违停预警方法、装置、系统及存储介质与流程

1.本技术属于智慧交通技术领域，尤其涉及一种违停预警方法、装置、系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高，汽车领域也得到了飞速的发展，广泛影响着人们的日常生活与出行方式。
3.在车辆行驶时保持正确的驾驶意识是驾驶员安全行驶的基础。但现实中的违停现象给交通行驶带来极大的安全隐患，若其他行驶人未能及时注意到并做出应对，有可能发生碰撞事故。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种违停预警方法、装置、系统及计算机可读存储介质，可以确定与违停车辆存在事故风险的指定车辆，并向指定车辆的车载终端发送预警信息，降低安全隐患。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种违停预警方法，包括：
6.接收来自路侧感知设备的道路参考信息；
7.根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；
8.根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆；
9.向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。
10.在其中一个实施例中，所述道路参考信息包括所述感知区域内各车辆的所述车辆状态信息和所述感知区域内的所述地图信息；根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆，包括：
11.根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在禁停区域内停车的目标车辆；
12.和/或，
13.根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在行驶路段上停车的目标车辆。
14.在其中一个实施例中，所述车辆状态信息包括车长、车宽、当前位置和当前速度，所述地图信息包括禁停位置和相应的禁停面积；根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在禁停区域内停车的目标车辆，包括：
15.以所述禁停位置为中心，按预设长宽比构造矩形，所述矩形的面积等于所述禁停面积，或所述矩形的面积等于扩大预设比例的所述禁停面积；
16.计算每个车辆的所述当前位置到矩形的两条长边的第一距离，取所述第一距离的最大值；
17.计算每个车辆的所述当前位置到矩形的两条宽边的第二距离，取所述第二距离的最大值；
18.若所述车辆的所述第一距离的最大值小于或等于所述矩形的宽度与二分之一车宽之和，且所述车辆的所述第二距离的最大值小于或等于所述矩形的长度与二分之一车长之和，则确定所述车辆为在禁停区域内；
19.若所述车辆的所述当前速度小于预设速度，则确定所述车辆为目标车辆。
20.在其中一个实施例中，所述道路参考信息包括所述感知区域内各车辆的所述车辆状态信息和所述感知区域内的所述地图信息；根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆，包括：
21.根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆；
22.或者，根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆。
23.在其中一个实施例中，所述车辆状态信息包括车长、车宽、当前位置、行驶方向和当前速度；根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆，包括：
24.根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在路段；
25.从其他车辆中筛选出与所述目标车辆所在路段相同的车辆，作为第一候选车辆；
26.获取所述第一候选车辆的中轴线到所述目标车辆的中轴线的第一距离，从所述第一候选车辆的集合中筛选出所述第一距离小于两车安全距离的车辆，作为第二候选车辆，所述两车安全距离＝目标车辆的车宽与第一候选车辆的车宽的平均值+预设安全距离值；
27.根据所述目标车辆和所述第二候选车辆的行驶方向和当前位置，从所述第二候选车辆的集合中筛选出位于所述目标车辆的后方且与所述目标车辆行驶方向相同的车辆，作为第三候选车辆；
28.根据所述目标车辆和所述第三候选车辆的车长、当前位置和当前速度，计算碰撞时间，所述碰撞时间＝(目标车辆与第三候选车辆的实时距离-目标车辆与第三候选车辆的车长的平均值)/(第三候选车辆的当前速度-目标车辆的当前速度)；
29.若所述碰撞时间小于预设碰撞时间，则所述第三候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。
30.在其中一个实施例中，所述车辆状态信息包括当前速度、当前位置和行驶方向；根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆，包括：
31.根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在路段；
32.获取所述目标车辆所在路段的上游节点和下游节点，获取其他车辆所在路段的上游节点和下游节点，所述上游节点为路段两个节点中在行驶方向前方的节点，所述下游节点为路段两个节点中在行驶方向后方的节点；
