一种车辆闯红灯侦测方法及车辆闯红灯侦测系统与流程

本发明涉及交通领域，具体涉及一种车辆闯红灯侦测方法及车辆闯红灯侦测系统。

背景技术：

现有几乎所有交通路口均设置了闯红灯自动记录系统，用于对车辆的闯红灯以及其他违规行为进行自动检测和自动记录取证，该系统既有对违法倾向的驾驶员起到威慑的作用，又可以解放大量的警力，减轻交警的劳动强度，提高交警部门的管理水平，促进了交通秩序的良性循环，减少了因交通事故造成的人员伤亡和财产损失，间接地创造了巨大的经济价值。

然而该类系统的不足之处在于，系统只能用于在机动车车道行驶的汽车车辆，而对电动车和摩托车之类的在非机动车车道行驶的车辆却达不到理想的效果。分析原因，第一是技术发展原因，过去的闯红灯自动记录系统通常是在停车线前后埋设感应线圈或类似功能装置，当汽车经过感应线圈上方时，感应线圈感应到后发送信号使照相机拍照；感应线圈通常会占用稍小于一个车道的宽度，汽车的宽度决定了在车道上行驶时必然同一时间必然只能一辆汽车经过感应线圈；而非机动车车辆的大小决定了不适用这种感应线圈感应抓拍。第二是从汽车和电动车可能产生的危害大小原因，汽车因为质量大、速度快，发生交通事故时，汽车比电动车更有可能造成人员重伤或死亡，故在城市发展中交通部门更重视汽车的安全规范行驶，更偏向于检测、记录汽车的道路违规行为。

因为轻视了电动车类的闯红灯等违规行为的检测和处罚，再加上一些车主的素质问题，电动车闯红灯的事情频发，特别是出现在绿灯切换为红灯后几秒内以及红灯切换为绿灯前几秒内，具有较大潜在安全隐患。

技术实现要素：

为避免背景技术的不足之处，本发明提供一种车辆闯红灯侦测方法，可准确侦测电动车或摩托车或类似车辆的闯红灯违规行为，有对素质偏低的带有违规倾向的驾驶员起到威慑的作用，维护交通路口的安全，弥补现有交通路口对二轮车辆闯红灯行为的空白。同时本发明也提供一种基于上述方法的车辆闯红灯侦测系统。

本发明提供的一种车辆闯红灯侦测方法，包括以下步骤：

（1）采集或识别红绿灯信号；

（2）确定禁行方向以及禁行方向的起点时刻和终点时刻；

（3）采集或识别车辆的车牌号、进入路口的驶入位置以及行驶方向；

（4）初步判断车辆是否落入禁行方向，并记录落入禁行方向的车辆车牌号；

（5）识别禁行方向的起点时刻至终点时刻期间从内至外越过停止线的车辆以及该类车辆的车牌号；

（6）将步骤（4）落入禁行方向的车辆车牌号与步骤（5）识别出的越过停止线的车辆车牌号进行交叉对比，同样的车牌号认定该车辆为闯红灯；

（7）在路口拍摄的图片或视频中，截取3张具有先后顺序和一定时间间隔的图片，且第一张为闯红灯车辆在停止线内的图片，第二张为闯红灯车辆越过停止线的图片，作为该车辆闯红灯的行为记录证据。

进一步的，在步骤（5）中识别越过停止线的车辆的同时，分别确定该类车辆处于停止线内时的时间或时间段，以及处于停止线外时的时间或时间段；在步骤（7）中对已认定闯红灯的车辆，根据该车辆处于停止线内和停止线外的时间或时间段，分别截取对应时间或时间段的图片作为该闯红灯车辆的第一张和第二张图片。

优选的，步骤（5）中通过在路口拍摄的图片或视频中设定一停止线内区域和一停止线外区域，识别两个区域内的车牌号；在禁行方向的起点时刻至终点时刻期间，某车牌号出现在停止线内区域后，又出现在停止线外区域，则判定该车辆越过停止线。

另一种优选的，步骤（5）中通过间隔预定时间对车辆进行定位以及起点时刻对进行车辆定位；在禁行方向的起点时刻至终点时刻期间，某车辆位置若有从停止线内到停止线外的位置变化，则判定该车辆越过停止线。

本发明同时提供的一种车辆闯红灯侦测系统，包括安装在车辆上的信号标签、红绿灯信号检测装置、设置在路口的信号收发网关、与信号收发网关连接的数据处理中心平台、与数据处理中心平台连接的摄像或照相装置；

