一种确定车辆速度的方法和系统



1.本发明涉及交通数据处理技术领域,尤其涉及一种确定车辆速度的方法和系统。


背景技术:



2.车辆速度是车辆智能交通和智能驾驶的关键,对车辆速度的测量确保其行驶合理的速度范围,控制驾驶状态,避免车辆超速,减少交通事故,对行驶车辆进行管控和检测。
3.传统的车速检测方法有可见光图像车速,红外测速,地磁、gps和wi-fi测速、雷达测速、声音多普勒效应测速。如《基于双目视觉的车辆检测和车速测定》(计算机应用与软件,2013,30(08):275-278),通过双摄像头的视差获取物体的深度信息,根据深度差检测运动物体,利用运动物体在连续帧的深度信息,实现基于双目视觉的运动检测方法。《基于虚拟线圈的车速检测算法研究》(兰州文理学院学报(自然科学版),2020,34(01):76-81),通过在视频图像的特定区域设置两个特定虚拟线圈,通过虚拟线圈的坐标换算出距离,经过图像匹配计算出车辆通过线圈的时间,从而计算出车速。cn109522851b(国家专利)公开的基于非可见光成像的车辆行驶速度及车牌识别方法,是通过安装在道路上方或道路一侧的红外成像设备,拍摄的多帧车辆图像进行处理,计算得到车辆行驶速度,上述是利用可见光图像、红外图像技术识别车辆速度,因而不能适应于能见度低的场景。
4110310491b(国家专利)通过采集车辆经过时的地磁信号,计算车辆经过双地磁传感器的时间差,实现双节点地磁车速检测系统及检测方法。《基于gps和gprs的高速公路车速实时检测系统设计》(科技资讯,2011(30):55)采用了gps卫星定位和gprs通用无线分组业务相结合,采用单片机作为系统的处理中心,实现基于gps和gprs的高速公路车速实时检测系统设计。《基于wi-fi入射信号到达角超分辨率估计的无源车速测量》(仪器仪表学报,2020,41(10):268-276)利用快速相位校准算法实现wi-fi设备天线间时钟同步,采用music算法实现超高分辨率到达角估计,进而实现车速测量。上述利用地磁、gps和wi-fi车速测量,但需要安装地磁传感器、gps测速需要卫星定位和wi-fi测速需要无线网络信号。
5108919243a(国家专利)公开的一种基于声音多普勒效应的车辆空间位置信息感知方法,通过采集车辆驶近行人过程中的声音,进行快速傅里叶变换,获取声音信号频域特征,并事先采集已知的不同种车辆驶近的声音,车辆分类模型训练,对于车辆声音的基准频谱图与接收频谱图,通过多普勒效应频移与相对速度的关系,计算出车辆与行人的径向相对速度。cn203149117u(国家专利)用于声音采集模块发出控制信号控制所述麦克风采集途经车辆发出的声音信号,对所述声音采集模块传送的电信号进行频谱分析获得实时车速。声音多普勒效应识别车辆速度需要收频谱变换,并且事先采集已知的不同种车辆驶近的声音对车辆分类模型训练。
6.总之,上述车辆速度测量的方法中采用光学摄像机、照相机或者价格较高的红外成像设备,不能适用于能见度底的场景;采用地磁车速测量需要铺设双地磁传感器、gps卫星和wi-fi定位和无线网络;声音多普勒效应识别车辆速度需要收频谱变换确定频域和采集已知的车辆驶近的声音多个样本;使用微波主动探测不具有无源性,容易被察觉。


技术实现要素:



7.有鉴于此,本发明的目的之一,在于克服以上现有技术的不足,提出一种确定车辆速度的方法,该方法能够准确确定能见度低的场景中行驶车辆的速度,且隐蔽性强,不受无线网络和卫星信号的限制和影响。
8.本发明的目的之二,在于一种确定车辆速度的系统。
9.为了达到上述目的之一,本发明采用如下技术方案实现:
10.一种确定车辆速度的方法,所述方法包括如下步骤:
11.步骤一、分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;
12.步骤二、根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率
13.步骤三、分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;
14.步骤四、根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。
15.进一步的,步骤二的具体实现过程包括:
16.步骤21、设置时间窗口;
17.步骤22、根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线;
18.步骤23、从所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和最小平均噪声功率;
19.步骤24、将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20;
20.其中,所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级;
21.步骤25、从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。
22.进一步的,步骤22中,所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系表示为:
[0023][0024]
其中,p
i,avg
(t)为第i类车辆在t时刻的平均噪声功率;ii(τ)为第i类车辆的噪声信号强度,i=0和1,0和1分别为参考车辆和待测车辆;t为平均噪声功率采集时间,t/2≤t≤max(τ)-t/2,max(τ)为最长噪声信号强度采集时间;t为时间窗口,τ为噪声信号强度采集时间。
[0025]
进一步的,步骤25中,所述第n等级满足如下关系:
[0026]
round(0.2
×
n)≤n≤round(0.3
×
n);
[0027]
其中,round()为四舍五入取整。
[0028]
进一步的,步骤25中,所述平均接收噪声衡量功率为:
[0029][0030]
其中,p
i,avg,n
为第i类车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率;p
i,avgmax
和p
i,avgmin
分别为第i类车辆的最大平均噪声功率和最小平均噪声功率。
[0031]
进一步的,步骤三中,所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间分别为:
[0032][0033][0034]
其中,δ
0,n
和δ
1,n
分别为参考车辆和待测车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;和分别为参考车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间;和分别为待测车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间。
[0035]
进一步的,步骤四中,所述待测车辆的速度为:
[0036][0037]
其中,v
1,pre
为待测车辆的速度;v0为参考车辆的速度。
[0038]
为了达到上述目的之二,本发明采用如下技术方案实现:
[0039]
一种确定车辆速度的系统,所述系统包括如下步骤:
[0040]
采集模块,用于分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;
[0041]
确定模块,用于根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率;
[0042]
获取模块,用于分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;
[0043]
计算模块,用于根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。
[0044]
进一步的,所述确定模块包括:
[0045]
设置子模块,用于设置时间窗口;
[0046]
确定子模块,用于根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线;
[0047]
获取子模块,用于从所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和最小平均噪声功率;
[0048]
等级划分子模块,用于将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20;
[0049]
其中,所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级;
[0050]
选取子模块,用于从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。
[0051]
本发明的有益效果为:
[0052]
