一种基于毫米波技术的交通监测系统与方法与流程

1.本发明涉及道路交通管理技术领域，具体而言，涉及一种基于毫米波技术的交通监测系统与方法。


背景技术：

2.目前在道路交通管理技术领域中，交通管理系统通常先通过视频数据采集方法采集道路上的视频数据，采集的视频数据具有可视化效果，可辨识车辆的外观属性信息。然而其仅能反映出道路交通的图像，如车辆行驶速度、车辆行驶方位等通过视频数据无法直观的反映出来。此外，在环境(天气、光照)条件差的情况下，根据视频数据对车辆的空间位置和运动信息进行探测的准确性、可靠性较差。从而导致现有的交通管理系统无法根据不完整的信息进行准确的管理，进而导致存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于毫米波技术的交通监测系统与方法，用以改善现有技术中存在安全隐患的问题。
4.第一方面，本申请实施例提供一种基于毫米波技术的交通监测方法，方法包括：获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据；对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型；获取道路上的车辆发送的扫描数据，其中，扫描数据为车辆上设置的第二毫米波雷达扫描获取的；对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟。
5.上述实现过程中，先获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据，然后根据该探测数据构建出道路场景模型，然后根据车辆上设置的第二毫米波雷达获取的扫描数据在道路场景模型中进行车辆行驶情况的模拟。由于采用毫米波雷达获取数据的方式不受天气的影响，因此可以准确的在道路场景模型中对车辆行驶情况进行准确的模拟，从而保证对交通进行准确的监测，进而可以保证道路交通的安全性。
6.在本发明的一些实施例中，对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型的步骤，包括：获取道路的参数，参数包括道路的宽度以及交通信号配时参数；根据道路的宽度以及探测数据构建初始道路场景模型；将道路对应的交通信号配时参数同步至初始道路场景模型中，以得到道路场景模型。
7.上述实现过程中，先获取该道路的一些参数，例如道路的宽度等。然后利用道路的参数对该道路的场景进行建模，能够保证建立出的道路场景模型的准确性和真实性。
8.在本发明的一些实施例中，获取道路上的车辆发送的扫描数据的步骤，包括：第二毫米波雷达扫描获取车辆行驶前方的扫描数据；通过无线通信设备获取第二毫米波雷达将获取的扫描数据。
9.在本发明的一些实施例中，对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟的步骤之后，方法包括：判断扫描数据在道路场景模型中进行模拟时是否出现异常情况；将异常情况发送至警报装置，以使警报装置根据异常情况向对应的车辆的显示装
置发送警示信息。
10.第二方面，本申请实施例提供一种基于毫米波技术的交通监测系统，系统包括：服务器、道路上设置的多个第一毫米波雷达、警报装置、车辆上设置的第二毫米波雷达及无线通信设备；服务器与道路上设置的多个第一毫米波雷达连接，服务器通过无线通信设备与第二毫米波雷达连接，警报装置与服务器连接，警报装置还与车辆的显示装置连接；服务器，用于获取多个第一毫米波雷达获取的探测数据；服务器，还用于对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型；服务器，还用于获取道路上的车辆发送的扫描数据，其中，扫描数据为第二毫米波雷达扫描获取的；服务器，还用于对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟。
11.在本发明的一些实施例中，服务器，还用于获取道路的参数，参数包括道路的宽度以及交通信号配时参数；还用于根据道路的宽度以及探测数据构建初始道路场景模型；还用于将道路对应的交通信号配时参数同步至初始道路场景模型中，以得到道路场景模型。
12.在本发明的一些实施例中，第二毫米波雷达，用于扫描获取车辆行驶前方的扫描数据；服务器还用于通过无线通信设备获取第二毫米波雷达将获取的扫描数据。
13.在本发明的一些实施例中，服务器还用于判断扫描数据在道路场景模型中进行模拟时是否出现异常情况；服务器还用于将异常情况发送至警报装置，以使警报装置根据异常情况向对应的车辆发送警示信息。
14.第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
15.第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明实施例提供的一种基于毫米波技术的交通监测方法的流程图；
18.图2为本发明实施例提供的一种基于毫米波技术的交通监测系统的结构框图；
19.图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
20.图标：101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
21.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
