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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种隧道内基于时空关系的毫米波雷达量测异常轨迹处理方法，主要解决现有技术确定隧道内道路平面在雷达坐标系中不准，以及毫米波雷达量测异常轨迹处理依赖相机等传感器时空对准困难的问题，本发明利用高速公路隧道的模型参数确定隧道内道路平面在雷达坐标系中的位置，使得本发明可以获取精确的隧道道路平面的位置信息，滤除隧道外的轨迹，本发明利用轨迹信息中的时间和空间特征，识别发生轨迹分裂的轨迹，对其中生存时间短的轨迹进行删除，识别发生轨迹id切换的轨迹，对缺失部分轨迹进行补齐，使得本发明在不依赖相机数据，就可以实现对异常轨迹的识别处理。

主权项：1.一种隧道内基于时空关系的毫米波雷达量测异常轨迹处理方法，其特征在于，利用高速公路隧道的模型参数确定隧道内道路平面在雷达坐标系中的位置，利用轨迹数据信息中的时间和空间特征识别异常车辆轨迹；该方法的具体步骤包括如下：步骤1，获取车辆轨迹数据信息：通过固定在高速公路的隧道侧壁上的毫米波雷达，获取每个采样时间戳雷达跟踪车辆轨迹中的车辆轨迹帧信息如下： 其中，Tidts表示车辆在雷达测量范围内，在第ts个采样时间戳的毫米波雷达采集的第id条车辆轨迹的轨迹帧信息，s＝1,2,...,ns，ns表示采样时间戳的总数，xidts表示第ts个采样时间戳的第id条轨迹中车辆位于直角坐标系中X轴的坐标值，yidts表示第ts个采样时间的第id条轨迹中车辆位于直角坐标系中Y轴的坐标值，表示第ts个采样时间戳的第id条轨迹中车辆沿直角坐标系X轴正方向的速度，表示第ts个采样时间戳的第id条轨迹中车辆沿直角坐标系Y轴正方向的速度；步骤2，判断车辆轨迹是否为位于隧道外的车辆轨迹，若是，则执行步骤3，否则，执行步骤4；步骤3，从毫米波雷达获取的车辆轨迹帧信息中，删除隧道外车辆轨迹的轨迹信息；步骤4，判断时间上存在交集的两条轨迹所对应的公共采样时间戳轨迹帧信息是否满足轨迹分裂关系，若是，则执行步骤5，否则，执行步骤6；所述满足轨迹分裂关系指的是同时满足以下条件的情形：条件1，时间上存在交集的两条轨迹所对应的公共采样时间戳轨迹帧信息满足轨迹分裂的位置速度关系，条件2，时间上存在交集的两条轨迹所对应的公共采样时间戳轨迹帧信息的速度相关系数ρ大于0；步骤5，从毫米波雷达获取的车辆轨迹帧信息中，删除两条分裂轨迹中生存时间较短的轨迹的轨迹信息；步骤6，判断时间上不存在交集的两条轨迹的首尾轨迹帧信息是否满足轨迹id切换关系，若是，则执行步骤7，否则，执行步骤8；步骤7，对于两条轨迹之间缺失的轨迹点进行补齐：步骤7.1，按照Tk＝Tl+kΔT公式，计算待补齐点中每个时间戳，其中，Tk表示待补齐点中第k个时间戳，ΔT表示雷达的扫描周期时间，k＝1,2,...,nk，nk表示待补齐点中时间戳的总数， 其中，[·]表示向上取整操作；步骤7.2，按照下式，计算待补齐点时间戳Tk时车辆运动状态向量： 其中，表示待补齐点时间戳Tk时通过轨迹3最后一帧轨迹帧信息预测时的车辆运动状态向量，的初始状态向量为[·]T表示求转置操作，F1表示待补齐点时间戳Tk时通过轨迹3最后一帧轨迹帧信息预测时的状态转移矩阵，W表示噪声矩阵，表示待补齐点时间戳Tk时通过轨迹4第一帧轨迹帧信息预测时的车辆运动状态向量，的初始状态向量为F2表示待补齐点时间戳Tk时通过轨迹4第一帧轨迹帧信息反向预测时的状态转移矩阵；步骤7.3，按照下式，计算待补齐点时间戳Tk时车辆的坐标信息向量： 其中，为待补齐点时间戳Tk时车辆的坐标信息向量，H表示观测矩阵，Q1表示根据Tk和Tl的差值计算的权重,Q2表示根据Tk和Tf的差值计算的权重，步骤8，保存没有被删除的轨迹帧信息，得到不存在异常轨迹帧信息的车辆轨迹信息。

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