本发明通过采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度,以确定时间周期内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率,进而获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,并根据参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度,本发明利用参考车辆和待测车辆的本身发出噪声信号,以及参考车辆的车速,确定待测车辆的速度,测量结果准确,隐蔽性强,且不受无线网络和卫星信号的限制和影响;本发明采用车辆噪声相对大小,确定平均接收噪声衡量功率平均接收噪声衡量功率为相对数值,可采用一个普通麦克风传感器即可完成,不需要准确测量声音的专业设备车辆噪声的准确绝对数值;本发明可采用单个普通麦克风声音接收设备或声音记录仪,实现测参考车辆和待测车辆的噪声采集,可适用能见度比较低的场景中的待测车辆的车速的确定,可以推广水面船只等交通工具,通用性强,具有普适性。
附图说明
[0053]
图1为本发明的确定车辆速度的方法流程示意图;
[0054]
图2为本发明实施例1和实施例2的参考燃油轿车的噪声示意图;
[0055]
图3为本发明实施例1的待测燃油轿车的噪声示意图;
[0056]
图4为本发明实施例1和实施例2的参考燃油轿车的平均噪声功率、平均接收噪声衡量功率和衡量时间示意图;
[0057]
图5为本发明实施例1的待测燃油轿车的平均噪声功率、平均接收噪声衡量功率和衡量时间示意图;
[0058]
图6为本发明中实施例2的待测燃油轿车的噪声示意图;
[0059]
图7为本发明实施例2的待测燃油轿车的平均噪声功率、平均接收噪声衡量功率和衡量时间示意图。
具体实施方式
[0060]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0061]
本实施例给出了一种确定车辆速度的方法,参考图1,该方法包括如下步骤:
[0062]
步骤一、分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度。
[0063]
在行驶路段,采集参考车辆和待测车辆的噪声信号i0(τ)和待测车辆的噪声信号i1(τ),利用测速仪测量待测车辆的车速v0。本实施例采用同一麦克风录音设备或声音记录仪进行噪声信号采集,且麦克风录音设备或声音记录仪的放置位置和方向不变(采集位置相同,方向一致)。参考车辆和待测车辆的类型相同,如型号和大小等。本实施例中的参考车辆和待测车辆的车型可相同,也可不同,为了保证结果的准确度,一般优选为相同型号的参考车辆和待测车辆。
[0064]
步骤二、根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参
考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率。
[0065]
本实施例以时间窗口t为例,逐个时间内计算参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率。具体实现过程包括:
[0066]
步骤21、设置时间窗口;
[0067]
步骤22、根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线;
[0068]
在时间窗口t内接收到车辆(包括参考车辆和待测车辆)的平均噪声功率p
avg
(t),表示为:
[0069][0070]
其中,p
i,avg
(t)为第i类车辆在t时刻的平均噪声功率;ii(τ)为第i类车辆的噪声信号强度,i=0和1,0和1分别为参考车辆和待测车辆;t为平均噪声功率采集时间,t/2≤t≤max(τ)-t/2,max(τ)为最长噪声信号强度采集时间;t为时间窗口,τ为噪声信号强度采集时间。
[0071]
步骤23、从所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和最小平均噪声功率;
[0072]
步骤24、将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20。
[0073]
以参考车辆的平均噪声功率的最大值p
0,avgmax
和最小值p
0,avgmin
之差等分(n+1)个等级,以平均噪声功率的最小值p
0,avgmin
为第0等级,平均噪声功率的最大值p
0,avgmax
为第n等级,n为整数,且5≤n≤20。
[0074]
以待测车辆的平均噪声功率的最大值p
1,avgmax
和最小值p
1,avgmin
之差等分(n+1)个等级,以平均噪声功率的最小值p
1,avgmin
为第0等级,平均噪声功率的最大值p
1,avgmax
为第n等级。
[0075]
本实施例的最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级。
[0076]
步骤25、从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。
[0077]
本实施例的第n等级满足如下关系:
[0078]
round(0.2
×
n)≤n≤round(0.3
×
n);
[0079]
其中,round()为四舍五入取整。
[0080]
本实施例采用参考车辆和待测车辆的第n等级的平均噪声功率分别作为参考车辆的平均接收噪声衡量功率p
0,avgref
和待测车辆的平均接收噪声衡量功率p
1,avgref
。本实施例中,车辆(包括参考车辆和待测车辆)的平均接收噪声衡量功率为:
[0081][0082]
其中,p
i,avg,n
为第i类车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率;p
i,avgmax
和p
i,avgmin
分别为第i类车辆的最大平均噪声功率和最小平均噪声功率。
[0083]
步骤三、分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间。
[0084]
本实施例中,参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间分别为:
[0085][0086][0087]
其中,δ
0,n
和δ
1,n
分别为参考车辆和待测车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;和分别为参考车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间;和分别为待测车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间。
[0088]
步骤四、根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。
[0089]
本实施例将参考车辆和待测车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率的衡量时间分别作为参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间。本实施例的待测车辆的速度为:
[0090][0091]
其中,v
1,pre
为待测车辆的速度;v0为参考车辆的速度。
[0092]
本实施例中,在采集参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度过程中,参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度的采集先后顺序不是固定,一般优选为先将同一地点的各种车型的参考车辆的噪声信号和速度预先存储,然后,根据待测车辆的型号,获取对应的参考车辆的噪声信号和速度(如采集指定场景中参考车辆早于待测车辆经过噪声采集点,实现对行驶参考车辆后面车辆的速度测量)。还可以是先获取待测车辆的噪声信号,后获取参考车辆的噪声信号以及参考车辆的速度(采集指定场景中参考车辆晚于待测车辆经过噪声采集点,实现行驶在参考车辆前面的待测车辆的速度测量)。然后,按照本实施例的方法,实现待测车辆的速度测量。
[0093]
下面以具体的实施例验证本实施例的技术方案的准确性:
[0094]
实施例1:
[0095]
待测车辆和参考车辆的测试地点均在某校区正门右侧约300米处公路,待测车辆和参考车辆均为燃油轿车,行驶在右侧最外机动车行车道。采用声音记录仪记录参考燃油轿车的噪声信号随时间的变化,麦克风声音探测器或声音记录仪采样频率为48000hz,噪声信号随着时间快速变化,参考图2,噪声信号包括车辆靠近麦克风的噪声信号和远离麦克风的噪声信号,噪声幅度逐渐增加,麦克风探测器(声音记录仪)接收噪声达到最大,随后噪声逐渐减小,噪声采用相对单位a.u.记录,采用车速测量仪,测量参考燃油轿车的车速v0=31km/h。
[0096]
待测车辆为与参考车辆相同类型的燃油轿车,行驶在右侧最外机动车行车道,使用的麦克风声音探测器或声音记录仪与测量参考车辆的探测器为同一个探测器,记录待测燃油轿车1噪声随时间的变化,待测燃油轿车的噪声信号随着时间快速变化,参考图3,噪声
信号包括待测燃油轿车靠近麦克风(声音记录仪)的噪声信号和远离麦克风(声音记录仪)的噪声信号,噪声幅度逐渐增加,噪声达到最大后,噪声逐渐减小,待测燃油轿车的噪声采用相对单位a.u.记录。
[0097]
对参考燃油轿车的噪声在时间窗口t=300ms求平均,经过300ms时间噪声功率平均后,平均噪声被滤波,表现出随时间变化的噪声功率。根据参考燃油轿车的平均噪声p
0,avg
(t),计算最大平均噪声功率p
0,avgmax
=4.986
×
10-4
a.u.和最小平均噪声功率p
0,avgmin
=3.09
×
10-5
a.u.,以参考燃油轿车的最大平均噪声功率p
0,avgmax
和最小平均噪声功率p
0,avgmin
之差等分(n+1=11)个等级,以最小平均噪声功率p
0,avgmin
为第0等级,最大平均噪声功率p
0,avgmax
为第11等级。采用第n=3等级作为参考燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
0,avg,3
=1.712
×
10-4
a.u.,图4中的a
0,3
、b
0,3
分别为接收到参考燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
0,avg,3
的时间开始点和时间结束点,其中平均接收噪声衡量功率p
0,avg,3
中对应的开始时间和结束时间则参考车辆的平均接收噪声衡量功率p
0,avg,3
的时间开始点和时间结束点之差δ
0,3
=2.1122s。
[0098]
对待测燃油轿车的噪声在时间t=300ms求平均,经过300ms时间噪声功率平均后,表现出随时间变化的噪声功率。根据待测燃油轿车的平均噪声功率p
1,avg
(t),计算最大平均噪声功率p
1,avgmax
=1.2390
×
10-4
a.u.和最小平均噪声功率p
1,avgmin
=2.056
×
10-5
a.u.,与参考燃油轿车相同的等分(n+1=11)个等级,以最小平均噪声功率p
1,avgmin
.为第0级,最大平均噪声功率p
1,avgmax
为第11等级。采用第n=3等级作为待测燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
=5.156
×
10-5
a.u.,图5中的a
1,3
、b
1,3
分别为接收到待测燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
的时间开始点和结束时间点,其中平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
中对应的开始时间和结束时间探测待测燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
的时间开始点和结束时间点之差δ
1,3
=1.7779s。
[0099]
待测燃油轿车的速度为:
[0100][0101]
待测燃油轿车的实际速度v