26.下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
27.逐渐复杂的道路交通环境促使我国对于智能交通管理系统的要求向智能化、全面化、准确化、实时化发展，而达到这个要求必须要依赖可靠的实时的和准确的检测数据，包括大数据、地磁、视频和雷达等检测手段提供了多模式的数据，而毫米波雷达具有的技术优势可在智能交通领域有着极其重要的应用。
28.毫米波雷达是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30～300ghz频域(波长为1～10mm)的。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导兼备的优点。
29.毫米波雷达具有精度高及抗干扰的优点，同微波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。在天线口径相同的情况下，毫米波雷达有更窄的波束(一般为毫弧度量级)，可提高雷达的角分辨能力和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰等。且毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。由于毫米波雷达的工作频率高，可能得到大的信号带宽(如吉赫量级)和多普勒频移，有利于提高距离和速度的测量精度和分辨能力并能分析目标细节特征。同时毫米波雷达能分辨识别很小的目标，并且能同时识别多个目标，因此具有很强的空间分辨和成像能力。此外，毫米波雷达的敏感性高，错误误报率低，且不易受外界电磁噪声的干扰，其准确性很高。毫米波雷达还具有更高的发射频率，更低的发射功率。毫米波雷达采用fmcw调频连续波，能同时测出多个目标的距离和速度，并可对目标连续跟踪，甚至到静止目标也可保持跟踪不丢失；测量距离远，达到双向12车道200米远，同时38hz 26ms的检测频率具有极强的实时性。因此，本发明利用毫米波雷达技术提供一种基于毫米波技术的交通监测方法。
30.请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种基于毫米波技术的交通监测方法的流
程图。该基于毫米波技术的交通监测方法包括如下步骤：
31.步骤s110：获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据。
32.道路上设置的多个第一毫米波雷达的扫描区域可以将该道路进行全覆盖，以保证多个第一毫米波雷达能够获取该能够展示该道路的全貌探测数据。可以理解地，第一毫米波雷达安装的数量以及安装的位置可以根据道路实际的情况进行安装，并保证多个第一毫米波雷达能够将该道路全覆盖。
33.步骤s120：对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型。
34.由于道路上除了固定的建筑以及固定放置于道路相应位置的防撞护栏等，还存在行人及各种车辆，因此，在对探测数据进行处理时，需要将探测数据中获取的静止的目标与动态目标进行区分，以准确的构建得到道路场景模型。
35.步骤s130：获取道路上的车辆发送的扫描数据，其中，扫描数据为车辆上设置的第二毫米波雷达扫描获取的。
36.车辆上安装有第二毫米波雷达，第二毫米波雷达可以在车辆行驶时进行扫描，其得到的扫描数据能够准确的反映出车辆周围的行驶环境。
37.步骤s140：对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟。
38.道路场景模型已构建出来后，再将车辆上设置的第二毫米波雷达扫描得到的扫描数据同步至道路场景模型中，可以对该道路上车辆的行驶情况进行准确的模拟。其中，在将扫描数据同步至道路场景模型中时，还需要获取该车辆的位置信息，根据该位置信息可以将扫描数据准确的同步至道路场景模型中。
39.上述实现过程中，先获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据，然后根据该探测数据构建出道路场景模型，然后根据车辆上设置的第二毫米波雷达获取的扫描数据在道路场景模型中进行车辆行驶情况的模拟。由于采用毫米波雷达获取数据的方式不受天气的影响，因此可以准确的在道路场景模型中对车辆行驶情况进行准确的模拟，从而保证对交通进行准确的监测，进而可以保证道路交通的安全性。
40.在本发明的一些实施例中，对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型时，可以先获取道路的参数，参数包括道路的宽度以及交通信号配时参数，然后根据道路的宽度以及探测数据构建初始道路场景模型，再将道路对应的交通信号配时参数同步至初始道路场景模型中，以得到道路场景模型。
41.在构建道路场景模型时，除了直接利用探测数据进行构建，还可以先获取该道路的一些参数，例如道路的宽度等。利用道路的参数对该道路的场景进行建模，能够保证建立出的道路场景模型的准确性和真实性。
42.在本发明的一些实施例中，获取道路上的车辆发送的扫描数据时，车辆上设置的第二毫米波雷达可以获取该扫描数据。具体地，第二毫米波雷达扫描获取车辆行驶前方的扫描数据，然后通过无线通信设备获取第二毫米波雷达将获取的扫描数据。
43.由于第二毫米波雷达是安装在车辆上的，因此，第二毫米波雷达可以准确的对车辆行驶时周围的环境进行扫描，从而得到扫描数据。该扫描数据通过无线通信设备被发送至服务器中，以使服务器可以将该扫描数据同步至预先建立的道路场景模型中。
