检测潜在交通碰撞的方法、装置和存储介质与流程

文档序号:20691817发布日期:2020-05-08 19:39阅读:149来源:国知局
检测潜在交通碰撞的方法、装置和存储介质与流程

本发明涉及智能交通、车联网、人工智能和物联网领域,具体地涉及用于检测潜在交通碰撞的方法、装置和存储介质。



背景技术:

人工智能(artificialintelligence,ai)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换言之,人工智能是计算机科学的一个综合技术,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法,使机器具有感知、推理与决策的功能。

人工智能技术是一门综合学科,涉及领域广泛,既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。

随着人工智能技术研究和进步,人工智能技术在多个领域展开研究和应用,例无人驾驶、自动驾驶、无人机等。自动驾驶技术通常包括高精地图、环境感知、行为决策、路径规划、运动控制等技术,自定驾驶技术有着广泛的应用前景。

在交通系统中,识别出两个间距最小的交通参与者(例如,道路上的汽车)是检测交通参与者潜在碰撞事故的关键问题之一。在现有技术中,通过下述技术来确定碰撞可能性最大的交通参与者对:获取被考虑的交通参与者数量n,计算n个交通参与者中每两个交通参与者之间的距离,并选择间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对。然而,上述过程中没有考虑交通参与者的速度和信息传输延时,并且仅考虑了交通参与者的平面距离而非立体距离,与交通参与者之间的实际距离存在差异。此外,现有技术在求解n个交通参与者之间的距离时采用暴力搜索(暴力搜索指的是对范围内的所有交通参与者之间的距离进行计算和比较),计算复杂度高,因而计算速度较慢。



技术实现要素:

本发明的实施例至少部分地解决上面提及的问题。

根据本发明的第一方面,提出了一种用于检测潜在交通碰撞的方法。该方法包括:确定当前时刻的交通参与者;确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置;修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置,得到经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s';以及基于经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s'计算交通参与者中间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对。

在一些实施例中,修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置包括:在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度,和确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时,延时是从检测到当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度的延时,和基于当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度以及当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时来修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。

在一些实施例中,基于经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置计算交通参与者中间距最小的交通参与者对包括:将经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的集合s'划分为交通参与者的多个位置子集合,并分别针对交通参与者的多个位置子集合采用递归调用求解交通参与者中间距最小的交通参与者对。

在一些实施例中,将经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的集合s'分为交通参与者的多个位置子集合包括:将经修正的交通参与者的位置集合s'分为第一位置子集合s'l和第二位置子集合s'r,使得第一位置子集合s'l中的元素个数满足以及第二位置子集合s'r中的元素个数满足,其中表示经修正的交通参与者的位置集合s'中的元素个数,表示向上取整,表示向下取整。

在一些实施例中,分别针对交通参与者的多个位置子集合采用递归调用求解交通参与者中间距最小的交通参与者对包括:在交通参与者对中的两个交通参与者均位于第一位置子集合s'l中或均位于第二位置子集合s'r中的情况下,分别针对第一位置子集合s'l和第二位置子集合s'r求解其中间距最小的交通参与者对,分别表示第一位置子集合s'l和第二位置子集合s'r中交通参与者对的最小间距,σ表示中较小者;在交通参与者对中的两个交通参与者的第一交通参与者位于第一位置子集合s'l中并且第二交通参与者位于第二位置子集合s'r中的情况下,计算出第一交通参与者与第二交通参与者间距最小的交通参与者对,表示第一交通参与者与第二交通参与者的最小间距;比较,将中较小者确定为交通参与者中间距最小的交通参与者对之间的距离。

在一些实施例中,该方法还包括:针对发生碰撞可能性最大的交通参与者对进行预警。

在一些实施例中,基于经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置计算交通参与者中间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对是在车联网云平台服务器处或车载终端处执行的。

在一些实施例中,交通参与者的位置指的是交通参与者在空间直角坐标系中的坐标或交通参与者的全球定位系统gps定位。

在一些实施例中,确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时是基于交通参与者的类型预先设定的。

在一些实施例中,确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度是通过路侧感知单元或路侧雷达执行的。

