驶离停止线划定检测区域，提取所有进入检测区域车辆的车尾检测原始数据，车尾检测原始数据包括检测时间、号牌号码、号牌颜色；

17、32)根据信号放行数据，对车尾检测原始数据添加可变导向车道通行状态编号、车头车道属性，生成车尾检测数据；车尾检测数据包括检测时间、号牌号码、号牌颜色、车尾通行状态编号。

18、进一步地，所述步骤4)具体包括：

19、41)将车头检测数据、车尾检测数据进行关联匹配，当车头检测数据、车尾检测数据中的号牌号码、号牌颜色均一致时，生成车辆匹配数据，车辆匹配数据包括号牌号码、号牌颜色、车头通行状态编号、车头车道属性、车尾通行状态编号；

20、42)建立不按导向占用可变导向车道行驶车辆的判别方法，具体如下：

21、当车尾通行状态编码与车头通行状态编码的差值小于可变导向车道通行状态序列长度l时，表示车辆在一个完整的信号允许通行/禁止通行周期内通过路口；当车头车道属性为模糊车道时，车辆可直行或可左转，该车辆不存在不按导向占用可变导向车道的行为；当车头车道属性不是模糊车道时，如果车尾通行状态编码对可变导向车道通行状态序列长度取余等于车头车道属性，表示车辆在可变导向车道允许放行的通行，不存在不按导向占用可变导向车道的行为；如果车尾通行状态编码对可变导向车道通行状态序列长度取余不等于车头车道属性时，表示车辆在非当前可变导向车道允许通行的车道属性进行通行，该车辆存在疑似不按导向占用可变导向车道的行为；

22、当车尾通行状态编码与车头通行状态编码的差值大于/等于可变导向车道通行状态序列长度l时，表示车辆未在一个完整的信号允许通行/禁止通行周期内通过路口；当车头车道属性为模糊车道时，车辆可直行或可左转，该车辆不存在不按导向占用可变导向车道的行为；当车头车道属性不是模糊车道时，如果车尾通行状态编码对可变导向车道通行状态序列长度取余等于车头车道属性，表示当前车辆受到上一车辆阻挡未及时通行，上一车辆存在疑似不按导向占用可变导向车道的行为；如果车尾通行状态编码对可变导向车道通行状态序列长度取余不等于车头车道属性，表示当前车辆在非当前可变导向车道允许通行的车道属性进行通行，该车辆存在疑似不按导向占用可变导向车道的行为；

23、43)计算所有驶离可变导向车道车辆的车尾通行状态编码与车头通行状态编码的差值，提取当前车辆的车头车道属性，根据不按导向占用可变导向车道行驶车辆的判别方法，对当前车辆是否存在不按导向占用可变导向车道的行为进行判别。

24、本发明的有益效果：

25、1、本发明充分利用现有闯红灯自动记录系统的检测设备提取车头/车尾检测数据，结合信号放行数据和可变导向车道切换时刻表，精细化分析驶入/驶离可变导向车道的车辆行为特征。

26、2、本发明能及时发现不按导向占用可变导向车道的车辆，能够避免车辆发生多次不按导向占用可变导向车道的行为，提高可变导向车道使用效率。