[发明专利]在非直线路段测量车头间距的方法

说明书

技术领域

本发明涉及只能交通系统，尤其是一种在例如弯道处、转弯处等非直线路段处测量车头间距的方法。

背景技术

车头间距是指在一条车道上同向行驶的一列车队中，前后相邻车辆之间的间距。它是交通监控和调度所需的基础数据，对解决交通拥堵、环境污染和交通事故频发等交通问题具有重要意义。

现有测量方法包括激光测距、超声波测距、雷达测距以及计算机视觉。这些方法存在的缺陷是计算处理复杂，并且由于光线的直线传播，往往无法测量曲线段（例如：弯道处、转弯处）的车头间距，或者测量精度不高。

另外，非直线路段处的车辆行驶轨迹规律相对不明显。道路线形变化、车辆车道变更、转向特性差异等各种因素对车头间距测算精度和可靠性造成的影响也比较大。

发明内容

发明目的：提供一种在非直线路段测量车头间距的方法，以至少解决现有技术存在的部分问题，提高在弯道处、转弯处等非直线路段上的车头间距的测量精度和可靠性。

技术方案：一种在非直线路段测量车头间距的方法，包括以下步骤：

S1、按照预设的时间周期采集选定的路段上的车辆轨迹数据，包括车辆坐标、速度和行驶方向；

S2、预处理采集到的车辆轨迹数据，获取车辆位置变化和/或速度变化的信息；

S3、采用二次样条曲线拟合车辆轨迹：

P_i+1(t)＝(-4t³+4t²-t)P_i+(13t³-10t²+1)P_i+1+(-12t³+8t²+t)P_i+2+(4t³-2t²)P_i+3，

其中，P_i+1(t)为加权合成后的二次样条曲线，t∈[0,1]，i＝1,2,…,M；

S4、讨论柯特斯系数和型值点个数，并确定型值点坐标；

S5、利用Newton-Cotes数值积分公式计算弯道处车头间距，并采用评价指标评价测算精度和可靠性。

所述步骤S3进一步包括：

S31、确定二次样条曲线形式：

P(t)＝P₁+(4P₂-P₃-3P₁)t+(2P₁+2P₃-4P₂)t²

＝(2t²-3t+1)P₁+(4t-4t²)P₂+(2t²-t)P₃

其中，P(t)为二次样条曲线；P₁、P₂、P₃为同一曲线段的三个相邻点；t∈[0,1]。

S32、引入权函数对相邻的两条曲线段进行加权合成处理：