在一些实施例中,交通参与者至少包括非移动车辆、交通灯和移动车辆。

根据本发明的第二方面,提出了一种用于检测潜在交通碰撞的装置。该装置包括:第一确定模块,被配置为确定当前时刻的交通参与者;第二确定模块,被配置为确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置;修正模块,被配置为修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置,得到经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s';以及计算模块,被配置为基于经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s'计算交通参与者中间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对。

在一些实施例中,修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置包括:在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度,和确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时,延时是从检测到当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度的延时,和基于当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度以及当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时来修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。

在一些实施例中,基于经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置计算交通参与者中间距最小的交通参与者对包括:将经修正的当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的集合s'划分为交通参与者的多个位置子集合,并分别针对交通参与者的多个位置子集合采用递归调用求解交通参与者中间距最小的交通参与者对。

根据本发明的一些实施例,提供了一种计算机设备,包括:处理器;以及存储器,其上存储有指令,指令当在处理器上执行时促使处理器执行如上的方法中的任一个。

根据本发明的一些实施例,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,指令当在处理器上执行时促使处理器执行如上的方法中的任一个。

本发明提供的用于检测潜在交通碰撞的方法、装置和存储介质不仅考虑了交通参与者之间的距离,还考虑了交通参与者的速度和信息传输延时。此外,通过修正交通参与者的实际位置考虑交通参与者之间的立体距离,因此所确定的交通参与者位置更为准确。本发明通过分治、递归调用的方式确定碰撞可能性最大的交通参与者对,有效降低了搜索复杂度和搜索时间,提高了效率。如本领域技术人员所理解的,本发明的实施方式也可以被扩展到空中交通和海洋交通中,例如用于计算航空线路上的航班之间的最小距离以及用于计算航海线路上船只之间的最小距离。

附图说明

现将参考附图以非限制性示例的方式更加详细地描述本发明的实施例,附图仅仅是示意性的,并且其中相同的附图标记始终指代相同部分,在附图中:

图1a和图1b示出了根据本发明实施例的应用场景示意图;

图2示意性示出了根据本发明一个实施例的用于检测潜在交通碰撞的方法的示意图;

图3示意性示出了在两个交通参与者分别位于分割平面两侧时,基于分治模式求解最小间距的交通参与者的示意图;

图4示意性示出了根据本发明一个实施例的用于检测潜在交通碰撞的装置的示意图;以及

图5示意性示出了用于检测潜在交通碰撞的示例计算机设备的示意图。

具体实施方式

下面的说明提供用于充分理解和实施本公开的各种实施例的特定细节。本领域的技术人员应当理解,本公开的技术方案可以在没有这些细节中的一些的情况下被实施。在某些情况下,并没有示出或详细描述一些熟知的结构和功能,以避免不必要地使对本公开的实施例的描述模糊不清。在本公开中使用的术语以其最宽泛的合理方式来理解,即使其是结合本公开的特定实施例被使用的。

首先,对本公开的实施例中涉及的部分用语进行说明,以便于本领域技术人员理解:

分治模式:通过将原问题划分成n个规模较小且结构与原问题相似的子问题,递归地解决这些子问题,然后再合并这些子问题的解,得到原问题的解。每次递归包括:1)分解:将原问题分解成一系列子问题;2)解决:递归地求解各个子问题,如果子问题足够小,直接求解;3)合并:对子结果的问题进行合并,得到原问题的解。

本发明所提出的用于检测潜在交通碰撞的方法,尤其适用于需要考虑交通参与者的速度和信息传输延时、并且搜索时间复杂度是线性的智能交通、车联网、人工智能、物联网等领域。本发明适用于以下场景:1)无法承受针对交通参与者间最小距离的搜索时间复杂度随交通参与者数量的增加而爆炸式增长;2)可以获取所考虑的交通参与者数量和位置;3)不能忽略交通参与者的速度、信息(包括交通参与者数量、位置和速度)传输延时,并且速度在延时时间段内保持恒定。

