[发明专利]一种采集和传输道路交通流动态信息的方法

权利要求书

1.一种采集和传输道路交通流动态信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、采集数据和分析：

1.1)通过激光测距仪采集交通数据调查断面内各扫描点与激光测距仪的距离，并将距离和对应的激光束发射角度传输给数据处理器；数据处理器根据这些数据确定各扫描点的空间位置，一方面判断车是否刚到达交通数据调查断面、是否刚离开交通数据调查断面，并捕获车辆刚到达交通数据调查断面t_cm和刚离开交通数据调查断面的时刻t_go，对t_go与t_cm求差即得车辆经过调查断面所用的时间；另一方面对这些扫描点进行筛选和分析，得到反映车辆轮廓变化的矩阵，并与标准车型数据库进行比对来判断车型；

1.2)、通过视频摄像头采集通过交通数据调查断面的车辆图像信息，并将该车辆图像信息传输给数据处理器，采用图像边缘检测技术来捕获运动中的车辆，根据车辆驶过固定距离所用时间，来计算出车辆的行驶速度；

2)、统计数据：对一定周期内，步骤1)得到的车型、车辆经过调查断面所用时间、车速，计算和统计车流量、平均车距、跟车百分比和时间占有率，该时间占有率是指一个交通数据调查周期内，各车辆经过调查断面所需时间的累计值与该周期时长的比值；

3)、通过TCP/IP网络传输协议以有线方式将分析所得的交通数据传输给信号接收终端，完成道路交通流动态信息的传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)前还包括调查断面建立的步骤，主要是建立如下的直角坐标系：以激光所在的铅垂线为Y轴；向上的方向为Y轴正向；以Y轴与地面的交点O为坐标原点；以交点O所在的水平面与激光扫描面的交线为X轴，以激光起始扫描点一侧为X轴正向；

然后，在此坐标系中，用一系列点来表征激光、车道、扫描点的位置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括对扫描点纵坐标值进行补偿：路面一般与X轴有一定的夹角，在计算车辆高度时，会进行相应补偿，减小车型被识别错误的概率；具体补偿过程是：

步骤1：获取交通数据调查断面无车经过时激光测距仪的测量数据，包括激光与激光束在地面上扫描点的距离、激光束发射角度；

步骤2：在车道上行一侧，选择距离适当的两激光扫描点P1、P2，从步骤1中获取的数据中查找出与点P1和P2对应的数据；假设激光与P1点的距离为|LP1|,激光束LP1与X轴正向的夹角为θ1，激光束与P2点的距离为|LP2|,与X轴正向的夹角为θ2，则计算P1点的坐标:x₁＝|LP₁|*cosθ₁，y₁＝H₀-|LP₁|*sinθ₁；P2点的坐标：x₂＝|LP₂|*cosθ₂，y₁＝H₀-|LP₂|*sinθ₂，进而，根据斜率计算公式：k＝(y₂-y₁)/(x₂-x₁),计算出路面的斜率；

步骤3：重复步骤2，获取10个斜率值，然后求平均值，作为车道上行一侧路面的斜率k₊；

步骤4：根据步骤3计算的斜率值，计算出车道上行一侧路面沿宽度方向与水平面的夹角α＝arctan(k₊)。

步骤5：当上行车道有车经过交通数据调查断面时，按如下方法计算扫描点离路面的垂直距离：

假设车身上存在扫描点P，激光与P点的距离为|LP|,与X轴正向的夹角为θ，则P点的横坐标x＝|LP|*cosθ，纵坐标为y＝|LP|*sinθ；

计算扫描点离路面的垂直距离时，路面倾角引入的偏差Δh＝x*tanα；补偿偏差值，扫描点离路面的垂直距离应为h＝y-Δh；

依此方法，可计算出车身上各扫描点离路面的垂直距离；

步骤6：按步骤1-5，计算下行车道上车辆车身上各扫描点离地面的垂直距离，从而完成扫描点纵坐标值的补偿。