33.从所述其他车辆中筛选出上游节点与所述目标车辆所在路段的上游节点相同、且下游节点与所述目标车辆所在路段的下游节点不同的车辆，作为第一候选车辆；
34.根据所述第一候选车辆和所述目标车辆的当前速度、当前位置和行驶方向，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的最小会遇时间；
35.以所述目标车辆为中心，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的交汇最近点；
36.若所述最小会遇时间小于预设碰撞时间，且确认所述第一候选车辆在所述交汇最近点与所述目标车辆有重叠，则所述第一候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。
37.在其中一个实施例中，所述车辆状态信息包括当前位置和当前速度；根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在行驶路段上停车的目标车辆，包括：
38.根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在的路段；
39.根据所述地图信息，若所述车辆所在路段为行驶路段，且所述车辆的所述当前速度小于预设速度，则确定所述车辆为在行驶路段上停车的目标车辆。
40.在其中一个实施例中，从所述其他车辆中筛选出与所述目标车辆所在路段相同的车辆，作为第一候选车辆，包括：
41.获取所述目标车辆所在路段的上游节点和下游节点，获取所述其他车辆所在路段的上游节点和下游节点，所述上游节点为路段两个节点中在行驶方向前方的节点，所述下游节点为路段两个节点中在行驶方向后方的节点；
42.从所述其他车辆中筛选出上游节点与所述目标车辆所在路段的上游节点相同、且下游节点与所述目标车辆所在路段的下游节点相同的车辆，作为第一候选车辆。
43.在其中一个实施例中，根据所述第一候选车辆和所述目标车辆的当前速度、当前位置和行驶方向，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的最小会遇时间；以所述目标车辆为中心，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的交汇最近点，包括：
44.根据所述第一候选车辆的当前位置和所述目标车辆的当前位置，计算两车距离；
45.根据所述第一候选车辆的行驶方向确定所述第一候选车辆的航向角和方位角，根据所述目标车辆的行驶方向确定所述目标车辆的航向角和方位角；
46.根据所述第一候选车辆和所述目标车辆的当前速度及航向角，计算相对速度，所述相对速度＝正东方向相对速度矢量的平方与正北方向相对速度矢量的平方之和的开二次方，所述正东方向相对速度矢量＝第二候选车辆的当前速度*第二候选车辆的航向角的正弦值-目标车辆的当前速度*目标车辆的航向角的正弦值，所述正北方向相对速度矢量＝第二候选车辆的当前速度*第二候选车辆的航向角的余弦值-目标车辆的当前速度*目标车辆的航向角的余弦值；
47.根据所述正东方向相对速度矢量和所述正北方向相对速度矢量，计算相对航向角，所述相对航向角＝arctan(正东方向相对速度矢量/正北方向相对速度矢量)；
48.根据所述第一候选车辆和所述目标车辆的方位角，计算相对方位角；
49.计算所述最小会遇时间，最小会遇时间＝两车距离*cos(相对航向角-相对方位角-π)/相对速度；
50.计算最近会遇距离，最近会遇距离＝两车距离*sin(相对航向角-相对方位角-π)；
51.根据所述两车距离、所述最近会遇距离、所述相对方位角和所述相对航向角，以所述目标车辆为中心，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的交汇最近点。
52.在其中一个实施例中，所述车辆状态信息还包括车宽和车长；确认所述第一候选车辆在所述交汇最近点与所述目标车辆有重叠，包括：
53.根据行驶方向、车宽和车长，以目标车辆在交汇最近点的位置为中心，分别确定表示目标车辆的第二矩形的四个顶点，以及表示第一候选车辆的第一矩形的四个顶点；
54.选择所述第一矩形的四条边中、在所述第一矩形距离所述第二矩形最远的顶点上
相交的两条边，选择所述第二矩形的四条边中、在所述第二矩形距离所述第一矩形最远的顶点上相交的两条边，以选择的四条边构建四条投影轴；
55.将所述第一矩形分别投影到每条所述投影轴上，得到第一投影；将所述第二矩形分别投影到每条所述投影轴上，得到第二投影；
56.若四条所述投影轴上的所述第一投影与所述第二投影均有重叠，则确认所述第一候选车辆在所述交汇最近点与所述目标车辆有重叠。
57.在其中一个实施例中，根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在的路段，包括：
58.从所述地图信息中获取各路段的两个节点，形成节点集合；
59.将所述节点集合中的任意两个节点确定为第一候选节点对；
60.计算车辆的当前位置分别到所述第一候选节点对中两个节点的距离的平方，得到第一距离值及第二距离值，以及计算所述第一候选节点对中两个节点之间的距离的平方，得到第三距离值；
61.判断所述第一距离值与所述第三距离值之和是否大于等于第二距离值，或者，所述第二距离值与所述第三距离值之和是否大于等于第一距离值，若是，则将所述第一候选节点对确定为第二候选节点对；