所述信号标签用于发送包括车辆特定信息的无线信号至信号收发网关；

所述红绿灯信号检测装置用于采集红绿灯信号并将其发送至信号收发网关；

所述信号收发网关用于将接收到的信息转发至数据处理中心平台；

所述摄像或照相装置用于将车道处的道路情况拍摄成图片或视频并将其传输至数据处理中心平台；

所述数据处理中心平台用于根据收集到的车辆特定信息数据判断车辆的驶入位置和行驶方向，以及根据收集到的红绿灯信号确定禁行方向以及禁行方向的起点时刻的和终点时刻，然后判断车辆是否落入禁行方向并记录落入禁行方向的车辆车牌号；

所述数据处理中心平台还用于根据收集到的图片或视频，识别图片或视频中禁行方向的起点时刻至终点时刻期间停止线内的车辆车牌号；然后认定落入禁行方向的车辆车牌号和图片或视频中识别出的车辆车牌号相同的车辆为闯红灯；

所述数据处理中心平台还用于在收集到的图片或视频中，截取3张具有一定时间间隔的图片，且第一张为车辆在停止线内的图片，第二张为车辆越过停止线的图片，作为该车辆闯红灯的行为记录证据。

进一步的，信号标签包括加速度传感器模块和地磁传感器模块；所述车辆特定信息包括该车辆的车牌号、芯片唯一id编号、加速度信息和方位信息。

进一步的，红绿灯信号检测装置安装于红绿灯设备上，所述红绿灯信号检测装置还用于接收信号标签发送的无线信号，并将其转发至信号收发网关。

本发明有益效果在于可准确侦测十字路口电动车或摩托车或类似车辆的闯红灯违规行为，有对素质偏低的带有违规倾向的驾驶员起到威慑的作用，维护交通路口的安全，提高交警部门的管理水平，弥补现有交通路口对二轮车辆闯红灯行为处罚的空白。

附图说明

图1是本发明实施例1某地某时交通路口假定情况示意图。

图2是图1的简略示意图。

图3是本发明实施例1另一种假定情况简略示意图。

图4是本发明车辆闯红灯侦测系统的模块示意图。

图5是本发明实施例2中越线判定的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1，参照附图1-3，一种车辆闯红灯侦测方法，包括以下步骤：

（1）采集或识别红绿灯信号；

（2）确定禁行方向以及禁行方向的起点时刻和终点时刻；

（3）采集或识别车辆的车牌号、进入路口的驶入位置以及行驶方向；

（4）初步判断车辆是否落入禁行方向，并记录落入禁行方向的车辆车牌号；

（5）识别禁行方向的起点时刻至终点时刻期间从内至外越过停止线的车辆以及该类车辆的车牌号，同时分别确定该类车辆处于停止线内时的时间或时间段，以及处于停止线外时的时间或时间段；

（6）将第（4）步落入禁行方向的车辆车牌号与第（5）步识别出的越过停止线的车辆车牌号进行交叉对比，同样的车牌号认定该车辆为闯红灯；

（7）对已认定闯红灯的车辆，在路口拍摄的图片或视频中，根据第（5）步确定的该车辆处于停止线内和停止线外的时间或时间段，截取3张具有先后顺序和一定时间间隔的图片，且第一张为闯红灯车辆在停止线内的图片，第二张为闯红灯车辆越过停止线的图片，作为该车辆闯红灯的行为记录证据。

为让人更易清楚了解本实施例的闯红灯认定原理，假定某地方一十字路口，共有东南西北四个路口，本实施例以南路口为例阐述本发明原理：

根据所有电瓶车在南路口对面红灯点亮时的所处位置、将要的行驶方向以及接下来所采取的行动，可将这所有电瓶车分成9类，用符号表示分别为C_LO、C_SO、C_RO、C_LI、C_SI、C_RI、C_LNC、C_SNC、C_RNC;

符号解释：C代表车辆Car英文首字母；O代表车辆车头在停止线外(Out首字母）；I代表车辆车头在停止线内（In首字母）；L代表车辆左转（Left首字母）；S代表车辆直行（straight首字母）；R代表车辆右转（Right首字母）;NC代表车辆未越线（No Cross缩写字母）；

C_SO代表直行交通灯由绿灯转红灯瞬间，该直行车辆处于停止线外，C_SI代表该直行车辆处于停止线内且继续直行，C_SNC代表代表该直行车辆处于停止线内且整个红灯期间仍处于停止线内，其他符号可类似推断理解；需要说明的是，本实施例中车辆行驶方向的采集或识别是通过车辆在路口整个行驶过程最终来判断，而不是局限在在某个红灯期间来判断。