1real
=37km/h与待测燃油轿车的速度的绝对误差为:
[0102]
ε
1abs
=|v
1pre-v
1real
|=|36.83-37|=0.17km/h。
[0103]
待测燃油轿车的实际速度与待测燃油轿车的速度的相对误差为:
[0104][0105]
实施例2:
[0106]
本实施例的参考燃油轿车的测试过程、结果与实施例1相同。
[0107]
待测车辆为与参考车辆相同类型的燃油轿车,行驶在右侧最外机动车行车道,使用的麦克风声音探测器或声音记录仪与测量参考车辆的探测器为同一个探测器,记录待测燃油轿车噪声随时间的变化,待测燃油轿车的噪声信号随着时间快速变化,参考图6,噪声信号包括待测燃油轿车靠近麦克风(声音记录仪)的噪声信号和远离麦克风(声音记录仪)的噪声信号,噪声幅度逐渐增加,噪声达到最大后,噪声逐渐减小,待测燃油轿车的噪声采用相对单位a.u.记录。
[0108]
对待测燃油轿车的噪声在时间t=300ms求平均,经过300ms时间噪声功率平均后,平均噪声被滤波,表现出随时间变化的噪声功率。根据待测燃油轿车的平均噪声功率p
1,avg
(t),计算最大平均噪声功率p
1,avgmax
=2.2143
×
10-4
a.u.和最小平均噪声功率p
1,avgmin
=3.935
×
10-5
a.u.,以待测燃油轿车的最大平均噪声功率p
1,avgmax
和最小平均噪声功率p
1,avgmin
之差等分(n+1=11)个等级,以最小平均噪声功率p
1,avgmin
为第0等级,最大平均噪声功率p
1,avgmax
为第11等级。采用第n=3等级作为参考燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
=9.397
×
10-5
a.u.,图7中的a
1,3
、b
1,3
分别为接收到待测燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
的时间开始点和时间结束点,其中平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
中对应的开始时间和结束时间探测待测燃油轿车的平均接收噪声衡量功率p
1,avg,3
的时间开始点与结束时间点之差
[0109]
待测燃油轿车的速度为:
[0110][0111]
待测燃油轿车的实际速度v
1real
=57km/h与待测燃油轿车的速度的绝对误差为:
[0112]
ε
1abs
=|v
1pre-v
1real
|=|59.71-57|=2.71km/h。
[0113]
待测燃油轿车的实际速度与待测燃油轿车的速度的相对误差为:
[0114][0115]
本实施例通过采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度,以确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率,进而获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,并根据参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度,本实施例利用参考车辆和待测车辆的本身发出噪声信号,以及参考车辆的车速,确定待测车辆的速度,测量结果准确,隐蔽性强,且不受无线网络和卫星信号的限制和影响;本实施例采用车辆噪声相对大小,确定平均接收噪声衡量功率平均接收噪声衡量功率为相对数值,可采用一个普通麦克风传感器即可完成,不需要准确测量声音的专业设备车辆噪声的准确绝对数值;本实施例可采用单个普通麦克风声音接收设备或声音记录仪,实现测参考车辆和待测车辆的噪声采集,可适用能见度相对比较低的场景中的待测车辆的车速的确定,可以推广水面船只等交通工具,通用性强,具有普适性。
[0116]
上述实施例可采用如下实施例给出的一种确定车辆速度的系统实现:
[0117]
另一实施例给出一种确定车辆速度的系统,该系统包括如下步骤:
[0118]
采集模块,用于分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;
[0119]
确定模块,用于根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间周期内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率。确定模块包括:
[0120]
设置子模块,用于设置时间窗口;
[0121]
确定子模块,用于根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和采集时间的关系曲线;
[0122]
获取子模块,用于从所述车辆的平均噪声功率和采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和平均噪声功率最小平均噪声功率;
[0123]
等级划分子模块,用于将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20;
[0124]
其中,所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级;
[0125]
选取子模块,用于从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。
[0126]
获取模块,用于分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;
[0127]
计算模块,用于根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。
[0128]
上述实施例所涉及到的专业术语和公式可相互适用,这里不再赘述。
[0129]
上述实例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征:


1.一种确定车辆速度的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一、分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;步骤二、根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率;步骤三、分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;步骤四、根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二的具体实现过程包括:步骤21、设置时间窗口;步骤22、根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线;步骤23、从所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和最小平均噪声功率;步骤24、将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20;其中,所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级;步骤25、从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤22中,所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系表示为:其中,p
i,avg
(t)为第i类车辆在t时刻的平均噪声功率;i
i
(τ)为第i类车辆的噪声信号强度,i=0和1,0和1分别为参考车辆和待测车辆;t为平均噪声功率采集时间,t/2≤t≤max(τ)-t/2,max(τ)为最长噪声信号强度采集时间;t为时间窗口,τ为噪声信号强度采集时间。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤25中,所述第n等级满足如下关系:round(0.2
×
n)≤n≤round(0.3
×
n);其中,round()为四舍五入取整。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤25中,所述平均接收噪声衡量功率为:其中,p
i,avg,n
为第i类车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率;p
i,avgmax
和p
i,avgmin
分别为第i类车辆的最大平均噪声功率和最小平均噪声功率。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤三中,所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间分别为:
其中,δ
0,n
和δ
1,n
分别为参考车辆和待测车辆的第n等级的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;和分别为参考车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间;和分别为待测车辆的平均接收噪声衡量功率的第n等级的起始时间和结束时间。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤四中,所述待测车辆的速度为:其中,v
1,pre
为待测车辆的速度;v0为参考车辆的速度。8.一种确定车辆速度的系统,其特征在于,所述系统包括如下步骤:采集模块,用于分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;确定模块,用于根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率;获取模块,用于分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;计算模块,用于根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述确定模块包括:设置子模块,用于设置时间窗口;确定子模块,用于根据所述时间窗口内车辆的噪声信号,确定所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线;获取子模块,用于从所述车辆的平均噪声功率和平均噪声功率采集时间的关系曲线中获取最大平均噪声功率和最小平均噪声功率;等级划分子模块,用于将所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率之差进行等级划分,得到n+1个等级,n为等级间隔数量,且5≤n≤20;其中,所述最大平均噪声功率和最小平均噪声功率对应的等级分别为第0等级和第n等级;选取子模块,用于从所述n+1个等级中选取出第n等级,以计算平均接收噪声衡量功率。

技术总结


本发明给出了一种确定车辆速度的方法和系统,涉及交通数据处理技术领域。包括:步骤一、分别采集指定场景中参考车辆和待测车辆的噪声信号以及参考车辆的速度;步骤二、根据所述参考车辆和待测车辆的噪声信号,分别确定时间窗口内所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率;步骤三、分别获取所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间;步骤四、根据所述参考车辆的速度以及所述参考车辆和待测车辆的平均接收噪声衡量功率的衡量时间,计算所述待测车辆的速度。本发明能够准确确定能见度低的场景中行驶车辆的速度,且隐蔽性强,不受无线网络和卫星信号的限制和影响。制和影响。制和影响。


技术研发人员:

赵红东 孙梅 康志龙 韩力英

受保护的技术使用者:

河北工业大学

技术研发日:

2022.05.19

技术公布日:

2022/9/6

本文发布于:2024-09-21 03:34:51,感谢您对本站的认可!

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