[发明专利]一种基于VANET的十字路口违章车辆检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种违章车辆的检测方法，具体是一种基于移动车载网的十字路口违章车辆检测方法。

背景技术

车载自组网(VANET，vehicle ad hoc networks)是DTN网络的一种，它的基本思想是在一定通信范围内的车辆可以相互交换各自的车速、方向等信息和车载传感器感知的数据，并自动的连接建立起一个移动的网络。节点的单跳通信范围只有很有限的距离，每一个节点(车辆)不仅是一个收发器，同时还是一个路由器，因此采用多跳的方式把数据转发给更远的车辆。

车载自组网可以被应用到交通秩序的管理当中去。十字路口的违章检测是交通秩序管理的重要内容，这里所指的十字路口的违章现象主要指闯红灯现象。但是对于闯红灯这一交通管理的重要内容，尚缺乏十分有效的手段对其进行实现。如果借助交警或协警对十字路口的违章现象进行检测，则会耗费较大的人力资源成本，如果借助行人对违章现象进行监督，则很可能出现“有人发现，无人举报”的局面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以车载自组网为基础，根据在车载自组网络中闯红灯的车辆与其他车辆之间的通信特征，实现对闯红灯车辆的自动检测。

本发明所述的基于移动车载网的十字路口违章车辆检测方法，位于十字路口区域的所有车辆构成一个车载自组网，在嫌疑车辆出现前所有等待绿灯的车辆均为监视车辆，该检测方法包括以下步骤：

1)嫌疑车辆确认：在监视车辆一直处于等待状态的情况下，

a.对于行驶方向与之相同的车辆，如果满足下面两个特征其中一个，监视车辆把它作为嫌疑车辆：

特征一：该车的速度由0变为非0的某个值，

特征二：某一时刻和监视车辆断开了通信连接；

b.对于行驶方向与监视车辆相反的车辆，如果它满足下面这个特征，监视车辆将会把它作为嫌疑车辆：

特征三：某一时刻和监视车辆建立起了通信连接；

2)监视车辆向基站发送嫌疑车辆报告；

3)基站进行违章界定。

上述步骤2)监视车辆向基站发送嫌疑车辆报告的过程为：监视车辆一旦检测出嫌疑车辆，就形成违章报告，报告的内容包括步骤1)中嫌疑车辆的编号、闯红灯时间T以及嫌疑车辆的速度V和发现该嫌疑车辆所依据的特征。

上述步骤3)基站进行违章界定的过程为：

a.如果在绿灯切换成红灯后，在时间T_report，基站接收到一个同向车辆的疑似闯红灯报告。假设R为车辆的无线通信半径，T_trans是基站记录到绿灯切换成红灯的时间，如果满足

T_report-R/V≤T_trans             (1)

则将该嫌疑车辆从报告列表中去除；

b.如果T_report-T≤ΔT，将该嫌疑车辆从报告列表中去除；

其中ΔT是前后车辆开动时间的差值，ΔT的值按照式(2)取得：

ΔT＝α_i×(N_report-N_k)          (2)

其中，N_report是监视车辆的序号；N_k是被报告车辆的序号，如果被报告车辆不在基站的注册信息列表中，N_k取0，如果被报告车辆和监视车辆反向，N_k取N_report-1；α_i为通过实验测得的系数，i是报告所依据的特征编号；

c.经过以上两步，仍然在报告列表中嫌疑车辆被认定为违章闯红灯的车辆。

本发明是基于以下想法来设计十字路口的违章检测策略，即位于十字路口区域的所有车辆构成了一个车载自组网，当两辆车在对方的通信范围之内时，他们就建立起一条通信连接，通过这条连接，车辆之间可以交换行驶方向、车辆速度等信息。建立了通信的车辆会互相监督对方，以自己的行动作为基准，观察其是否闯了红灯。比如：当前静止的车辆会认为和它同向的车辆也应该静止，否则就是闯了红灯。车辆发现了闯红灯的其他车辆后，会将该车的编号发送给基站，基站根据收到的报告做出决策。

违章检测算法包含以下三个步骤：