[发明专利]一种高速公路小客车运行速度预测方法有效

专利信息
申请号: 201510726882.4 申请日: 2015-10-30
公开(公告)号: CN105405127B 公开(公告)日: 2018-06-01
发明(设计)人: 张驰;高天智;魏瑞;张敏;杨坤;闫晓敏;齐晨;王世伟;熊丽 申请(专利权)人: 长安大学
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 陆万寿
地址: 710064 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 小客车 速度预测 驾驶 可视 视觉 数学预测模型 高速公路 行驶 合理性 采集 检验 保证 研究
【说明书】:

发明公开了一种高速公路小客车运行速度预测方法,从驾驶人视觉的角度出发,采用驾驶人可视路表面积为小客车运行速度预测方法的研究指标,通过采集驾驶人可视路表面积及其对应的小客车行驶速度,建立数学预测模型,最终得到小客车运行速度预测方程,本方法能够有效的保证道路在线形上、驾驶人在视觉上和车辆在行驶速度上的连续性,通过本方法可以准确、高效的检验出初定道路的平、纵、横指标及其组合的不合理性。

【技术领域】

本发明属于汽车速度预测领域,具体涉及一种高速公路小客车运行速度预测方法。

【背景技术】

由于高速公路设计速度线形设计法的诸多缺陷,利用运行速度指导和检查公路线形设计的一致性和连续性,是近年来国内外通用的方法。运行速度作为道路安全研究中最重要的概念之一,是驾驶人对多种道路因素作用下的综合反应,然而如何准确合理的确定运行速度却一直是个难题,以往将独立的三维道路割裂成平、纵、横指标,或将道路平、纵、横指标进行硬性组合并不能充分反应道路对驾驶人控速行为的影响,由此建立运行速度预测模型的实用性也受到广泛的质疑。

【发明内容】

本发明的目的在于上述不足,提供一种高速公路小客车运行速度预测方法,更接近于驾驶人实际行驶速度的预测模型。

为了达到上述目的,本发明包括以下步骤:

步骤一,将驾驶人可视路表面积定义为同向可视的行车道、路缘带与路肩区域的面积之和,通过图像处理,计算路表面积;

步骤二,以相邻断面可视路表面积变化值ΔS为自变量,相邻断面运行速度变化值ΔV为因变量,建立二者之间的数学关系,具体数学预测模型如下:

ΔV=f(ΔS)

V=V0+ΔV=V0+f(ΔS)

其中,ΔV——相邻断面运行速度变化值(m/s);ΔS——相邻断面可视路表面积变化值(×103px);V0为初始速度(m/s);

步骤三,由于在实际的公路行驶中,车辆的行驶速度具有最高值与最低值,将最高/最低速度(Vmax/Vmin)界限作为约束条件;

因此,小客车运行速度预测模型的最终形式为:

所述步骤一中,计算路表面积的过程为,首先,采用线形变换法对彩色图像进行灰度化处理,其次,基于像素灰度值的不连续性和相似性采用阈值分割法,通过Otsu算法将可视路表面积与背景进行分割,最后,基于行扫描算法从下往上逐行扫描图像,根据图像的灰度值来判断路表;当扫描到整行为山脉植被灰度值时,停止扫描,统计目标灰度值像素点的个数,计算路表面积。

所述采用线形变换法对彩色图像进行灰度化处理,公式为:

g=WRR+WGG+WBB

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