[发明专利]一种车辆换道行为识别方法及设备

权利要求书

1.一种车辆换道行为识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取在预设工作频率下采集的若干个不同时间粒度点的车辆行驶轨迹数据，并对所述轨迹数据进行处理后，基于所述轨迹数据搜索出车辆的并线起点，并根据所述并线起点标定出车辆的并线决策点、并线终点和并线反转点；

基于所述并线起点和并线决策点的处理后的轨迹数据，判断所述并线起点和所述并线决策点形成的轨迹是否为直线行驶轨迹，以得到直线行驶判断结果；

基于所述并线起点、并线反转点和并线终点的处理后的轨迹数据，计算出开始并线转过的第一角度和结束并线转过的第二角度，对所述第一角度和第二角度进行比较后，得到并线角度判断结果；

基于所述并线决策点、并线起点、并线反转点和并线终点计算出车辆的横向偏移距离，将所述横向偏移距离与安全横向偏移距离进行比较后，得到车辆横移判断结果；

基于所述直线行驶判断结果、并线角度判断结果和车辆横移距离判断结果，判断所述车辆是否发生换道行为。

2.根据权利要求1所述的车辆换道行为识别方法，其特征在于，所述获取在预设工作频率下采集的若干个不同时间粒度点的车辆行驶轨迹数据，并对所述轨迹数据进行处理后，基于所述轨迹数据搜索出车辆的并线起点，并根据所述并线起点标定出车辆的并线决策点、并线终点和并线反转点的步骤具体包括：

获取在预设工作频率下采集的若干个不同时间粒度点的车辆行驶轨迹数据，对所述轨迹数据进行处理后，计算出相邻时间粒度点之间的车辆角速度；

基于相邻时间粒度点之间的车辆角速度，采用连续点群法搜索车辆的并线起点，并根据所述并线起点标定出车辆的并线决策点、并线终点和并线反转点。

3.根据权利要求2所述的车辆换道行为识别方法，其特征在于，所述获取在预设工作频率下采集的若干个不同时间粒度点的车辆行驶轨迹数据，对所述轨迹数据进行处理后，计算出相邻时间粒度点之间的车辆位移和车辆角速度的步骤具体包括：

获取在预设工作频率下采集的若干个不同时间粒度点的车辆行驶轨迹数据，并将各个所述行驶轨迹数据转换为在经典笛卡尔坐标系下的轨迹数据；

根据所述转换后的轨迹数据建立拟合曲线，根据所述拟合曲线计算出相邻时间粒度点之间的车辆位移和车辆角速度。

4.根据权利要求2所述的车辆换道行为识别方法，其特征在于，所述并线起点的搜索方法具体为：

按照各个轨迹数据的时间序列，以及预设的搜索数量，确定出多个搜索点集后，根据时间前后关系依次进行各个搜索点集的搜索，判断所述搜索点集的各个点是否具有相同方向的角速度，以及搜索点集所在的时间段车辆转过的方位角是否大于预设临界值，当所述搜索点集的各个点均具有相同方向的角速度，且搜索点集所在的时间段车辆转过的方位角大于预设临界值时，以所述搜索点集的第一个点作为并线起点，否则进行下一个搜索点集的搜索，直至找出并线起点。

5.根据权利要求4所述的车辆换道行为识别方法，其特征在于，

所述并线决策点的标定方法为：将在所述并线起点之前预设时间长度的点作为并线决策点；

所述并线终点的标定方法为：基于所述并线起点和相邻时间粒度点之间的车辆角速度，采用连续点群法搜索出所述并线终点；

所述并线反转点的标定方法为：获取所述并线起点和并线终点之间的所有轨迹数据点，找出一个或者两个角速度为零的点，当只有一个角速度为零的点时，将改点所处的时间粒度作为并线转折点，当有两个角速度为零的点时，将两个点所处的时间粒度的平均值作为并线转折点。

6.根据权利要求2所述的车辆换道行为识别方法，其特征在于，判断是否为直线行驶轨迹的判断方程为：

其中，表示位于并线起点和并线决策点之间的时间粒度点，表示点与并线起点和并线决策点之间的连线对应的向量之间的空间距离，S₀为预设空间距离，表示点的直线行驶判断结果，J_d(t)表示并线决策点与并线起点形成的轨迹的直线行驶判断结果。