情况1，假设南路口对面的红绿灯如图1-2所示，直行红灯禁行，左转和右转绿灯通行。在南路口对面的红绿灯中的直行红灯的整个持续时间里，即直行禁行的起点时刻至终点时刻，通过本实施例前4步骤可筛选出C_SO、C_SI、C_SNC类电瓶车；通过第5步骤可筛选出C_LI、C_SI、C_RI类电瓶车；最后通过交叉对比，可筛选出重复相同的CSI类电瓶车，该类电瓶车即为直行闯红灯的车辆。

情况2，如图3所示，红绿灯情况为左转红灯禁行，直行和右转绿灯通行，通过本实施例前4步骤可刷选出C_LO、C_LI、C_LNC类电瓶车；通过第5步骤可筛选出C_LI、C_SI、C_RI类电瓶车；最后通过交叉对比，可筛选出重复相同的C_LI类电瓶车，该类电瓶车即为左转闯红灯的车辆。右转情况类似。

识别车辆越过停止线的方法有多种实施方式，①视频识别方式；②RSSI信号距离测定方式；③GPS定位方式等，本实施例不做详细介绍，下面的实施例会介绍。

根据现有汽车车辆闯红灯的罚款规定，需要提供3张反映闯红灯行为过程的图片：a) 能反映机动车未到达停止线的图片，并能清晰辨别车辆类型、交通信号灯红灯、停止线；b) 能反映机动车已越过停止线的图片，并能清晰辨别车辆类型、号牌号码、交通信号灯红灯、停止线；c) 能反映机动车与b)图片中机动车向前位移的图片，并能清晰辨别车辆类型、交通信号灯红灯、停止线。

如此可以推断电瓶车二轮车之类的车辆闯红灯的罚款规定应当与汽车的相同或者类似，故本实施例中判定电瓶车闯红灯后，根据第5步骤确定的时间或时间段，在路口拍摄的图片或视频中，截取3张具有先后顺序和一定时间间隔的图片，且第一张为车辆在停止线内的图片，第二张为车辆越过停止线的图片，第三张图片可以为第二张图片的时间的基础上延后预定时间的图片，该预定时间可以是半秒或一秒，以上三张图片作为该电瓶车车辆闯红灯的行为记录证据。

实施例2，本实施例为基于实施例1的一种车辆闯红灯侦测系统，包括安装在车辆上的信号标签1、红绿灯信号检测装置2、设置在路口的信号收发网关3、数据处理中心平台4、摄像或照相装置5；

信号标签1用于发送包括车辆特定信息的主动无线信号至信号收发网关3；信号标签1包括加速度传感器和地磁传感器，加速度传感器和地磁传感器也可用陀螺仪替代；车辆特定信息包括该车辆的车牌号、芯片唯一id编号、加速度信息和方位信息；主动无线信号间隔预定时间发送一次；

红绿灯信号检测装置2用于采集红绿灯信号并将其发送至信号收发网关3；

信号收发网关3用于将接收到的信息转发至数据处理中心平台4；

摄像或照相装置5用于将车道处的道路情况拍摄成图片或视频并将其传输至数据处理中心平台4；

数据处理中心平台4用于根据收集到的红绿灯信号确定禁行方向以及禁行方向的起点时刻的和终点时刻，然后判断车辆是否落入禁行方向并记录落入禁行方向的车辆车牌号；具体的，信号收发网关3收集到的车辆加速度信息和方位信息，可计算出车辆的行进夹角，综合车辆在路口所有发送的无线信号数据，综合确定车辆的驶入位置和行驶方向；

数据处理中心平台4还用于识别禁行方向的起点时刻至终点时刻期间从内至外越过停止线的车辆以及该类车辆的车牌号；然后认定落入禁行方向的车辆车牌号与识别出的越过停止线的车辆车牌号相同的车辆为闯红灯；具体的，可通过从摄像或照相装置5收集到的图片或视频中运用图片或视频车牌识别技术，判断车辆是否越线；因为摄像或照相装置5是固定的，可从画面路口中设定2个固定区域，如图5所示，一个为停止线内区域，一个为停止线外区域，在禁行方向的起点时刻至终点时刻期间，识别两个区域内的车牌号，当某个车牌号出现在停止线内区域后，又出现在停止线外区域，即可判定该车辆越线，并记录该车辆的车牌号。同时确定该类车辆处于停止线内时的时间段，以及处于停止线外时的时间段；