62.计算所述车辆到所述第二候选节点对中的两个节点的节点连线的垂直距离，将所述垂直距离小于预设路段宽度的第二候选节点对确定为第三候选节点对；
63.根据所述车辆状态信息的行驶方向确定车辆的航向角；
64.对所述第三候选节点对中的两个节点形成的节点连线与所述行驶方向的夹角及所述垂直距离进行加权运算，得到权值，权值r＝w1*垂直距离的数值+w2*夹角的数值，w1为距离特征的权重系数，w2为角度特征的权重系数，w1+w2＝1；
65.将最小权值对应的第三候选节点对所属的路段确定为所述车辆所在的路段。
66.第二方面，本技术实施例提供了一种违停预警装置，包括：
67.接收模块，用于接收来自路侧感知设备的道路参考信息；
68.目标确定模块，用于根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；还用于根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆；
69.发送模块，用于向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。
70.第三方面，本技术实施例提供了一种违停预警系统，包括：违停预警装置和路侧感知设备；
71.所述路侧感知设备用于获取道路参考信息，将所述道路参考信息发送给所述违停预警装置；
72.所述违停预警装置用于根据所述道路参考信息，判断是否存在违停的目标车辆；还用于根据所述道路参考信息，确定与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆。
73.在其中一个实施例中，违停预警系统还包括车载终端，所述路侧感知设备包括路侧探测模块和路侧通讯终端；
74.所述车载终端与所述路侧通讯终端通信连接，用于将车端信息发送给所述路侧通讯终端；还用于接收来自所述路侧通讯终端的预警信息；
75.所述路侧探测模块与所述路侧通讯终端通信连接，用于通过所述路侧通讯终端将探测获得的感知信息发送给所述违停预警装置；
76.所述路侧通讯终端与所述违停预警装置通信连接，用于将接收到的道路参考信息发送给所述违停预警装置，所述道路参考信息包括所述感知信息和所述车端信息；还用于接收来自所述违停预警装置的预警信息；还用于将所述预警信息发送给所述车载终端。
77.第四方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法。
78.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。
79.第六方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。
80.可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
81.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过来自路侧感知设备的道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆，以及确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆，以便向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。本技术能及时发现道路上的违停车辆，有针对性地查找出受违停车辆影响的指定车辆，并对其发送预警，极大程度降低了正常行驶车辆的风险，同时，不会对其他不受影响的车辆造成打扰，有利于维持交通秩序稳定。
附图说明
82.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
83.图1是本技术一实施例提供的违停预警方法的流程示意图；
84.图2是本技术一实施例提供的车辆是否在禁停区域的判断方法示意图；
85.图3是本技术一实施例提供的确定指定车辆的方法的流程示意图；
86.图4是本技术一实施例提供的车辆所在路段的判断方法示意图；
87.图5是本技术一实施例提供的同车道同向行驶的判断方法示意图；
88.图6是本技术另一实施例提供的确定指定车辆的方法的流程示意图；
89.图7是本技术一实施例提供的两车重叠的判断方法示意图；
90.图8是本技术实施例提供的违停预警装置的结构示意图；
91.图9是本技术实施例提供的违停预警系统的结构示例图；
92.图10是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
93.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
94.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
95.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
96.另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
97.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
