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一種高速公路路況定位方法與流程

文檔序號:40529283發(fā)布日期:2024-12-31 13:41閱讀:11來源:國知局
一種高速公路路況定位方法與流程

本發(fā)明涉及路況監(jiān)控,尤其涉及一種高速公路路況定位方法。


背景技術(shù):

1、路況監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域旨在實時收集、處理和分發(fā)有關(guān)道路交通狀態(tài)的信息。路況監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域利用各種傳感器、攝像頭和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),從高速公路和城市道路收集交通流量和路況數(shù)據(jù)。應(yīng)用包括視頻監(jiān)控、速度和車流量監(jiān)測、以及自動化事故檢測系統(tǒng)。通過分析數(shù)據(jù),識別交通擁堵、事故、道路施工或其他影響交通流的因素。并將信息通過廣播、網(wǎng)絡(luò)或直接通訊反饋給駕駛員和相關(guān)管理部門,以優(yōu)化交通管理和響應(yīng)策略,提高道路安全和效率。

2、其中,高速公路路況定位方法是一種專門用于高速公路路況的技術(shù),用于實時監(jiān)控和評估路面情況。該方法利用集成的傳感器和通信技術(shù)來定位和報告路面狀況,如交通流量、事故、路面損壞或其他影響交通流動的因素。其主要用途是為駕駛者提供即時的路況信息,使駕駛者能夠避開擁堵區(qū)域或危險路段,同時也為交通管理部門提供數(shù)據(jù)支持,以便于更有效的交通調(diào)度和管理,提高行車效率和安全性。

3、傳統(tǒng)路況定位方法在定位事故和損壞位置方面,難以快速準(zhǔn)確地評估事故對交通流的實時影響。導(dǎo)致駕駛者和交通管理部門不能即時獲得最關(guān)鍵的路況信息,影響了交通管理的效率和道路的安全性。因此,在快速變化的路況下,現(xiàn)有技術(shù)難以提供足夠的支持來應(yīng)對突發(fā)事件,現(xiàn)有技術(shù)中對路況信息的整合和分析多依賴于較為固定的算法,缺乏對實際交通流變化的快速適應(yīng)能力,使得在交通高峰期或特殊事件發(fā)生時,信息反饋不夠及時,不能有效指導(dǎo)交通管理,增加了交通擁堵和事故率。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點,而提出的一種高速公路路況定位方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種高速公路路況定位方法,包括以下步驟:

3、s1:基于高速公路環(huán)境,通過拍攝設(shè)備,拍攝高速公路的路面圖像,并根據(jù)拍攝過程中的天氣和環(huán)境光源強度,調(diào)整拍攝設(shè)備的曝光參數(shù),并對捕捉的圖像進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)化公路圖像清晰度,得到優(yōu)化圖像信息;

4、s2:基于所述優(yōu)化圖像信息,通過分析圖像,識別路面損壞和事故區(qū)域,并通過分析損壞和事故占用車道范圍,評估路面損壞和事故嚴(yán)重程度,得到損壞和事故嚴(yán)重狀態(tài)信息;

5、s3:基于所述損壞與事故信息,計算路面損壞和事故區(qū)域在公路地圖上的坐標(biāo),定位損壞和事故位置,并根據(jù)損壞和事故區(qū)域與公路關(guān)鍵位置之間的距離,關(guān)鍵位置包括彎道、橋梁和隧道,結(jié)合損壞與事故嚴(yán)重程度,評估損壞與事故的危險程度,得到定位與危險評估信息;

6、s4:基于所述定位與危險評估信息,結(jié)合高速公路上的車流量信息,評估損壞與事故對道路擁堵的影響,預(yù)測公路擁堵長度,得到路況分析結(jié)果。

7、本發(fā)明改進(jìn)有,所述調(diào)整拍攝設(shè)備的曝光參數(shù)的方法為:

8、s111:基于高速公路環(huán)境,通過拍攝設(shè)備的光線傳感器,實時測量高速公路上的環(huán)境光源強度,得到光照強度參數(shù);

9、s112:基于所述光照強度參數(shù),結(jié)合拍攝設(shè)備的基礎(chǔ)曝光參數(shù),通過公式:

10、

11、計算調(diào)整后的曝光參數(shù)e,其中,ke和ce是調(diào)整系數(shù),ae是溫度敏感系數(shù),tref是參考溫度,e是調(diào)整后的曝光參數(shù),te表示當(dāng)前環(huán)境溫度,tref是參考溫度,l表示環(huán)境光照強度,e0是基礎(chǔ)曝光參數(shù);

12、s113:基于所述調(diào)整后的曝光參數(shù)e,即時調(diào)整拍攝設(shè)備的曝光設(shè)置,得到調(diào)整后的拍攝設(shè)備。

13、本發(fā)明改進(jìn)有,所述優(yōu)化圖像信息的獲取步驟為:

14、s121:基于所述調(diào)整后的拍攝設(shè)備,拍攝高速公路的路面圖像,得到基礎(chǔ)公路圖像;

15、s122:基于所述基礎(chǔ)公路圖像,提取當(dāng)前圖像的平均亮度,結(jié)合所述調(diào)整后的曝光參數(shù)e,通過公式:

16、

17、計算環(huán)境對比度調(diào)整系數(shù)cenv,其中,lavg是當(dāng)前圖像的平均亮度,e是調(diào)整后的曝光參數(shù),cenv是環(huán)境對比度調(diào)整系數(shù);

