[发明专利]利用行车轨迹识别连续变更车道违法行为的方法

权利要求书

1.一种利用行车轨迹识别连续变更车道违法行为的方法，其特征在于：采用车辆行驶产生的高频率轨迹以及道路地图数据自动判别违法行为及违法位置,高频率轨迹需包含时间T、坐标(X、Y)、方位角Azi数据,T数据代表轨迹的产生时间，坐标字段(X、Y)标识车辆的当前位置，方位角Azi代表车辆行驶的方向；道路地图数据在双向行驶道路为道路双向分割线数据，在单向行驶道路为道路中心数据，具体步骤如下：

S1、轨迹所在的车道序号计算

根据轨迹点的位置以及道路地图数据，首先计算轨迹所在的车道序号，包括：

S＝dist_p→r

其中S为轨迹点p到道路r的距离，在道路绘制方向的左侧为正，右侧为负；N为p点所在的车道序号；lane为一般车道的宽度，可以根据不同的道路类型进行调整，经过以上换算，可以将轨迹点的位置换算为车道序号；

S2、利用时间-车道序号坐标系，以及时间-车道变化数坐标系替换原始轨迹，将根据上式计算的车道序号数据N，连同时间T构成时间-车道序号坐标系，将原来的以坐标表示的轨迹点改成在时间-车道序号坐标系下的系列轨迹点，然后将当前轨迹点与前一轨迹点进行车道序号对比，形成“时间T-车道变化数dN”坐标系，将轨迹转换为T-dN坐标系下的轨迹；并计算轨迹点的方位角变化量dAzi；

dN＝abs(N2-N1)

dN为车道变化数，dAzi为前后轨迹点方位角变化量；

S3、设置移动时间窗口，记为T-Span，对窗口内的轨迹统计以下指标：

S3.1窗口期内停留的第二车道逗留时间StayTime

对时间窗口内的轨迹，按顺序统计连续逗留时间；

S3.2时间窗口期内的方位角总变化值：SumdAzi

SumdAzi＝∑dAzi

S3.3时间窗口期内的总变道数量：SumdN

SumdN＝∑dN

S3.4时间窗口期内的最大变道数：MaxdN

MaxdN＝Max(dN)

S4、违法判断流程

根据以上统计指标，利用下面的流程进行判断

S4.1 MaxdN1

当前后两轨迹点所在车道号差别在2以上，表明车辆快速跨越一根以上车道，此时为连续变更车道违法；

S4.2 SumdN2且SumdAzi90

当在一个窗口期内，变道次数超过2次时，为连续变更车道违法；

S4.3 SumdN＝2，Staytime≤3且SumdAzi90

当在一个窗口期内，变道次数为2，在第二次停留的车道停留时间小于等于3秒，且在该窗口期内未发生行驶方向的明显变化小于90°，此时也为连续变更车道违法行为；

S4.4 SumdN＝2，Staytime3且SumdAzi90

虽然在窗口期内变更两根车道，但是在第二次停留车道的停留时间超过3秒，此时为正常情况下的车道变更，不是违法行为。