98.本技术实施例提供的违停预警方法可以应用于道路交通安全管理的场景中。该方法由一种违停预警装置来执行，装置由软件和/或硬件组成，一般集成于电子设备。电子设备包括但不限于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该电子设备具备与车载设备、路侧感知设备通信的能力，通信方式可选无线网络通信、etc通信、v2x通信的一种或多种；车载设备如汽车中控单元、导航设备、行车记录仪、etc车载单元或v2x车载单元等，还可以是智能手机等司乘人员持有的设备；路侧感知设备包括雷达、摄像头、etc路侧单元或v2x路侧单元的一种或多种。
99.图1是本技术一实施例提供的违停预警方法的流程示意图。如图1所示，方法包括如下步骤：
100.s11，接收来自路侧感知设备的道路参考信息。
101.道路参考信息包括路侧感知设备感知区域内的目标道路中各个车辆的车辆状态信息，以及目标道路的地图信息等。各个车辆的车辆状态信息包括各个车辆的位置和行驶参数(如行驶方向、当前速度等)，还可以包括车辆类型、外形尺寸(如车长、车宽)等信息。
102.其中，车辆状态信息由车辆上的车载设备或智能设备提供给路侧感知设备，路侧感知设备收集雷达的目标检测结果和摄像头的音视频数据，综合得到道路参考信息。
103.s12，根据道路参考信息，确定路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆。
104.判断违停的目标车辆的情形包括但不限于如下情形：
105.其一，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在禁停区域内停车的目标车辆，具体如下：
106.道路参考信息中，地图信息包括禁停位置和相应的禁停面积。车辆状态信息包括车长x2和车宽y2。目标车辆在禁停区域内包括了车辆完全在禁停区域内和车辆部分在禁停
区域内两种情况。
107.图2是本技术一实施例提供的车辆是否在禁停区域的判断方法示意图。如图2所示，以禁停位置q为中心，按预设长宽比构造矩形20，矩形20的面积等于禁停面积，或者，按照预设比例扩大构造的矩形20，得到矩形21，矩形21的面积等于扩大预设比例的禁停面积；矩形20、21的长度表示为x1，宽度表示为y1。
108.以矩形20为例，计算每个车辆的当前位置p到矩形20的两条长边的第一距离n1或n2，取第一距离的最大值(图2中取n2)；
109.计算每个车辆的当前位置p到矩形20的两条宽边的第二距离m1或m2，取第二距离的最大值(图2中取m1)；
110.若车辆的第一距离的最大值n2≤矩形20的宽度y1+1/2车宽y2，且车辆的第二距离的最大值m1≤矩形20的长度x1+1/2车长x2，则确定车辆为在禁停区域内；
111.若车辆的当前速度小于预设速度，则确定车辆为目标车辆。
112.在其他实施例中，地图信息中也可以通过标注一片区域的方式表示禁停区域，此时可以按照预设长宽比构造禁停区域的外接矩形，也可以将禁停区域划分为若干个子区域后，分别构造子区域的外接矩形，并分别对于每个子区域的外接矩形，判断车辆是否在其区域内。
113.其二，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在行驶路段上停车的目标车辆，具体如下：
114.充分考虑到交通堵塞、发生事故等异常停车情形，根据各车辆的当前位置和地图信息，分别确定各车辆所在的路段；根据地图信息，若车辆所在路段为行驶路段，且车辆的当前速度小于预设速度，则确定车辆为在行驶路段上停车的目标车辆。
115.必要时，对于车辆在路口等红灯的情形，虽然不属于违停，但后方来车也存在碰撞等红灯车辆的可能，也可以将等红灯车辆作为目标车辆，作出停车预警。
116.需要说明的是，目标车辆的当前速度小于预设速度，即当其车速很低时，即使没有完全停下来，也会被认为是具有安全隐患的，将其视为停车处理。
117.s13，根据道路参考信息，确定感知区域内与目标车辆存在事故风险的指定车辆。
118.示例性的，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定感知区域内与目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆；或者，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定感知区域内与目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆。
119.s14，向指定车辆的车载终端发送预警信息。
120.若存在可能碰撞目标车辆的指定车辆，则生成决策信息，决策信息用于通知指定车辆采取避让措施，例如减速或换道行驶。
121.进一步的，本实施例在上述实施例的基础上，对指定车辆的筛选方法进行细化。
122.图3是本技术一实施例提供的确定指定车辆的方法的流程示意图。如图3所示，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定感知区域内与目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆，包括：
123.s1311，根据各车辆的当前位置和地图信息，分别确定各车辆所在路段。
124.从地图信息中获取各路段的两个节点(起点和终点)，形成节点集合；将节点集合
中的任意两个节点确定为第一候选节点对；计算车辆的当前位置分别到第一候选节点对中两个节点的距离的平方，得到第一距离值及第二距离值，以及计算第一候选节点对中两个节点之间的距离的平方，得到第三距离值；判断第一距离值与第三距离值之和是否大于等于第二距离值，或者，第二距离值与第三距离值之和是否大于等于第一距离值，若是，则将第一候选节点对确定为第二候选节点对。