图1a中示意性示出了根据本发明实施例的应用场景100示意图。如本领域技术人员所应理解的,交通参与者分为三种类型:非移动车辆(例如,停靠的车辆);交通灯(注意,交通灯与车辆之间的碰撞指的是车辆违反了交通灯所指示的交通规则,例如在交通灯显示为红灯的情况下,车辆与交通灯发生的碰撞指的是车辆闯红灯)以及移动的车辆。该场景100中主要包括车载终端101、路侧感知单元102(包括路侧单元1021和路侧雷达1022)、道路私有云103和车联网云平台104。在一个实施例中,各个车载终端101(在交通参与者为交通灯的情况下,则为交通灯上的传感器单元)向路侧感知单元102上报相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度。例如,在透传模式中,车载终端101能够直接将反映车辆自身属性的信息(例如车牌号)发送给路侧感知单元102。然后,路侧感知单元102将相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度上报给道路私有云103。道路私有云103基于相应车辆的车辆属性(例如车牌号)对所监测区域内的车辆进行计数,即能够计算出当前时刻交通参与者的数量n。车联网云平台104通过道路私有云103获取交通参与者的数量n,获取检测到的交通参与者当前时刻的位置,以及获得交通参与者在当前时刻的速度。该速度包括速度大小和速度方向。车载单元102在发送包括相应车辆属性、相应车辆的位置和速度时有一个时间戳r1(该时间戳是以gps时钟为基准的时间),车联网云平台104在接收到车辆属性、相应车辆的位置和速度时查看车联网云平台104自身的时间戳r2(该时间戳也是以gps为基准的),通过计算r2与r1之间的差值即可计算出从检测到交通参与者的坐标和速度到车联网云平台104获取该交通参与者的坐标和速度的之间延时。车联网云平台104基于当前时刻n个交通参与者的位置、速度以及当前时刻n个交通参与者中每个交通参与者的相应延时来修正当前时刻n个交通参与者的位置,得到经修正的交通参与者位置的集合。然后计算该集合中交通参与者中间距最小的交通参与者对,该交通参与者对由两个交通参与者组成。最后,车联网云平台104对间距最小的交通参与者对进行预警,车联网云平104通过道路私有云103、路侧单元102向车载终端101发送针对间距最小的交通参与者对的预警。在这里,通过藉由车联网云平台104、道路私有云103、路侧感知单元102向车载终端101传送预警消息的好处在于,这种传输路径所使用的公网部分较少,因此安全性高,延时小。图1b示意性示出了根据本发明实施例的实际道路场景。在每个行驶的车辆上方配备有车载终端,道路两侧配备有路侧感知单元(包括路侧单元(例如,摄像头)和路侧雷达)。在交通灯上配备有传感装置(例如,传感器)。

图2示意性示出了根据本发明一个实施例的检测潜在交通碰撞的方法200。车联网云平台104在计算间距最小的交通参与者对时采用分治模式。分治模式指的是首先将解空间分解成若干更小的解空间,然后针对每个子解空间,采用递归调用的方式(进一步将子解空间分解成若干更小的解空间)来求解子空间的最优解,最后比较各子空间的解得到最优解)。在本发明实施例的分治模式中,车联网云平台在步骤201中,确定当前时刻所考虑的交通参与者,例如当前时刻考虑n个交通参与者,n为正整数。在一个实施例中,各个车载终端向路侧感知单元上报相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度。例如,在透传模式中,车载终端能够直接反映车辆自身属性的信息(例如车牌号)发送给路侧单元。然后,路侧感知单元将相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度上报给道路私有云。道路私有云基于相应车辆的车辆属性(例如车牌号)对所监测区域内的车辆进行计数,即能够计算出当前时刻交通参与者的数量n。车联网云平台通过道路私有云确定交通参与者的数量n。

在步骤202中,车联网云平台确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。在一个实施例中,在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度。各个车载终端向路侧感知单元上报相应车辆的位置和速度。然后,路侧感知单元将相应车辆的位置和速度上报给道路私有云。车联网云平台通过道路私有云获得当前时刻n个交通参与者的位置和速度。在一个实施例中,建立空间直角坐标系xyz,该空间直角坐标系的原点可以选在任意空间位置,例如可以选择道路上的一点作为原点。将n个交通参与者的坐标记为(x1,y1,z1),…,(xn,yn,zn)。n个交通参与者当前时刻的速度记为v1,v2,…,vn。交通参与者的位置指的是交通参与者在空间直角坐标系中的坐标或交通参与者的全球定位系统gps定位。

