[发明专利]高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法

权利要求书

1.高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，沿待检测路段布设N个雷达，使N个雷达的检测区域覆盖整个待检测路段，每个雷达与管控中心通过局域网实现信息传输；每个雷达具有自身的IP地址；其中，相邻雷达的检测区域部分重叠，待检测路段的起点布设第一个雷达；

步骤2，分别建立雷达坐标系和全局坐标系；在管控中心输入待检测路段上的每条车道边线的全局坐标值和每个雷达的IP地址、安装高度、全局坐标值及每个雷达的Y轴正方向与全局坐标系Y轴正方向之间的夹角θ_i；

其中，i＝1，2，…，N，雷达坐标系为每个雷达的内部坐标系，全局坐标系为待检测路段的坐标系；

步骤3，每个雷达实时检测待检测路段上的目标车辆信息，并传输至管控中心，管控中心并行接收多个雷达的传输数据，对该次所有雷达的传输数据依次进行坐标转换和数据关联，生成该次跟踪信息，如此往复即可实现待检测路段上每个目标车辆的全路段跟踪；

其中，所述车辆信息为目标车辆在雷达坐标系中的横坐标、纵坐标，车速和目标车辆的长度；所述跟踪信息包含车辆全局ID、关联雷达的IP地址、关联雷达对目标车辆的流水号、目标车辆在全局坐标系下的全局横坐标、全局纵坐标，车速和目标车辆的长度。

2.根据权利要求1所述的高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，所述建立雷达坐标系具体为：以每个雷达作为原点，以该雷达的辐射波束在地面的投影区域的对称轴为Y轴，车辆行驶方向为Y轴正方向，Y轴绕原点顺时针旋转90°为X轴，建立雷达坐标系。

3.根据权利要求2所述的高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，所述全局坐标系的建立具体为：以第一个雷达在地面的投影点为坐标原点，以第一个雷达的辐射波束在地面投影区域的对称轴为Y轴，车辆行驶方向为Y轴正方向，Y轴绕原点顺时针旋转90°为X轴，建立全局坐标系。

4.根据权利要求1所述的高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，所述传输数据包含雷达自身的IP地址，雷达对目标车辆的编号即目标车辆的流水号，目标车辆在雷达坐标系中的横坐标、纵坐标及车速，目标车辆的长度。

5.根据权利要求3所述的高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，所述坐标转换具体为：

设某一雷达坐标系中的任一点M′的坐标为(x′，y′)，则对应的全局坐标系下的点M的坐标(x，y)的计算公式为：

其中，θ为该雷达坐标系与全局坐标系两者的Y轴正向之间的夹角，a、b分别为全局坐标系原点指向该雷达坐标系原点向量的横坐标、纵坐标。

6.根据权利要求1所述的高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法，其特征在于，所述数据关联为：将当前经坐标转换后的传输数据与上一次跟踪信息进行数据关联，具体过程为：

(a)未驶离检测区域车辆数据关联：判断当前经坐标转换后的传输数据是否已经与某一检测雷达建立关联，若是，则将本次雷达IP地址相同且雷达内部流水号相同的传输数据与该跟踪目标关联，否则转入(b)；

(b)雷达交叠区数据匹配关联：判断当前经坐标转换后的传输数据中是否存在与上一次跟踪目标中车辆位置和速度信息匹配的数据，若存在，则进行关联，否则转入(c)；

(c)驶离车辆删除、新进入车辆生成、跟踪目标数据更新：跟踪目标本次未关联到数据，则判断其为驶离车辆，对其进行删除；经坐标转换后的传输数据在(a)、(b)未关联到跟踪目标，则判断其为新进入的跟踪目标，为其生成新的全局ID，并添加进跟踪目标；对于关联到多个传输数据的跟踪目标进行最优数据的选择，确定最优数据，并将其赋予跟踪目标。