125.计算车辆到第二候选节点对中的两个节点的节点连线的垂直距离，将垂直距离小于预设路段宽度的第二候选节点对确定为第三候选节点对。
126.对第三候选节点对中的两个节点形成的节点连线与行驶方向的夹角及垂直距离进行加权运算，得到权值，权值r＝w1*垂直距离的数值+w2*夹角的数值，w1为距离特征的权重系数，w2为角度特征的权重系数，w1+w2＝1。
127.将垂直距离和夹角取数值进行权重计算，得到的权值表示车辆远离该节点连线的可能性，权值越小，车辆离节点连线越近；计算车辆与每个第三候选节点对的权值，将最小权值对应的第三候选节点对所属的路段确定为车辆所在的路段。可以理解的是，计算前，应将每辆车到每个节点连线的垂直距离的计量单位统一。
128.图4是本技术一实施例提供的车辆所在路段的判断方法示意图。如图4所示，(b1,b2)是任意两个节点组成的其中一个第一候选节点对，车辆的当前位置a包括a1、a2、a3和a4几种情形。其中，对于车辆a1、a2和a4，满足ab
12
+b1b
22
≥ab
22
，或者ab
22
+b1b
22
≥ab
12
，则(b1,b2)确定为车辆a1、a2和a4的第二候选节点对。对于车辆a3，(b1,b2)不满足上式，则(b1,b2)不是a3的第二候选节点对。d1是a1到路段b1b2的垂直距离，d2是a2到路段b1b2的垂直距离，若有d1＜预设路段宽度＜d2，则对于车辆a1而言，(b1,b2)可确定为第三候选节点对。当对于a1而言的第三候选节点对有多个，则通过计算权值的方式，将最小权值对应的第三候选节点对所属的路段确定为车辆所在的路段。若经过计算得出(b1,b2)为最小权值对应的第三候选节点对，则确定a1在路段b1b2上。
129.s1312，从其他车辆中筛选出与目标车辆所在路段相同的车辆，作为第一候选车辆。
130.上游节点为路段两个节点中在行驶方向前方的节点，下游节点为路段两个节点中在行驶方向后方的节点；沿用上例，对于路段b1b2，若车辆a1由b1向b2行驶，则b1为下游节点，b2为上游节点。
131.获取目标车辆所在路段的上游节点和下游节点，获取其他车辆所在路段的上游节点和下游节点，从其他车辆中筛选出上游节点与目标车辆所在路段的上游节点相同、且下游节点与目标车辆所在路段的下游节点相同的车辆，作为第一候选车辆。
132.s1313，获取第一候选车辆的中轴线到目标车辆的中轴线的第一距离，从第一候选车辆的集合中筛选出第一距离小于两车安全距离的车辆，作为第二候选车辆。
133.图5是本技术一实施例提供的同车道同向行驶的判断方法示意图。如图5所示，构建以目标车辆c为原点、以目标车辆的行驶方向为纵轴正方向的平面直角坐标系；根据第一候选车辆d的当前位置，获取第一候选车辆d在该坐标系上的坐标值(x,y)；第一候选车辆d的横坐标x的绝对值即为第一候选车辆d的中轴线到目标车辆c的中轴线的第一距离。
134.若|x|≤两车安全距离，则确定第一候选车辆d与目标车辆c在同一条车道上，可作为第二候选车辆。
135.两车安全距离＝目标车辆的车宽与第一候选车辆的车宽的平均值+预设安全距离值；预设安全距离值一般取值为两车可避免剐蹭的距离，例如至少为两车车外后视镜的宽度之和。
136.s1314，根据目标车辆和第二候选车辆的行驶方向和当前位置，从第二候选车辆的集合中筛选出位于目标车辆的后方且与目标车辆行驶方向相同的车辆，作为第三候选车辆。
137.若第二候选车辆d在上述坐标系中的纵坐标y小于零，则可确定第二候选车辆在目标车辆c的后方；
138.根据第二候选车辆的行驶方向，可筛选出与目标车辆同向行驶的第三候选车辆。
139.s1315，根据目标车辆和第三候选车辆的车长、当前位置和当前速度，计算碰撞时间。
140.碰撞时间＝(目标车辆与第三候选车辆的实时距离-目标车辆与第三候选车辆的车长的平均值)/(第三候选车辆的当前速度-目标车辆的当前速度)。
141.s1316，若碰撞时间小于预设碰撞时间，则第三候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。
142.若碰撞时间＜预设碰撞时间，则视为可能发生目标车辆前向碰撞的较低级别警告；若碰撞时间＜预设碰撞时间/3，则视为可能发生目标车辆前向碰撞的高级别警告。可根据两车当前速度，计算目标车辆以其当前加速度进行刹车制动到停车或避免碰撞需要的最短时间，作为预设碰撞时间。
143.这两种情形均可认为第三候选车辆存在碰撞(追尾)目标车辆的风险，将该第三候选车辆确定为指定车辆，可向指定车辆发出换道行驶或减速建议，避免风险。
144.图6是本技术另一实施例提供的确定指定车辆的方法的流程示意图。如图6所示，根据道路参考信息，确定感知区域内与目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆，包括：
145.s1321，根据各车辆的当前位置和地图信息，分别确定各车辆所在路段。
146.s1322，从其他车辆中筛选出上游节点与目标车辆所在路段的上游节点相同、且下游节点与目标车辆所在路段的下游节点不同的车辆，作为第一候选车辆。
147.若其他车辆的上游节点与目标车辆所在路段的上游节点相同、但下游节点与目标车辆所在路段的下游节点不同，则该其他车辆所在路段与目标车辆所在路段为交叉路段。该其他车辆是与目标车辆来自不同道路但将要汇聚到同一条道路上的车辆，作为第一候选车辆。
148.s1323，根据第一候选车辆和目标车辆的当前速度、当前位置和行驶方向，计算第一候选车辆与目标车辆的最小会遇时间。
