一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理系统及方法与流程

本发明涉及城市交通服务技术领域，具体涉及基于一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理系统及方法。

背景技术：

我国汽车产销量快速增长，2015年汽车销量接近2500万辆。与之相对应，我国汽车保有量持续增长，从2007年的0.57亿辆达到2015年的1.72亿辆，年复合增长率约14.8％。照此速度发展，预计2020年我国汽车保有量将突破2亿辆。大中城市的交通供应与需求问题变得更加突出,交通拥堵已经成为几乎国内所有大中型城市的共同问题，交通压力依然严峻，交通供给无法满足交通需求的增长。另外，交通运输业对油品的消耗量不断增加，尾气排放量日益严重，城市大气环境污染加剧。如果不采取积极有效的解决方法，将对国家能源安全保障、国民经济发展、乃至全球温室气体排放造成很大影响。

针对上述问题，上世纪90年代，美国、加拿大等发达国家提出HOV专用车道管理模式，即为载客人数较多的车辆提供道路交通优先权的概念，通过实践证明，这种交通管理模式可以提高道路交通使用效率和促进交通节能减排。

在国内，已有无锡市和深圳市两个城市引入了国外HOV车道管理成功的经验，结合城市现状和实际需求，制定了符合城市交通平衡发展和城市交通用地集约化的本地HOV车道管理模式。HOV车道可以充分利用道路资源，提高利用率，有效缓解了设置路段早晚高峰的交通压力。从环保方面来说，也为节能减排、节约社会资源和经济资源做贡献。

另外，城市路网的基本格局已定，大规模进行道路拓宽改造的可能性不大。因此，要解决城市交通问题，而且要符合建设低碳绿色出行的要求，就要发掘现有交通方式的潜力。开设HOV车道，采用私家车共乘的方式正适应低碳绿色出行的社会需要。鼓励拼车，这样可以有效的减少道路上的车辆，缓解交通拥堵，减少尾气污染。HOV车道能够提高道路资源利用率、节约资源、减少能耗和保护环境。

现有HOV车道管理主要依靠市民自觉，以及通过车牌识别设备高清监控对HOV车道行驶车辆进行抓拍，同时，交管部门会不定期的进行巡逻查处并辅以定点查处。这种稽查方式工作重复，工作量大，而且容易疏漏和出错，工作效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服目前存在的上述缺陷，提出了一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理方法，该方法将成本高、效率低的HOV车道管理模式转变为可预防、主动式的HOV车道管理模式，具有HOV车道识别、违规稽查以及HOV车道诱导的功能，规范驾驶人的驾驶行为，实现对HOV车道的精细化管理。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理系统，所述系统包括：车载终端；所述车载终端用于采集车辆的定位信息和图像信息，根据定位信息进行HOV车道路径规划，诱导车辆进入HOV车道；当车辆进入HOV车道后，根据采集的图像信息，对违规车辆进行监察和记录。

上述技术方案中，所述车载终端包括：前置摄像设备、后置摄像设备、北斗差分定位单元、陀螺仪单元、路径规划单元和语音提示单元；

所述北斗差分定位单元，用于获得车辆的实时定位信息；

所述陀螺仪单元，用于获得车辆行驶过程中三个方向的角加速度，辅助修正卫星，确保车辆在无卫星信号或卫星信号定位信息较弱时得到车辆的位置信息；

所述路径规划单元，用于存储城市HOV车道信息，通过获取车辆的定位信息对车辆的行驶路径进行规划；

所述存储单元，用于存储车辆信息；

所述语音提示单元，用于通过语音向车辆驾驶员发布提示信息。

上述技术方案中，所述前置摄像设备和后置摄像设备分别包括：CCD影像模块和红外灯；所述CCD影像模块，用于采集车道图像及车内人数图像；所述红外灯，用于在恶劣天气下，辅助CCD影像模块采集图像；

