一种道路隧道内行车安全预警方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及隧道交通管控，特别是涉及一种道路隧道内行车安全预警方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、隧道内相对狭窄且交通运行条件复杂，一旦发生事故动辄造成交通效率的断崖式下降，甚至造成严重伤亡并且施救难度极大；其次，隧道纵深处通风条件不佳，常伴有烟雾且有震动情况发生，单一的视频检测系统不能发挥理想的效果，而单一的雷达系统由于隧道的墙面反射和对具体事件细节信息缺失等问题也无法实现智能交通管控的目的。

2、公告号为cn113850995b的专利，公开了一种基于隧道雷视数据融合的事件检测方法、装置及系统，基于雷达数据检测目标和视频数据检测目标，通过检测框交叉比的融合算法进行决策级融合，得到目标融合结果；根据目标融合结果，进行交通事件检测判定，得到交通事件检测结果；通过分析融合后交通特征信息，判断是否发生交通事件，并输出交通事件的类型进行事件预警，提高交通事件的检测精度。但是该专利中并未明确公开视频数据与雷达数据的融合方式以提高数据检测的精确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种道路隧道内行车安全预警方法、设备及存储介质，通过结合雷达数据采集设备与视频数据采集设备的优势，得到准确的车辆轨迹数据，提高了安全预警准确度。

2、本发明提供的一种道路隧道内行车安全预警方法，包括：获取隧道内的雷达数据和视频数据；所述雷达数据包括车辆第一轨迹数据；所述视频数据输入模型算法后得到车辆第二轨迹数据；基于所述车辆第一轨迹数据和车辆第二轨迹数据对轨迹数据进行修正，得到修正后的车辆轨迹数据；基于所述修正后的车辆轨迹数据评估路段单元的不规则行为率并执行风险预案。

3、进一步的，所述车辆第一轨迹数据和第二轨迹数据均包括车辆编号和基于时间戳车辆在路面上的前进速度和横向速度。

4、进一步的，所述基于所述车辆第一轨迹数据和车辆第二轨迹数据对轨迹数据进行修正，得到修正后的车辆轨迹数据，包括：

5、；

6、其中，和为节点i，车辆t时刻在x和y方向的速度，x方向为车辆前进方向；y方向为车辆横向移动方向；和为节点i的第一轨迹数据，车辆在t时刻沿x和y方向的速度；和为节点i的第二轨迹数据，车辆在t时刻沿x和y方向的速度；和为节点i，车辆在t时刻沿x方向行驶的距离及x方向行驶的极限距离；和为节点i，车辆在t时刻沿y方向行驶的距离及y方向行驶的极限距离；和为节点i处视频数据采集装置的x和y方向最小分辨率；和为节点i处雷达的x和y方向最小分辨率。

7、进一步的，基于隧道内相邻辆车的ttc，周期性地评估路段的不规则行为率；

8、；

9、不规则行为率r为路段单元的中等与严重之和，与轻微、中等和严重之和的比。

10、进一步的，所述视频数据通过kcf预测跟踪和卡尔曼滤波跟踪来得到轨迹数据；当车辆有遮挡时，采用卡尔曼滤波跟踪对遮挡车辆进行跟踪；当车辆有漏检时，采用kcf预测跟踪对漏检车辆进行跟踪。

11、进一步的，还包括基于所述视频数据通过3d卷积神经网络模型得到车辆的拥堵风险指数；基于kcf预测跟踪和卡尔曼滤波跟踪来得到隧道内交通流数据；通过knn计算模型来挖掘与所述交通流数据相似的历史交通流数据并预测未来预定时间内路段单元的交通流数据；根据预测的交通流数据，通过条件logistic回归模型进行事故率预测；当预测的事故率p≥0.5则事故风险指数为一级；当预测的事故率p<0.5则事故风险指数为二级；针对隧道不同的场景、拥堵风险指数、事故风险指数和/或所述不规则行为率，确定风险预警并执行相应的风险预案。

12、进一步的，所述风险预案包括：四级预案：发布交通实时信息、提醒信息；三级预案：在四级预案基础上，增加匝道控制、收费站限流、发布警告或禁止信息；二级预案：在三级预案基础上，增加隧道与紧邻隧道交叉口协调控制；一级预案：在二级预案基础上，增加隧道与外围路网的协调控制。

13、进一步的，根据交通运行预测数据和最大排队长度数据，求解以下方程表达式即可得到收费站限流值：

14、；

15、上式中，为初始时刻处于事故路段中的车辆数；为初始时刻的路段中的平均车密度；为事发地点至上游断面的距离；代表时刻t事故发生地点驶出车辆数；m为路段原始的车道数；为平均阻塞车密度，即车辆数换算成当量排队长度的平均车密度。

16、本发明还提供了一种道路隧道内行车安全预警设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序，以用于实现上述方法。

17、本发明还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，用于实现上述方法。

18、本发明提供的道路隧道内行车安全预警方法、设备及存储介质，公知的是，获取准确的参数是制定行车安全预警的基础，超声波检测速度慢的移动物体精度较差，摄像头检测距离远的移动物体容易出现遮挡，以及受到隧道内汽车尾气，灰尘以及震动的影响导致检测效果差。与现有技术相比，本发明结合了雷达数据生成的第一轨迹数据，通过视频数据计算得出的第二轨迹数据，针对第一轨迹数据和第二轨迹数据进行修正，得到修正后的车辆轨迹数据，通过上述方式结合雷达数据采集设备与视频数据采集设备的优势，得到准确的车辆轨迹数据，提高了安全预警准确度；其次本发明针对各种场景制定了不同的风险预案，并给出了风险预案中限流值的计算方式。

技术特征：

1.一种道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，所述基于所述车辆第一轨迹数据和车辆第二轨迹数据对轨迹数据进行修正，得到修正后的车辆轨迹数据，包括：

4.根据权利要求1所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，还包括基于所述视频数据通过3d卷积神经网络模型得到车辆的拥堵风险指数；

7.根据权利要求6所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的道路隧道内行车安全预警方法，其特征在于，根据交通运行预测数据和最大排队长度数据，求解以下方程表达式即可得到收费站限流值：

9.一种道路隧道内行车安全预警设备，其特征在于，包括：

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，用于实现权利要求1-8任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种道路隧道内行车安全预警方法、设备及存储介质，属于隧道交通管控技术领域，包括获取隧道内的雷达数据和视频数据；所述雷达数据包括车辆第一轨迹数据；所述视频数据输入模型算法后得到车辆第二轨迹数据；基于所述车辆第一轨迹数据和车辆第二轨迹数据对轨迹数据进行修正，得到修正后的车辆轨迹数据；基于所述修正后的车辆轨迹数据评估路段单元的不规则行为率并执行风险预案。通过结合雷达数据采集设备与视频数据采集设备的优势，得到准确的车辆轨迹数据，提高了安全预警准确度。

技术研发人员：杨榆璋,陈金宏,刘晔,赵伟,罗方
受保护的技术使用者：云南省交通投资建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15