149.根据第一候选车辆的当前位置和目标车辆的当前位置，实时计算两车距离；
150.根据第一候选车辆的行驶方向确定第一候选车辆的航向角和方位角，根据目标车辆的行驶方向确定目标车辆的航向角和方位角；
151.根据第一候选车辆的当前速度vb及航向角b、目标车辆的当前速度va和航向角a，计算相对速度vr；
152.第一候选车辆与目标车辆在正东方向的相对速度矢量为v
x
，第二候选车辆与目标
车辆在正北方向的相对速度矢量为vy，正东方向相对速度矢量＝第二候选车辆的当前速度*第二候选车辆的航向角的正弦值-目标车辆的当前速度*目标车辆的航向角的正弦值，正北方向相对速度矢量＝第二候选车辆的当前速度*第二候选车辆的航向角的余弦值-目标车辆的当前速度*目标车辆的航向角的余弦值，则有：v
x
＝vb*sin(b)-va*sin(a)，vy＝vb*cos(b)-va*cos(a)；
153.相对速度＝正东方向相对速度矢量的平方与正北方向相对速度矢量的平方之和的开二次方，表示为
154.根据正东方向相对速度矢量和正北方向相对速度矢量，计算相对航向角φr，相对航向角＝arctan(正东方向相对速度矢量/正北方向相对速度矢量)，表示为
155.根据第一候选车辆和目标车辆的方位角，计算相对方位角；
156.计算最小会遇时间，最小会遇时间＝两车距离*cos(相对航向角-相对方位角-π)/相对速度。
157.s1324，以目标车辆为中心，计算第一候选车辆与目标车辆的交汇最近点。
158.计算最近会遇距离，最近会遇距离＝两车距离*sin(相对航向角-相对方位角-π)；
159.根据两车距离、最近会遇距离、相对方位角和相对航向角，以目标车辆为中心，计算第一候选车辆与目标车辆的交汇最近点。
160.s1325，若最小会遇时间小于预设碰撞时间，且确认第一候选车辆在交汇最近点与目标车辆有重叠，则第一候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。
161.确认第一候选车辆在交汇最近点与目标车辆有重叠，包括：
162.根据行驶方向、车宽和车长，以目标车辆在交汇最近点的位置为中心，分别确定表示目标车辆的第二矩形的四个顶点，以及表示第一候选车辆的第一矩形的四个顶点；
163.选择第一矩形的四条边中、在第一矩形距离第二矩形最远的顶点上相交的两条边，选择第二矩形的四条边中、在第二矩形距离第一矩形最远的顶点上相交的两条边，以选择的四条边构建四条投影轴；
164.将第一矩形分别投影到每条投影轴上，得到第一投影；将第二矩形分别投影到每条投影轴上，得到第二投影；
165.若四条投影轴上的第一投影与第二投影均有重叠，则确认第一候选车辆在交汇最近点与目标车辆有重叠。
166.图7是本技术一实施例提供的两车重叠的判断方法示意图。如图7所示，以目标车辆c在交汇最近点的位置为中心、目标车辆c的行驶方向为y轴正方向建立平面直角坐标系，在坐标系上确定表示目标车辆c的矩形的四个顶点和表示第一候选车辆e的矩形四个顶点。两个矩形各取两个外边建立四个投影轴axis1、axis2、axis3和axis4；分别将两车的四个顶点投影到axis1上，可得两车的各个顶点在axis1上的标量，通过比较得到投影点的最大值和最小值，如果y
mine
＞y
maxc
(表示交汇后e在c之前)或者y
maxe
＜y
minc
(表示交汇后e在c之后)，说明两车没有碰撞风险；反之，说明两车投影在axis1轴上时有重叠，交汇后c与e碰撞；同理按照上述方法继续计算投影点在axis2、axis3、axis4上是否有重叠，如果均有重叠说明两
车存在碰撞风险。
167.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。内容相同或相似的步骤可相互参考，不再重复描述。
168.对应于上文实施例的违停预警方法，图8示出了本技术实施例提供的违停预警装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
169.参照图8，该装置70包括：
170.接收模块71，用于接收来自路侧感知设备的道路参考信息；
171.目标确定模块72，用于根据道路参考信息，确定路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；还用于根据道路参考信息，确定感知区域内与目标车辆存在事故风险的指定车辆；
172.发送模块73，用于向指定车辆的车载终端发送预警信息。
173.进一步的，图9是本技术实施例提供的违停预警系统的结构示例图。如图9所示，违停预警系统包括：违停预警装置70和路侧感知设备80；
174.路侧感知设备80用于获取道路参考信息，将道路参考信息发送给违停预警装置70；
175.违停预警装置70用于根据道路参考信息，判断是否存在异常行驶的目标车辆；还用于根据道路参考信息，确定与目标车辆存在事故风险的指定车辆。
176.其中，违停预警系统还包括车载终端90，路侧感知设备80包括路侧探测模块和路侧通讯终端；
177.车载终端90包括gnss模块、天线模块、中心处理模块、安全认证模块和can模块等，与路侧通讯终端通信连接，用于将车端信息发送给路侧通讯终端；还用于接收来自路侧通讯终端的预警信息；
178.路侧探测模块包括雷达模块、摄像头模块等，与路侧通讯终端通信连接，用于通过路侧通讯终端将探测获得的感知信息发送给违停预警装置70；