18、s123:基于所述環(huán)境對比度調(diào)整系數(shù)cenv,通過公式:

19、

20、計算調(diào)整后的亮度值iadj,得到優(yōu)化圖像信息,其中,iadj是調(diào)整后的亮度值,i是基礎(chǔ)公路圖像的像素亮度值,αi是調(diào)整系數(shù),βi是平滑參數(shù),imid是圖像的中間亮度值。

21、本發(fā)明改進(jìn)有,所述識別路面損壞和事故區(qū)域的方法為:

22、s211:基于所述優(yōu)化圖像信息,通過公式:

23、

24、計算像素點的邊緣強度e(x,y),其中,表示在位置(x,y)的圖像梯度,σl是圖像全局亮度的標(biāo)準(zhǔn)差,μl是圖像全局亮度的平均值,λ是權(quán)重系數(shù),e(x,y)表示在圖像中位置(x,y)的邊緣強度;

25、s212:基于所述邊緣強度e(x,y),與預(yù)設(shè)邊緣閾值進(jìn)行對比,將超過預(yù)設(shè)邊緣閾值的像素點,標(biāo)記為損壞和事故位置邊緣,識別路面損壞和事故所處區(qū)域,得到路面損壞和事故區(qū)域信息。

26、本發(fā)明改進(jìn)有,所述損壞和事故嚴(yán)重狀態(tài)信息的獲取步驟為:

27、s221:基于所述路面損壞和事故區(qū)域信息,通過分析圖像中損壞區(qū)域的像素數(shù)與總車道像素數(shù)的比例,識別損壞和事故區(qū)域所覆蓋的車道百分比,得到損壞和事故覆蓋范圍信息;

28、s222:基于所述損壞和事故覆蓋范圍信息,通過公式:

29、

30、計算嚴(yán)重程度指標(biāo)s,其中,as是區(qū)域的面積,ps是區(qū)域占車道的百分比,ds是區(qū)域到最近車道邊緣的距離,γs是交通流密度調(diào)整系數(shù),ts是總車道面積,s是嚴(yán)重程度指標(biāo);

31、s223:基于所述嚴(yán)重程度指標(biāo)s,根據(jù)s值的大小,評估路面損壞和事故嚴(yán)重程度,得到損壞和事故嚴(yán)重狀態(tài)信息。

32、本發(fā)明改進(jìn)有,所述定位損壞和事故位置的方法為:

33、s311:基于所述損壞與事故信息,提取圖像中的損壞與事故區(qū),并獲取圖像拍攝位置和角度數(shù)據(jù),得到坐標(biāo)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);

34、s312:基于所述坐標(biāo)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),通過公式:

35、

36、計算損壞和事故在公路地圖上的位置坐標(biāo),得到損壞和事故位置信息,其中,pimg是圖像中損壞和事故區(qū)域的像素坐標(biāo),mp是從圖像坐標(biāo)到地圖坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣,cp是轉(zhuǎn)換中的偏移向量,kp是調(diào)整參數(shù)。

37、本發(fā)明改進(jìn)有,所述定位與危險評估信息的獲取步驟為:

38、s321:基于所述損壞和事故位置信息,收集公路上的關(guān)鍵位置數(shù)據(jù),關(guān)鍵位置包括彎道、橋梁和隧道的坐標(biāo),得到危險關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);

39、s322:基于所述危險關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),結(jié)合損壞與事故嚴(yán)重程度,通過公式;

40、

41、計算危險程度指數(shù)d,其中,dmin是損壞區(qū)域到最近關(guān)鍵位置的距離,h是高度差因子,s是嚴(yán)重程度指數(shù),kd是曲線敏感度參數(shù),θd是閾值參數(shù),d是危險程度指數(shù),e是自然對數(shù)的底數(shù);

42、s323:基于所述危險程度指數(shù)d,根據(jù)d值的大小,評估損壞與事故的危險程度,得到定位與危險評估信息。

43、本發(fā)明改進(jìn)有,所述路況分析結(jié)果的獲取步驟為:

44、s411:基于所述定位與危險評估信息,提取損壞和事故區(qū)域的位置、時間和類型數(shù)據(jù),通過交通監(jiān)控設(shè)備,收集損壞和事故區(qū)域所處高速公路的車流量數(shù)據(jù),包括車輛的速度、車流密度和車道占用率,得到擁堵關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);

45、s412:基于所述擁堵關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),通過公式:

46、

47、計算預(yù)測的擁堵長度y,得到路況分析結(jié)果,其中,y為預(yù)測的擁堵長度,e是自然對數(shù)的底數(shù),qy是公路的交通流量,vy是平均車速,λy是調(diào)整系數(shù),d是危險程度指數(shù),αy是敏感性參數(shù),cy是車流容量,ty是臨界交通流量。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于:

49、本發(fā)明中,通過分析路面損壞和事故區(qū)域,對事件區(qū)域進(jìn)行定位,并根據(jù)損壞和事故區(qū)域與公路關(guān)鍵位置的距離,對事件危險程度進(jìn)行評估,使危險程度的判斷更具前瞻性和應(yīng)急響應(yīng)能力,結(jié)合車流量信息,對道路擁堵影響評估,能夠有效預(yù)測交通擁堵程度,為交通管理提供了更全面的數(shù)據(jù)支持,使得交通調(diào)度更加高效,有助于縮短車輛滯留時間,降低事故發(fā)生率,從而提升了道路使用的安全性和流暢性。

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