基于上述系统，本发明还提供了一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理方法，所述方法包括：

步骤1)通过所述北斗差分定位单元和陀螺仪单元实时获取车辆高精度定位的信息；并传输到所述路径规划单元，根据车辆的目的地对车辆行驶的路径进行规划；

步骤2)判断规划的路径中是否存在HOV车道；如果存在，进入步骤3)，否则，转入步骤1)；

步骤3)计算车辆当前位置与HOV车道的距离；

步骤4)如果该距离小于1公里，转入步骤4)；否则，转入步骤3)；

步骤5)所述语音提示单元提示HOV车道位置，诱导车辆进入HOV车道；

步骤6)如果车辆进入HOV车道行驶，所述存储单元储存该车辆的信息；

步骤7)车辆的前置摄像设备采集前车车牌号码，匹配前车车辆数据；

步骤8)判断前车是否安装车载终端，如果已安装车载终端，不对前车信息进行储存记录，否则，所述存储单元对前车信息进行储存记录；

步骤9)车辆的后置摄像设备采集的车内图像信息，识别车内人数；

步骤10)根据车内人数判断车辆是否符合HOV车道的行驶规定，如果符合规定，不对车辆信息进行储存记录，如果不符合规定，所述存储单元对车辆信息进行储存记录，帮助发现违规行驶车辆；

步骤11)如果车辆驶离HOV车道，所述语音提示单元进行语音提示。

本发明的优势在于：

1、本发明设计的车载终端更加便捷、准确的对HOV车道行驶车辆进行稽查，并可以精确的识别出车辆在公路上的行驶车道，同时，还可对HOV车道进行诱导，极大地减少了重复工作，提高了工作效率，确保了信息的及时性和准确性；

2、本发明的方法可以提供大量的增值服务，面向公众可提供远程升级、更改车道信息，对行驶车辆车速进行提醒等服务，便于执法人员处理应急紧急事件，更好的保障了道路畅通和行驶安全。

附图说明

图1为本发明的车载终端的物理结构框图；

图2为本发明的基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和功能能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理系统，车载终端；所述车载终端用于采集车辆的定位信息和图像信息，根据定位信息进行HOV车道路径规划，诱导车辆进入HOV车道；当车辆进入HOV车道后，根据采集的图像信息，对违规车辆进行监察和记录。

如图1所示，所述车载终端包括：前置摄像设备、后置摄像设备、北斗差分定位单元、陀螺仪单元、路径规划单元和存储单元。

所述前置摄像设备和后置摄像设备分别包括：CCD影像模块和红外灯；所述CCD影像模块，用于采集车道图像及车内人数图像；所述红外灯，用于在恶劣天气下，辅助CCD影像模块采集图像；

所述北斗差分定位单元，用于获得车辆的实时定位信息；

所述陀螺仪单元，用于获得车辆行驶过程中三个方向的角加速度，辅助修正卫星，确保车辆在无卫星信号或卫星信号定位信息较弱时得到精确的位置信息。

所述路径规划单元，用于存储城市HOV车道信息，对车辆的行驶路径进行规划；

所述存储单元，用于存储车辆信息；

所述语音提示单元，用于通过语音向车辆驾驶员发布提示信息。

如图2所示，基于上述系统，本发明还提供了一种基于北斗和图像识别技术的HOV车道管理方法，所述方法包括：

步骤1)通过所述北斗差分定位单元和陀螺仪单元实时获取车辆高精度定位的信息；并传输到所述路径规划单元，根据车辆的目的地对车辆行驶的路径进行规划；

步骤2)判断规划的路径中是否存在HOV车道；如果存在，进入步骤3)，否则，转入步骤1)；

步骤3)计算车辆当前位置与HOV车道的距离；

步骤4)如果该距离小于1公里，转入步骤4)；否则，转入步骤3)；

步骤5)所述语音提示单元提示HOV车道位置，诱导车辆进入HOV车道；

步骤6)如果车辆进入HOV车道行驶，所述存储单元储存该车辆的信息；

步骤7)车辆的前置摄像设备采集前车车牌号码，匹配前车车辆数据；

步骤8)判断前车是否安装车载终端，如果已安装车载终端，不对前车信息进行储存记录，否则，所述存储单元对前车信息进行储存记录；

步骤9)车辆的后置摄像设备采集的车内图像信息，识别车内人数；

步骤10)判断车辆是否符合HOV车道的行驶规定，如果符合规定，不对车辆信息进行储存记录，如果不符合规定，所述存储单元对车辆信息进行储存记录，帮助发现违规行驶车辆；

步骤11)如果车辆驶离HOV车道，所述语音提示单元进行语音提示。