一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法、系统、设备及介质

本发明属于高速公路货车非正常占道行驶行为实时监测领域，具体涉及一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、高速公路上的货车长期占用客车道是一个长期存在且备受关注的问题，该现象容易引发交通事故，降低通行效率，干扰高速公路正常的行车秩序，妨碍特种车辆执行紧急任务。由于货车行驶在高速公路慢车道上的前方车辆低速行驶，快车道路况好、车损轻、行驶舒适等原因，使上述现象屡见不鲜。

2、现有研究主要存在以下三个方面的不足：第一、高速公路货车占道行驶主要通过点检测的方式监测，监测不连贯；第二、通过建立多种场景的高速公路货车违法占道判别模型，没有考虑货车不同车型的尺寸差异、不同货车的行车速度、加速度等存在差异，没有留出一定的安全裕度；第三、没有考虑货车非正常占道行驶行为对其他小型车辆的影响。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法、系统、设备及介质，能够在保证安全的前提下，提高道路利用率，而且降低因高速公路货车占道行驶导致的交通事故发生概率。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法，包括以下步骤：

4、s1：在目标区间内识别并全程监控所有车辆，得到各车辆的信息；

5、s2：基于各车辆的信息，实时判断位于客车道的目标货车是否为非正常占道，若为非正常占道则判定目标货车为非正常占道，否则进入下一步骤；

6、s3：设置目标货车在客车道行驶的第一时间阈值，并在第一时间阈值内判断目标货车是否能够追上相邻右侧道车辆，若能够追上相邻右侧道车辆则进入下一步骤，否则向目标货车提供提速或放弃超车并入客车道指示；

7、s4：在目标货车追上货车道相邻车辆时，设置第二时间阈值，并判断在第二时间阈值内目标货车能否完成对相邻右侧道车辆的超车，若能够成对相邻右侧道车辆的超车则引导目标货车超车，否则判定目标货车为非正常占道。

8、进一步的，若目标货车完成超车后仍在客车道，且后方无来车，右前方有车，可继续在客车道行驶，并重复步骤s3和步骤s4，完成下一次超车，否则设定第三时间阈值，若目标货车未能在第三时间阈值内重复步骤s3和步骤s4，则判定目标货车为非正常占道；

9、若无法完成下一次超车，则使得目标货车减速并返回原始车道，若目标货车发现客车道后方存在小型车辆，则调整目标货车满足返回原车道条件并返回原始车道，否则，判定为非正常占道；

10、所述满足返回原车道条件的情况包括：

11、情况一：目标货车前方有车后方无车，适当降速，与前车保证一定的安全距离后，返回原始车道；

12、情况二：目标货车前后方均有车，判断前后车辆的距离是否能保证目标货车能够安全进入，能则立即返回，不能则继续在客车道行驶，直至能够返回原始车道。

13、进一步的，所述步骤s2中实时判断位于客车道的目标货车是否为非正常占道的标准为：若目标区间内存在客货共用车道，且目标货车位于客车道，则判定目标货车为非正常占道。

14、进一步的，在所述步骤s3之前进行目标货车换道前的超车判定，所述超车判定的条件为：

15、条件一：目标货车前方存在行驶速度小于目标货车迅速的车辆；

16、条件二：目标货车相邻右侧车道车辆的后方第一距离阈值内无其他行驶车辆；

17、若满足条件一和条件二则进入步骤s3，否则该判定目标货车为非正常占道。

18、进一步的，所述第一时间阈值为：

19、

20、其中，通过采集车辆行驶的相关数据信息对开始换道到并行的总时间t1总体均值进行估计，基于数据集确定适用的统计方法和准则确定并行时间上限值；

21、y1为根据统计方法和准则以及实际需求确定其具体取值；

22、总体均值和方差分别为μ1和并对开始换道到并行的总时间数据进行分布检验；

23、基于数据分布特性和子样均值及方差对总体均值和方差进行估计，得到置信度为1-α下总体均值μ1的置信区间；

24、取置信区间上限作为最终的μ1估计值，进而得到开始换道到并行的总时间的总体均值

25、进一步的，所述第二时间阈值为：

26、

27、其中，通过采集车辆超车相关数据信息对从并行到超车完成的总时间t2总体均值进行估计，基于数据集确定适用的统计方法和准则确定并行时间上限值；

28、y2为根据统计方法和准则以及实际需求确定其具体取值；

29、总体均值和方差分别为μ2和并对从并行到超车完成的总时间数据进行分布检验；

30、基于数据分布特性和子样均值及方差对总体均值和方差进行估计，得到置信度为1-α下总体均值μ2的置信区间；

31、取置信区间上限作为最终的μ2估计值，进而得到开始换道到并行的总时间的总体均值

32、进一步的，所述第三时间阈值为：

33、

34、其中，通过采集车辆超车相关数据信息对从超车完成到返回原车道的总时间t3总体均值进行估计，基于数据集确定适用的统计方法和准则确定并行时间上限值；

35、y3是根据统计方法和准则以及实际需求确定其具体取值；

36、总体均值和方差分别为μ3和并对从超车完成到返回原车道的总时间数据进行分布检验；

37、基于数据分布特性和子样均值及方差对总体均值和方差进行估计，得到置信度为1-α下总体均值μ3的置信区间；

38、取置信区间上限作为最终的μ3估计值，进而得到开始换道到并行的总时间的总体均值

39、一种高速公路货车非正常占道行驶的判别系统，包括：

40、采集模块，被配置为在目标区间内识别并全程监控所有车辆，得到各车辆的信息；

41、第一判定模块，被配置为基于各车辆的信息，实时判断位于客车道的目标货车是否为非正常占道，若为非正常占道则判定目标货车为非正常占道，否则进入下一步骤；

42、第二判定模块，被配置为设置目标货车在客车道行驶的第一时间阈值，并在第一时间阈值内判断目标货车是否能够追上相邻右侧道车辆，若能够追上相邻右侧道车辆则进入下一步骤，否则向目标货车提供提速或放弃超车并入客车道指示；

43、第三判定模块，被配置为在目标货车追上货车道相邻车辆时，设置第二时间阈值，并判断在第二时间阈值内目标货车能否完成对相邻右侧道车辆的超车，若能够成对相邻右侧道车辆的超车则引导目标货车超车，否则判定目标货车为非正常占道。

44、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法的步骤。

45、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法的步骤。

46、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

47、本发明提供一种高速公路货车非正常占道行驶的判别方法、系统、设备及介质，包括以下步骤：在目标区间内识别并全程监控所有车辆，得到各车辆的信息；基于各车辆的信息，实时判断位于客车道的目标货车是否为非正常占道，若为非正常占道则判定目标货车为非正常占道，否则进入下一步骤；设置目标货车在客车道行驶的第一时间阈值，并在第一时间阈值内判断目标货车是否能够追上相邻右侧道车辆，若能够追上相邻右侧道车辆则进入下一步骤，否则向目标货车提供提速或放弃超车并入客车道指示；在目标货车追上货车道相邻车辆时，设置第二时间阈值，并判断在第二时间阈值内目标货车能否完成对相邻右侧道车辆的超车，若能够成对相邻右侧道车辆的超车则引导目标货车超车，否则判定目标货车为非正常占道；本技术通过连续监控的方式监测目标区间内货车非正常占道行驶的行为，获取连续的各车辆的信息；基于各车辆的信息留出安全裕度；同时在设定判别规则时，考虑目标货车对其他车辆的影响，均衡配置高速公路各车道流量，在保证安全的前提下，提高道路利用率。