一种基于手机的车辆异常驾驶行为检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于智能手机的车辆异常驾驶行为检测方法，属于智能交通领 域。
【背景技术】
[0002] 我国高速公路通车里程居世界前列，高速公路实时在路车辆数量庞大，交通事故 频发，安全驾驶已成为人们关注的重大问题。
[0003] -方面，从在路驾驶人员来讲，"危险行驶车辆驾驶人员"很少意识到自己的危险 驾驶行为，交通安全隐患较大。因此，实时检测驾驶人员的驾驶行为，并在驾驶人员出现危 险驾驶行为时作出及时提醒很有必要。
[0004] 但目前对车辆异常驾驶行为的监测还主要依靠特定的硬件装置，且其内部检测算 法仅依靠简单的"车辆运行参数阈值"作为判断标准，因此，识别精度往往不理想。
[0005] 已有的发明名称为"一种分析驾驶行为的方法和装置"，申请号为201310598366. 9 的专利申请，公开的方法是采用手机获取驾驶员所驾车辆的运动状态数据并进行预处理， 得到驾驶员所驾车辆的运动状态校正数据；在时域上和/或频域上提取当前驾驶员所驾车 辆的运动状态校正数据的特征；对在时域上和/或频域上提取的当前驾驶员所驾车辆的运 动状态校正数据的特征进行分析，得到当前驾驶员的驾驶行为"。但该方法仅基于手机内 部的加速度传感器数据，且仅选取了单元数据的均值和方差作为特征值进行驾驶行为的识 另IJ，驾驶行为分类不够细化。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提出一种基于手机的车辆异常驾驶行为检测方法，利用手机内部 的加速度、角速度和环境磁场数据实现对车辆异常驾驶行为的识别，以提高识别的正确性 和实用性。
[0007] 本发明提出的基于手机的车辆异常驾驶行为检测方法，包括以下步骤：
[0008] (1)采集车辆驾驶行为模拟数据：
[0009] 设驾驶行为包括加速、减速、左变道、右变道、急刹车和正常行驶，用手机按照每秒 100次的采样频率，分别采集车辆在加速、减速、左变道、右变道、急刹车和正常行驶情况下 的手机三轴加速度数据acc x, accy, accz和三轴角速度数据gyr x, gyry, gyrz，以及数据采集时 刻的时间t，加速、减速、左变道、右变道和急刹车情况各采集N次，正常行驶情况采集20分 钟，每次采样形成一个数据序列，该数据序列中的每一行数据形式为[acc x，accy，accz，gyr x，gyr y, gyrz, tj (i = 1，2, 3...)，其中t为采样时刻，将数据序列存储到一个数据文件中； [0010] (2)分别记录车辆的加速起始时间和终止时间Tai(i = 1，2, 3...)和Taj(j = 1，2, 3...)、减速起始时间和终止时间Tdi (i = 1，2, 3...)和Tdi (j = 1，2, 3...)、左变道起 始时间和终止时间Mi = 1，2, 3...)和Tlj (j = 1，2, 3...)、右变道起始时间和终止时间 Tri (i = 1，2, 3. · ·)和 Trj (j = 1，2, 3. · ·)，急刹车的起始时间和终止时间 Tsi (i = 1，2, 3. · ·) 和TSJ(j = 1，2,3···);
[0011] (3)提取上述步骤（1)采集数据的特征值，包括以下步骤：
[0012] (3-1)根据上述步骤（2)记录的起始时间和终止时间，按照2秒采样数据的倍数， 截取从T ai(i = 1，2,3···)到Taj(j = l，2,3...)、Tdi(i = 1，2,3···)到Tdi(j = 1，2,3···)、 Tli (i = 1，2, 3. · ·)到 Tli (j = 1，2, 3. · ·)和 Tri (i = 1，2, 3. · ·)到 Tri (j = 1，2, 3. · ·)时间 段内的手机三轴加速度数据accx, accy, accz和三轴角速度数据gyr x, gyry, gyrz;
[0013] (3-2)将步骤（3-1)截取的手机三轴加速度数据accx，accy，accJP三轴角速度数 据gyr x, gyry, gyrz，按照每两秒作为一个单元，进行单元划分；
[0014] (3-3)分别从步骤（3-2)的每个单元中提取特征值，特征值分别为：单元中 每列数据的平均值：，单元中每列数据的方差：-#) 2， 单元中每列数据的最大值：max γ. = maxi )，单元中每列数据的最小值 Iniiijr,. = minimww(X/)，单元中每列数据的幅度 ) = maxA；) - ，单元中每列 数据的平均交叉率脱' =^"Σ,^1 )(ΧΑ<()丨，单元中每列数据的均 方根4 A72、单元中每列数据的偏度·^= Jfj 3 Σ,_=1 (X〖一 ~)，单元 中每列数据的峰度系数&#^ ，单元中各列数据间的相关系数
【主权项】
1. 一种基于手机的车辆异常驾驶行为检测方法，其特征在于该方法包括以下几点： (1) 采集车辆驾驶行为模拟数据： 设驾驶行为包括加速、减速、左变道、右变道、急刹车和正常行驶，用手机按照每秒100 次的采样频率，分别采集车辆在加速、减速、左变道、右变道、急刹车和正常行驶情况下的手 机三轴加速度数据accx, accy, accz和三轴角速度数据gyr x, gyry, gyrz，以及数据采集时刻的 时间t，加速、减速、左变道、右变道和急刹车情况各采集N次，正常行驶情况采集20分钟， 每次采样形成一个数据序列，该数据序列中的每一行数据形式为[acc x, accy, accz, gyrx, gy ry, gyrz, tj (i = 1, 2, 3...其中t为采样时刻，将数据序列存储到一个数据文件中； (2) 分别记录车辆的加速起始时间和终止时间Tai(i = 1，2,3...)和Taj(j = 1，2, 3...)、减速起始时间和终止时间Tdi (i = 1，2, 3...)和Tdi (j = 1，2, 3...)、左变道起 始时间和终止时间Mi = 1，2, 3...)和LU = 1，2, 3...)、右变道起始时间和终止时间 Tri (i = 1，2, 3. ? ?)和 Trj (j = 1，2, 3. ? ?)，急刹车的起始时间和终止时间 Tsi (i = 1，2, 3. ? ?) 和TSJ(j = 1，2,3...); (3) 提取上述步骤（1)采集数据的特征值，包括以下步骤： (3-1)根据上述步骤⑵记录的起