在步骤203中,车联网云平台修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置,得到经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s'。在一个实施例中,修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置包括:在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度,和确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时,延时是从检测到当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度的延时。基于当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度以及当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时来修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。车联网云平台确定当前时刻n个交通参与者中每个交通参与者的相应延时t1,t2,…,tn。车载单元在发送包括相应车辆属性、相应车辆的位置和速度时有一个时间戳r1(该时间戳是以gps时钟为基准的时间),车联网云平台在接收到车辆属性、相应车辆的位置和速度时,查看车联网云平台自身的时间戳r2(该时间戳也是以gps为基准的),通过计算r2与r1之间的差值即可计算出从检测到交通参与者的坐标和速度到车联网云平台获取该交通参与者的坐标和速度之间的延时。将n个交通参与者当前时刻的速度方向分别记为分别表示n的交通参与者在当前时刻的速度与xy平面的夹角,分别为n个交通参与者在当前时刻的速度在xy平面的投影与x轴的夹角。记录从检测到当前时刻n个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻n个交通参与者的位置和速度的延时,分别记为t1,t2,…,tn。根据当前xyz坐标、速度和延时来修正n个交通参与者在当前时刻的xy坐标,原始位置坐标(x1,y1,z1),…,(xn,yn,zn)被分别修正为,…,。引入集合s'作为经修正的当前时刻n个交通参与者的位置坐标集合。

在步骤204中,车联网云平台采用分治模式基于经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s'计算交通参与者中间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对。分治模式的具体步骤包括分解-解决-合并三个部分。具体地,在分解阶段中:寻找平面p,平面p把集合s'分成两个集合s'l和s'r:使得s'l中的元素个数满足以及s'r中的元素个数满足,其中表示经修正的交通参与者的位置集合s'中的元素个数,表示向上取整,表示向下取整。

在解决阶段中:在交通参与者对中的两个交通参与者均位于s'l中或均位于s'r中的情况下,分别针对s'l和s'r求解其中间距最小的交通参与者对。在将s'划分为s'l和s'r之后,针对s'l和s'r进行递归调用两次递归调用(换言之,进一步将s'l拆分为(s'l)l和(s'l)r;以及类似地将s'r拆分为(s'r)l和(s'r)r),分别找出s'l和s'r中的间距最小的交通参与者对。用分别表示中的交通参与者的最小距离,并引入表示中的较小者,即

在合并阶段中:交通参与者之间的最小距离可以是上述解决阶段中计算出的,或者是中的一个交通参与者与中的另一个交通参与者之间的距离。在后一种情况(即,在交通参与者对中的两个交通参与者的第一交通参与者位于s'l中并且第二交通参与者位于s'r中)的情况下,计算出第一交通参与者与第二交通参与者间距最小的交通参与者对,表示第一交通参与者与第二交通参与者的最小间距。图3示意性示出了在两个交通参与者分别位于分割平面两侧时,基于分治模式求解最小间距的交通参与者的示意图300。具体地,如图3中所示,构成最小间距的交通参与者对的两个交通参与者(一个位于中,一个位于中),必然位于如图3所示的分别与平面p平行、且与平面p的距离分别为的两个平面所夹区域(即,距离为的两个平面所夹的区域)内;从该区域中选出一个属于的交通参与者、一个属于的交通参与者,求出它们之间的距离,直到求出该区域中的任何一个属于的交通参与者与任何一个属于的交通参与者之间的距离为止(这不是暴力搜索,暴力搜索是指从该区域中任意选择两个点,求出它们之间的距离),从中选取最小者,记为。最后比较,将中较小者确定为n个交通参与者中间距最小的交通参与者对之间的距离。如果,那么交通参与者之间的最小距离是中的一个交通参与者和中的一个交通参与者之间的距离且潜在的很可能发生碰撞事故的交通参与者就是距离为的两个交通参与者。如果,那么交通参与者之间的最小距离就是且潜在的可能发生碰撞事故的交通参与者就是距离为的两个交通参与者。换言之,记,那么间距为的交通参与者发生碰撞的可能性很大,为潜在的可能发生碰撞事故的交通参与者。