数据处理中心平台4还用于在路口拍摄的图片或视频中，截取3张具有先后顺序和一定时间间隔的图片，第一张为车辆在停止线内的图片，第二张为车辆越过停止线的图片，作为该车辆闯红灯的行为记录证据。具体的，根据不同时间段截取车辆处在停止线内区域时的图片作为第一张图片，截取车辆处在停止线外区域时的图片作为第二张图片，截取第二张图片的时间点往后1秒时的图片作为第三张图片。

实施例3，本实施例为基于实施例1的另一种车辆闯红灯侦测系统，包括安装在车辆上的信号标签1、红绿灯信号检测装置2、设置在路口的信号收发网关3、数据处理中心平台4、摄像或照相装置5；

信号标签1用于发送包括车辆特定信息的主动无线信号至信号收发网关3；信号标签1安装在车辆的车头部分；车辆特定信息包括该车辆的车牌号、芯片唯一id编号；主动无线信号间隔预定时间发送一次；

红绿灯信号检测装置2用于采集红绿灯信号并将其发送至信号收发网关3；

信号收发网关3用于将接收到的信息转发至数据处理中心平台4；信号收发网关3包括1个主网关和4个信号接收器，东南西北路口各设1个信号接收器；根据4个信号接收器对接收到的RSSI主动无线信号强弱测定信号点与接收点的距离，以及三角定位技术，综合计算出在路口附近车辆的位置；当信号收发网关3接收到红灯信号时，对外发送广播信号，使车辆信号标签1在接收到该广播信号后无延时发送被动无线信号，确定刚红灯时车辆的位置；当然广播信号也可由红绿灯信号检测装置2直接发送，且少了经过信号收发网关3这一步骤。

摄像或照相装置5用于将车道处的道路情况拍摄成图片或视频并将其传输至数据处理中心平台4；

数据处理中心平台4用于根据收集到的红绿灯信号确定禁行方向以及禁行方向的起点时刻的和终点时刻，然后判断车辆是否落入禁行方向并记录落入禁行方向的车辆车牌号；具体的，因为4个信号接收器设置在东南西北四个路口处，当车辆由远至近接近路口时，定然会最先进入某个信号接收器的信号接收范围，同理当车辆远离路口时，定然会最后离开某个信号接收器的信号接收范围，根据不同信号收发网关3收集到的车辆无线信号的先后顺序、强弱变化判断车辆的驶入位置和行驶方向；

数据处理中心平台4还用于识别禁行方向的起点时刻至终点时刻期间从内至外越过停止线的车辆以及该类车辆的车牌号；然后认定落入禁行方向的车辆车牌号与识别出的越过停止线的车辆车牌号相同的车辆为闯红灯；具体的，根据停止线的位置，车辆发送被动无线信号时的位置，车辆发送的多次主动无线信号时的位置，计算车辆在禁行方向的起点时刻至终点时刻期间，是否有停止线内到停止线外的位置变化，若有则判定车辆越线。同时确定该类车辆处于停止线内时的时间，以及处于停止线外时的时间；

数据处理中心平台4还用于在路口拍摄的图片或视频中，截取3张具有先后顺序和一定时间间隔的图片，第一张为车辆在停止线内的图片，第二张为车辆越过停止线的图片，作为该车辆闯红灯的行为记录证据。具体的，车辆会多次发送主动或被动无线信号从而被定位，选取计算出的最后一次仍在停止线内位置的时间点，在路口拍摄的图片或视频中以该时间点截图，作为第一张图片；随后选取下两个时间点作为第2和第3张图片。

为了减少系统的设备数量，本实施例中信号接收器和红绿灯信号检测装置2可以结合成一体，即红绿灯信号检测装置2还用于接收信号标签1发送的无线信号，并将其转发至信号收发网关3；每个红绿灯设备上安装1个红绿灯信号检测装置2，红绿灯设备处在距离地面几米的空中，接收发送信号不易被遮挡干扰。

需要理解的是，上述各实施例中，判断落入禁行方向的方式和判断越停止线的方式不仅限于上述实施例中的组合，随意选用一种判断落入禁行方向的方式和一种判断越停止线的方式组合一起也可成为一种技术方案，达到侦测闯红灯的目的。

以上实施例介绍的均是十字路口的情况，实际上述各实施例通过细节变化也能应用于T字路口或直行路口。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。