179.路侧通讯终端与违停预警装置70通信连接，用于将接收到的道路参考信息发送给违停预警装置70，道路参考信息包括感知信息和车端信息；还用于接收来自违停预警装置70的预警信息；还用于将预警信息发送给车载终端90。
180.需要说明的是，上述装置/模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
181.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
182.图10为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图10所示，该实施例的电子设备包括：至少一个处理器60(图10中仅示出一个)、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述至少一个处理器60上运行的计算机程序62，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
183.所述电子设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是该电子设备的举例，并不构成对其的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
184.所称处理器60可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器60还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
185.所述存储器61在一些实施例中可以是所述电子设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述存储器61在另一些实施例中也可以是所述电子设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
186.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
187.本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
188.所述集成的单元如果以软件功能单元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，本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
189.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
190.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
191.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
192.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
193.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种违停预警方法，其特征在于，包括：接收来自路侧感知设备的道路参考信息；根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆；向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。2.如权利要求1所述的违停预警方法，其特征在于，所述道路参考信息包括所述感知区域内各车辆的所述车辆状态信息和所述感知区域内的地图信息；根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆，包括：根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在禁停区域内停车的目标车辆；和/或，根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在行驶路段上停车的目标车辆。3.如权利要求2所述的违停预警方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括车长、车宽、当前位置和当前速度，所述地图信息包括禁停位置和相应的禁停面积；根据各车辆的车辆状态信息和地图信息，确定在禁停区域内停车的目标车辆，包括：以所述禁停位置为中心，按预设长宽比构造矩形，所述矩形的面积等于所述禁停面积，或所述矩形的面积等于扩大预设比例的所述禁停面积；计算每个车辆的所述当前位置到矩形的两条长边的第一距离，取所述第一距离的最大值；计算每个车辆的所述当前位置到矩形的两条宽边的第二距离，取所述第二距离的最大值；若所述车辆的所述第一距离的最大值小于或等于所述矩形的宽度与二分之一车宽之和，且所述车辆的所述第二距离的最大值小于或等于所述矩形的长度与二分之一车长之和，则确定所述车辆为在禁停区域内；若所述车辆的所述当前速度小于预设速度，则确定所述车辆为目标车辆。4.如权利要求2所述的违停预警方法，其特征在于，所述道路参考信息包括所述感知区域内各车辆的所述车辆状态信息和所述感知区域内的所述地图信息；根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆，包括：根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆；或者，根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆。5.如权利要求4所述的违停预警方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括车长、车宽、当前位置、行驶方向和当前速度；根据各车辆的所述车辆状态信息和所述地图信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于同路段、同车道、同向行驶且存在碰撞风险的指定车辆，包括：根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在路段；从其他车辆中筛选出与所述目标车辆所在路段相同的车辆，作为第一候选车辆；获取所述第一候选车辆的中轴线到所述目标车辆的中轴线的第一距离，从所述第一候
选车辆的集合中筛选出所述第一距离小于两车安全距离的车辆，作为第二候选车辆；根据所述目标车辆和所述第二候选车辆的行驶方向和当前位置，从所述第二候选车辆的集合中筛选出位于所述目标车辆的后方且与所述目标车辆行驶方向相同的车辆，作为第三候选车辆；根据所述目标车辆和所述第三候选车辆的车长、当前位置和当前速度，计算碰撞时间；若所述碰撞时间小于预设碰撞时间，则所述第三候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。6.如权利要求4所述的违停预警方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括当前速度、当前位置和行驶方向；根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆处于交叉路段且交汇时存在碰撞风险的指定车辆，包括：根据各车辆的当前位置和所述地图信息，分别确定各车辆所在路段；获取所述目标车辆所在路段的上游节点和下游节点，获取其他车辆所在路段的上游节点和下游节点，所述上游节点为路段两个节点中在行驶方向前方的节点，所述下游节点为路段两个节点中在行驶方向后方的节点；从所述其他车辆中筛选出上游节点与所述目标车辆所在路段的上游节点相同、且下游节点与所述目标车辆所在路段的下游节点不同的车辆，作为第一候选车辆；根据所述第一候选车辆和所述目标车辆的当前速度、当前位置和行驶方向，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的最小会遇时间；以所述目标车辆为中心，计算所述第一候选车辆与所述目标车辆的交汇最近点；若所述最小会遇时间小于预设碰撞时间，且确认所述第一候选车辆在所述交汇最近点与所述目标车辆有重叠，则所述第一候选车辆为存在碰撞风险的指定车辆。7.一种违停预警装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收来自路侧感知设备的道路参考信息；目标确定模块，用于根据所述道路参考信息，确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；还用于根据所述道路参考信息，确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆；发送模块，用于向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。8.一种违停预警系统，其特征在于，包括：违停预警装置和路侧感知设备；所述路侧感知设备用于获取道路参考信息，将所述道路参考信息发送给所述违停预警装置；所述违停预警装置用于根据所述道路参考信息，判断是否存在违停的目标车辆；还用于根据所述道路参考信息，确定与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆。9.如权利要求8所述的违停预警系统，其特征在于，还包括车载终端，所述路侧感知设备包括路侧探测模块和路侧通讯终端；所述车载终端与所述路侧通讯终端通信连接，用于将车端信息发送给所述路侧通讯终端；还用于接收来自所述路侧通讯终端的预警信息；所述路侧探测模块与所述路侧通讯终端通信连接，用于通过所述路侧通讯终端将探测获得的感知信息发送给所述违停预警装置；所述路侧通讯终端与所述违停预警装置通信连接，用于将接收到的道路参考信息发送
给所述违停预警装置，所述道路参考信息包括所述感知信息和所述车端信息；还用于接收来自所述违停预警装置的预警信息；还用于将所述预警信息发送给所述车载终端。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

技术总结
本申请适用于智慧交通技术领域，提供了一种违停预警方法、装置、系统及计算机可读存储介质。该方法包括：接收来自路侧感知设备的道路参考信息；根据所述道路参考信息确定所述路侧感知设备的感知区域内违停的目标车辆；根据所述道路参考信息确定所述感知区域内与所述目标车辆存在事故风险的指定车辆；向所述指定车辆的车载终端发送预警信息。本申请能及时发现道路上的违停车辆，有针对性地查找出受违停车辆影响的指定车辆，并对其发送预警，极大程度降低了正常行驶车辆的风险，同时，不会对其他不受影响的车辆造成打扰，有利于维持交通秩序稳定。序稳定。序稳定。


技术研发人员：王猛 刘玉娇 张通达
受保护的技术使用者：北京万集科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2023/5/23