在本发明的一个实施例中,方法200还包括步骤205。在步骤205中,车联网云平台针对发生碰撞可能性最大的交通参与者对进行预警。在计算出间距最小的交通参与者对之后,车联网云平台经由道路私有云、路侧感知单元到车载终端的路径,向与计算出的最小交通参与者对中的交通参与者相对应的车载单元发送其可能存在碰撞风险的通知。

图4示意性示出了根据本发明一个实施例的用于检测潜在交通碰撞的装置400的示意图。用于检测潜在交通碰撞的装置400包括第一确定模块401、第二确定模块402、修正模块403、计算模块404。第一确定模块401被配置为确定当前时刻所考虑的交通参与者,即确定当前时刻所考虑的n个交通参与者,n为正整数。在一个实施例中,各个车载终端向路侧感知单元上报相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度。例如,在透传模式中,车载终端能够直接反映车辆自身属性的信息(例如车牌号)发送给路侧单元。然后,路侧感知单元将相应车辆属性、以及相应车辆的位置和速度上报给道路私有云。道路私有云基于相应车辆的车辆属性(例如车牌号)对所监测区域内的车辆进行计数,即能够计算出当前时刻交通参与者的数量n。车联网云平台通过道路私有云获取交通参与者的数量n。

第二确定模块402被配置为确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。在一个实施例中,在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度。各个车载终端向路侧感知单元上报相应车辆的位置和速度。然后,路侧感知单元将相应车辆的位置和速度上报给道路私有云。车联网云平台通过道路私有云获得当前时刻n个交通参与者的位置和速度。在一个实施例中,建立空间直角坐标系xyz,该空间直角坐标系的原点可以选在任意空间位置,例如可以选择道路上的一点作为原点。将n个交通参与者的坐标记为(x1,y1,z1),…,(xn,yn,zn)。n个交通参与者当前时刻的速度记为v1,v2,…,vn。交通参与者的位置指的是交通参与者在空间直角坐标系中的坐标或交通参与者的全球定位系统gps定位。

修正模块403修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置,得到经修正的当前时刻交通参与者的位置的集合s'。在一个实施例中,修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置包括:在确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置的同时还确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的速度,和确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时,延时是从检测到当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度的延时。基于当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置和速度以及当前时刻交通参与者中每个交通参与者的相应延时来修正当前时刻交通参与者中每个交通参与者的位置。车联网云平台确定当前时刻n个交通参与者中每个交通参与者的相应延时t1,t2,…,tn。车载单元在发送包括相应车辆属性、相应车辆的位置和速度时有一个时间戳r1(该时间戳是以gps时钟为基准的时间),车联网云平台在接收到车辆属性、相应车辆的位置和速度时,查看车联网云平台自身的时间戳r2(该时间戳也是以gps为基准的),通过计算r2与r1之间的差值即可计算出从检测到交通参与者的坐标和速度到车联网云平台获取该交通参与者的坐标和速度之间的延时。将n个交通参与者当前时刻的速度方向分别记为分别表示n的交通参与者在当前时刻的速度与xy平面的夹角,分别为n个交通参与者在当前时刻的速度在xy平面的投影与x轴的夹角。记录从检测到当前时刻n个交通参与者的位置和速度到确定当前时刻n个交通参与者的位置和速度的延时,分别记为t1,t2,…,tn。根据当前xyz坐标、速度和延时来修正n个交通参与者在当前时刻的xy坐标,原始位置坐标(x1,y1,z1),…,(xn,yn,zn)被分别修正为,…,。引入集合s'作为经修正的当前时刻n个交通参与者的位置坐标集合。

计算模块404被配置为基于经修正的当前时刻n个交通参与者的位置计算交通参与者中间距最小的交通参与者对作为发生碰撞可能性最大的交通参与者对。分治模式的具体步骤包括分解-解决-合并三个部分。具体地,在分解阶段中:寻找平面p,平面p把集合s'分成两个集合s'l和s'r:使得s'l中的元素个数满足以及s'r中的元素个数满足,其中表示经修正的交通参与者的位置集合s'中的元素个数,表示向上取整,表示向下取整。

