[发明专利]一种基于多目标跟踪雷达实现车辆排队检测方法

说明书

本发明公开了一种基于多目标跟踪雷达实现车辆排队检测方法，通过在道路侧架设多目标跟踪雷达接收回波信号，对接收到的回波信号进行处理和报文分析，得到车辆存在信息、点迹信息、行驶速度、跟踪信息和角度信息，根据雷达架设环境参数和空间信息转化技术，将信息转换为平面直角坐标系中的信息，实现对需检测路段车辆排队检测及车流量检测，得出各车道车辆排队的车辆信息、排队车辆数和排队长度，从而判断道路中是否存在排队等待，并将获取的车辆排队信息通过网络传递给交通控制调度模块或管理部门。该方法可同时对多个车道进行检测，并且可以检测出排队车辆数和排队长度。

技术领域

本发明属于城市交通道路中的路网运输效率技术领域，涉及一种检测方法，具体涉及一种基于多目标跟踪雷达实现车辆排队检测方法。

背景技术

交通堵塞问题是每一个城市都会面临的问题，利用智能交通系统能够对城市中的车辆进行合理的分流，从而有效缓解城市交通堵塞的问题。对道路进行实时检测，及时发现拥堵并采取有效的交通疏导措施是有效缓解城市交通堵塞问题的关键。

目前，车辆排队一般通过视频检测手段进行检测，具有检测精度高，安装方便、功能强大等优点，在道路环境安装摄像机获取一条或多条车道的检测信息，利用特定的图像处理算法，视频检测技术能够非常全面的检测交通流动态信息，包括交通流量、车辆行驶速度、占有率、排队规模等。另外，还可以利用该技术检测车辆的颗粒度信息，如车牌信息、车型分类、车辆外观等数据。最后，还能提供辅助支持，包括停车交通、车道变化等。但视频检测手段受光线的影响太大，对环境的适应能力不是很强。夜晚时应用视频检测手段进行检测必须要进行补光，特别容易招蚊虫等昆虫在摄像头前成群飞舞，影响检测的精确度；在隧道等光线常年较差的环境中，视频检测表现较差，精度下降且容易发生误检测；保持摄像头的清洁也是视频检测非常重要的部分，摄像头较脏时非常影响视频检测和判断，而清理摄像头往往非常复杂且难度较大。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的在于，提供一种基于多目标跟踪雷达实现车辆排队检测方法，该方法可同时对多个车道进行检测，并且可以检测出排队车辆数和排队长度。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术解决方案：

一种基于多目标跟踪雷达实现车辆排队检测方法，其特征在于，该方法通过在道路侧架设多目标跟踪雷达接收回波信号，对接收到的回波信号进行处理和报文分析，得到车辆存在信息、点迹信息、行驶速度、跟踪信息和角度信息，根据雷达架设环境参数和空间信息转化技术，将信息转换为平面直角坐标系中的信息，实现对需检测路段车辆排队检测及车流量检测，得出各车道车辆排队的车辆信息、排队车辆数和排队长度，从而判断道路中是否存在排队等待，并将获取的车辆排队信息通过网络传递给交通控制调度模块或管理部门。

根据本发明，具体按如下步骤实施：

1)首先对多目标跟踪雷达进行安装和架设；

2)根据多目标跟踪雷达目标角度的测量原理，多目标跟踪雷达的发射天线将以扫频的形式发送24GHZ-24.25GHZ频段的雷达波，若前方有车辆存在，则会反射雷达波，由于两根接收天线的位置不同，会接收到波长相差ΔR，相位相差Δφ的两个不同回波信号；由下列公式(1)和(2)求出Δφ与ΔR：

ΔR＝Δt*λ (1)

其中，Δt为雷达发射和接收信号波的间隔时间，Δφ为相位差，λ表示雷达波的波长；

计算出Δφ后，可根据两接收天线的位置信息以及几何关系计算出车辆与多目标跟踪雷达法线方向的夹角θ：

其中d表示两接收天线间的距离；

根据多目标跟踪雷达目标相对距离的测量原理，目标与多目标跟踪雷达的直线距离R可表示为：