44.在本发明的一些实施例中，对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟之后，可以对模拟结果进行进一步的处理，以实现对该道路的交通管控和安全预
警等。首先，可以先判断扫描数据在道路场景模型中进行模拟时是否出现异常情况，若是则将该异常情况发送至警报装置，以使警报装置根据异常情况向对应的车辆的显示装置发送警示信息。其中，异常情况可以为已发生的异常情况，例如，若两辆车相撞后，通过该交通监测方法模拟出的道路场景模型中可以查看到该异常情况，具体可能为两辆车上的第二毫米波雷达的扫描数据有重叠，且第一毫米波雷达的探测数据会检测到此处有两辆相撞的汽车，则此时可以将该异常情况发送至在该道路上行驶的其他车辆的显示装置中，以提醒其他车主在行驶至此处时进行避让，也可以提醒在该区域周围行驶的其他车主，提醒其此处可能由于车祸有拥挤，避免其在驶入该车道后，遭遇堵车风险。此外，该异常情况还可以为未发生或可能发生的异常情况，例如一辆车的扫描数据显示其前方有一个无人陪护且横穿马路的行人，而该驾驶该车的车主可能并未发现该行人，此时根据扫描数据在道路场景模型中模拟出的情况为该车辆继续行驶则有可能撞到该行人，则此时警报装置可以将该异常情况发送至该车主的显示装置中，以引起该车主对该异常的注意。从而对安全风险进行预测。
45.基于同样的发明构思，本发明还提出基于毫米波技术的交通监测系统，请参看图2，图2为本发明实施例提供的一种基于毫米波技术的交通监测系统的结构框图。该基于毫米波技术的交通监测系统包括：
46.服务器、道路上设置的多个第一毫米波雷达、警报装置、车辆上设置的第二毫米波雷达及无线通信设备；
47.服务器与道路上设置的多个第一毫米波雷达连接，服务器通过无线通信设备与第二毫米波雷达连接，警报装置与服务器连接，警报装置还与车辆的显示装置连接；
48.服务器，用于获取多个第一毫米波雷达获取的探测数据；
49.服务器，还用于对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型；
50.服务器，还用于获取道路上的车辆发送的扫描数据，其中，扫描数据为第二毫米波雷达扫描获取的；
51.服务器，还用于对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟。
52.在本发明的一些实施例中，服务器，还用于获取道路的参数，参数包括道路的宽度以及交通信号配时参数；还用于根据道路的宽度以及探测数据构建初始道路场景模型；还用于将道路对应的交通信号配时参数同步至初始道路场景模型中，以得到道路场景模型。
53.在本发明的一些实施例中，第二毫米波雷达，用于扫描获取车辆行驶前方的扫描数据；服务器还用于通过无线通信设备获取第二毫米波雷达将获取的扫描数据。
54.在本发明的一些实施例中，服务器还用于判断扫描数据在道路场景模型中进行模拟时是否出现异常情况；服务器还用于将异常情况发送至警报装置，以使警报装置根据异常情况向对应的车辆发送警示信息。
55.请参阅图3，图3为本申请实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本申请实施例所提供的基于毫米波技术的交通监测系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信
接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
56.其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
57.处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
58.可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
59.在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
60.另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
61.功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
62.综上，本申请实施例提供的一种基于毫米波技术的交通监测系统与方法，该方法包括：获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据；对探测数据进行处理，并构建得到道路场景模型；获取道路上的车辆发送的扫描数据，其中，扫描数据为车辆上设置的第二毫米波雷达扫描获取的；对扫描数据进行处理，并将其同步至道路场景模型中进行模拟。先获取道路上设置的多个第一毫米波雷达获取的探测数据，然后根据该探测数据构建出道路场景模型，然后根据车辆上设置的第二毫米波雷达获取的扫描数据在道路场景模型
中进行车辆行驶情况的模拟。由于采用毫米波雷达获取数据的方式不受天气的影响，因此可以准确的在道路场景模型中对车辆行驶情况进行准确的模拟，从而保证对交通进行准确的监测，进而可以保证道路交通的安全性。
63.以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
64.对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。