在解决阶段中:在交通参与者对中的两个交通参与者均位于s'l中或均位于s'r中的情况下,分别针对s'l和s'r求解其中间距最小的交通参与者对。在将s'划分为s'l和s'r之后,针对s'l和s'r进行递归调用两次递归调用(换言之,进一步将s'l拆分为(s'l)l和(s'l)r;以及类似地将s'r拆分为(s'r)l和(s'r)r),分别找出s'l和s'r中的间距最小的交通参与者对。用分别表示中的交通参与者的最小距离,并引入表示中的较小者,即

在合并阶段中:交通参与者之间的最小距离可以是上述解决阶段中计算出的,或者是中的一个交通参与者与中的另一个交通参与者之间的距离。在后一种情况(即,在交通参与者对中的两个交通参与者的第一交通参与者位于s'l中并且第二交通参与者位于s'r中)的情况下,计算出第一交通参与者与第二交通参与者间距最小的交通参与者对,表示第一交通参与者与第二交通参与者的最小间距。图3示意性示出了在两个交通参与者分别位于分割平面两侧时,基于分治模式求解最小间距的交通参与者的示意图。具体地,如图3中所示,构成最小间距的交通参与者对的两个交通参与者(一个位于中,一个位于中),必然位于如图3所示的分别与平面p平行、且与平面p的距离分别为的两个平面所夹区域(即,距离为的两个平面所夹的区域)内;从该区域中选出一个属于的交通参与者、一个属于的交通参与者,求出它们之间的距离,直到求出该区域中的任何一个属于的交通参与者与任何一个属于的交通参与者之间的距离为止(这不是暴力搜索,暴力搜索是指从该区域中任意选择两个点,求出它们之间的距离),从中选取最小者,记为。最后比较,将中较小者确定为n个交通参与者中间距最小的交通参与者对之间的距离。如果,那么交通参与者之间的最小距离是中的一个交通参与者和中的一个交通参与者之间的距离且潜在的很可能发生碰撞事故的交通参与者就是距离为的两个交通参与者。如果,那么交通参与者之间的最小距离就是且潜在的可能发生碰撞事故的交通参与者就是距离为的两个交通参与者。换言之,记,那么间距为的交通参与者发生碰撞的可能性很大,为潜在的可能发生碰撞事故的交通参与者。

为了验证本发明的用于检测交通参与者碰撞风险的方法和装置的技术效果,本发明还搭建了软硬件平台对技术效果进行了验证。本实施例的软硬件平台架构、开发环境、开发语言、信息获取源头等的选取都是可以变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对某个部分进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。实施步骤:交通参与者潜在碰撞事故的分治模式检测方法按如下步骤:

1)搭建系统硬件平台,其中,车联网云平台负责完成如下工作:

i车联网云平台通过道路私有云、路侧感知单元、车载单元获取交通参与者的数量;

ii车联网云平台通过道路私有云、路侧感知单元、车载单元获取检测到的交通参与者在当前时刻的位置;

信息传输通路:车载单元-路侧单元-道路私有云-车联网云平台。一辆车安装一个车载单元,一个车载单元通过上述通路告诉车联网云平台“这个地方有我”,所有的车都这样做,那么车联网云平台就知道有多少辆车。

iii通过道路私有云、路侧感知单元、车载单元获取检测交通参与者在当前时刻的速度大小与方向;

iv记录从路测感知单元检测到交通参与者的坐标和速度到服务器获取该个交通参与者的坐标和速度的延时;

v引入交通参与者集合;

vi递归调用(分解、解决、合并)。;

2)搭建系统软件平台。用c语言编写程序实现被考虑的交通参与者的数量、检测交通参与者在当前时刻的坐标、检测交通参与者在当前时刻的速度大小与方向、记录检测、传输、接收和处理交通参与者信息带来的延时、引入交通参与者集合、递归调用,用java语言在道路私有云上调用微信小程序(小场景)将车辆信息通过路侧感知单元和车载单元传送给车联网云平台;

3)建立空间直角坐标系,将交通参与者集合的坐标按照坐标的单调递增顺序重新排列并用x表示重新排列后的集合;将交通参与者集合s的坐标按照y坐标的单调递增顺序重新排列并用y表示重新排列后的集合;将交通参与者集合s的坐标按照z坐标的单调递增顺序重新排列并用z表示重新排列后的集合,然后按照分解、解决、合并递归调用确定出间距最小的交通参与者对,它们是潜在的可能发生碰撞事故的交通参与者;

4)在计算时间给定的条件下(为300ms),在本实施例中,一共进行了10次实验(每次实验中包括100次验证),统计了检测的正确率,如表1所示。正确率定义为检测正确总次数除以实验总次数。现有技术之所以正确率低是因为它采用的暴力搜索,耗时长,在只有300ms的条件下不足以找出相距最小的交通参与者。

图5示意性示出了用于检测潜在交通碰撞的示例计算机设备500的示意图。计算设备500可以是各种不同类型的设备,例如服务器计算机、与客户端(例如,客户端设备)相关联的设备、片上系统、和/或任何其它合适的计算设备或计算系统。

计算设备500可以包括能够诸如通过系统总线514或其他适当的连接彼此通信的至少一个处理器502、存储器504、(多个)通信接口506、显示设备508、其他输入/输出(i/o)设备510以及一个或多个大容量存储装置512。

处理器502可以是单个处理单元或多个处理单元,所有处理单元可以包括单个或多个计算单元或者多个核心。处理器502可以被实施成一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来操纵信号的任何设备。除了其他能力之外,处理器502可以被配置成获取并且执行存储在存储器504、大容量存储装置512或者其他计算机可读介质中的计算机可读指令,诸如操作系统516的程序代码、应用程序518的程序代码、其他程序520的程序代码等,以实现本发明实施例提供的用于检测潜在交通碰撞方法。

存储器504和大容量存储设备512是用于存储指令的计算机存储介质的示例,指令由处理器502执行来实施前面所描述的各种功能。举例来说,存储器504一般可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者(例如ram、rom等等)。此外,大容量存储设备512一般可以包括硬盘驱动器、固态驱动器、可移除介质、包括外部和可移除驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如cd、dvd)、存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等。存储器504和大容量存储设备512在本文中都可以被统称为存储器或计算机存储介质,并且可以是能够把计算机可读、处理器可执行程序指令存储为计算机程序代码的非瞬时性介质,计算机程序代码可以由处理器502作为被配置成实施在本文的示例中所描述的操作和功能的特定机器来执行。

多个程序模块可以存储在大容量存储设备512上。这些程序包括操作系统516、一个或多个应用程序518、其他程序520和程序数据522,并且它们可以被加载到存储器504以供执行。这样的应用程序或程序模块的示例可以包括例如用于实现以下部件/功能的计算机程序逻辑(例如,计算机程序代码或指令):第一确定模块401、第二确定模块402、修正模块403、计算模块404和/或本文描述的另外的实施例。

虽然在图5中被展示成存储在计算设备500的存储器504中,但是模块516、518、520和522或者其部分可以使用可由计算设备500访问的任何形式的计算机可读介质来实施。如本文所使用的,“计算机可读介质”至少包括两种类型的计算机可读介质,也就是计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质包括通过用于存储信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,信息诸如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其他数据。计算机存储介质包括而不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术,cd-rom、数字通用盘(dvd)、或其他光学存储装置,磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备,或者可以被用来存储信息以供计算设备访问的任何其他非传送介质。

与此相对,通信介质可以在诸如载波或其他传送机制之类的已调数据信号中具体实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。本文所定义的计算机存储介质不包括通信介质。

计算设备500还可以包括一个或更多通信接口506,以用于诸如通过网络、直接连接等等与其他设备交换数据,正如前面所讨论的那样。一个或更多通信接口506可以促进在多种网络和协议类型内的通信,其中包括有线网络(例如lan、电缆等等)和无线网络(例如wlan、蜂窝、卫星等等)、因特网等等。通信接口506还可以提供与诸如存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等中的外部存储装置(未示出)的通信。

在一些示例中,可以包括诸如监视器之类的显示设备508,以用于显示信息和图像。其他i/o设备510可以是接收来自用户的各种输入并且向用户提供各种输出的设备,并且可以包括触摸输入设备、手势输入设备、摄影机、键盘、遥控器、鼠标、打印机、音频输入/输出设备等等。

通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书,本领域技术人员在实践所要求保护的主题时,能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,不定冠词“一”或“一个”不排除多个,并且“多个”意指两个或更多。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获利。

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