本发明实施例涉及目标跟踪、行为轨迹分析、惯性导航、自动驾驶、自动控制技术领域，具体涉及一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置、系统及方法。
背景技术：
高速公路上需要对行驶的车辆进行车速和行驶状态的监控，对汽车基础信息进行搜集，现有车牌抓拍系统主要由外部触发或自我触发两种工作方式，来实现对车辆的图像抓拍功能，外部触发工作方式主要是由：线圈车辆检测器、测速雷达传感器、多目标雷达传感器、激光雷达传感器等来实现，当车辆经过以上检测器预画划定的检测区域时，传感器就会给车牌抓拍摄像机以及触发信号(一般是io控制量)，车牌抓拍摄像机在接收到这个触发信息号时便启动自身的摄像机快门实现对车辆的图像的抓拍。
利用雷达传感实现对车辆特征信息的跟踪，包括车辆的尺寸、类型、速度以及移动方向等信息，由于高速路段车流量大、车况信息较为复杂，超车会车频繁，容易出现车辆被其它大型车辆遮挡或者在车辆进入隧道后丢失信号的情况，此时雷达就无法追踪到车辆的信息，造成目标丢失，无法收集车辆信息。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置、系统及方法，以解决现有车辆定位装置、导航装置、广域雷达跟踪车辆易丢失的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例的第一方面，公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置，所述一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置包括：雷达传感器和数据采集处理器，所述雷达传感器设置在道路侧边对经过的车辆进行跟踪监测，所述数据采集处理器与雷达传感器同点设置并与雷达传感器连接，所述雷达传感器通过扫描的方式，采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，在车辆被遮挡后，数据采集处理器进行补点操作，当雷达传感器再次捕捉到该车辆后进行信息接续匹配构成完整的跟踪数据，数据采集处理器的处理结果发送至中心数据管理服务器进行存储。
进一步地，所述雷达传感器通过高速扫描的方式，获取检测范围内的所有的目标物体的雷达波反射信号信息，其中包括静止目标的信息、运动目标的信息以及干扰信号信息，这些信息通过数据采集处理器进行分析处理后获得车辆的动态信息，动态信息包括：车辆实时的运动速度、运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、方向角、所在车道、目标距离雷达靶面的xyz坐标值、系统中的id身份编号以及车辆有无异常情况出现。
根据本发明实施例的第二方面，公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，所述系统包括：车辆遮挡跟踪补偿模块、车辆连续跟踪信息传递交互模块、车辆id身份编号修正模块和车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块，所述车辆遮挡跟踪补偿模块根据雷达扫描汽车自丢失信息前五次点迹信息的变化规律，并依据车辆现在的运动规律以及借鉴惯性导航的思维逻辑，进行模拟点迹及动态信息补偿的一种方式，当车辆处于车辆遮挡区域而无法被雷达有效扫描到并获取车辆的动态信息时，根据雷达扫描形成车辆运动点迹时间间隔对即将出现下一个的点迹位置以及动态信息进行模拟预测和补充填点，模拟仿真汽车正常行驶在雷达检测区域内，雷达扫描形成的车辆点迹信息和车辆的动态信息，当经过多轮补点后仍未接收到雷达发送过来的最新真实的车辆点迹数据信息时则判定车辆短暂丢失，所述数据采集处理器中运行车辆遮挡跟踪补偿模块将判定为短暂丢失的车辆纳入丢失车辆列表中并在数据库中进行缓存，并继续进行模拟车辆跟踪数据补偿填点，并将模拟仿真补偿的点迹数据信息和车辆的动态数据信息不断的存入数据库中以备调用，并结合雷达实时扫描车辆点迹数据在合理偏差阈值范围内与丢失车辆列表内的车辆数据逐一匹配，直至匹配成功，匹配成功后被模拟补偿的点迹信息将被送入车辆id身份编号修正模块，进行数据信息修正输出，否则经过多轮车辆跟踪点迹数据补偿后仍无法匹配成功则判定车辆在雷达覆盖的扫描范围内永久丢失，并从丢失车辆列表中移除且停止目标车辆补偿工作。
进一步地，所述车辆遮挡跟踪补偿模块将汽车丢失前五次点迹信息作为补充参考点，对参考点的位置进行分析，利用惯性导航原理对参考点位置数据进行加权平均，计算目标运动角度，推断补充目标点所在方向，对参考点的速度变化曲线进行分析，根据目标加速度或减速度变化规律，推断补充目标点的实时速度，计算目标在50毫秒内运行的距离，以当前目标所在位置为基准点，将计算出的目标运动方向进行延伸，在延伸线上对目标运行的距离进行标注，得出补充目标点所在位置，进行多轮补点。
进一步地，所述车辆id身份编号修正模块实现当车辆由于某种原因造成的短暂遮挡或车辆进入两个临近雷达检测区域时，使被跟踪的车辆的唯一id身份编号信息发生变化的一种修正机制，用来保持被跟踪的同一车辆id身份编号信息始终保持不变，除非出现车辆id身份编号信息无法修正的情况。
进一步地，所述车辆连续跟踪信息传递交互模块主要实现车辆从相邻两个雷达重叠区域通过时，将带有完整信息被跟踪车辆的数据通过主辅目标关联机制以及目标关联后信息修正机制，相邻的两个雷达传感器分为第一雷达传感器和第二雷达传感器，第一雷达传感器扫描第一雷达检测区域，第二雷达传感器扫描第二雷达检测区域，第一雷达检测区域与第二雷达检测区域之间有雷达重叠区域，将两个临近雷达同时扫描的同一辆的数据信息关联并融合在一起并将目标信息进行修正，修正后的目标完整信息通过数据采集处理器及通信网络传递给车辆即将经过的雷达传感器和数据采集处理器，数据采集处理器接收到此目标信息后并以此目标信息为准，将自身通过本地雷达传感器采集的原始数据处理后得到只带有动态信息被跟踪车辆，依照此目标信息进行持续修改再次形成一个目标完整数据信息，直到车辆驶入下一个雷达重叠区域并将目标完整数据信息再次传递给下一个雷达传感器以及数据采集处理器为止，来完成同一辆车在两个雷达间以及多个连续布设区域重叠雷达间的数据传递，以保证同一辆车的完整数据信息始终保持不变，该模块需要与车辆id身份编号修正模块协同运行以保证同一辆车的id身份编号信息和车辆特征信息也保持不变。
进一步地，所述车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块在于车辆经过数据采集处理器时，车辆将带有完整车辆数据信息经过连续区域重叠的多个雷达传感器，当被跟踪的车辆在行驶过程中因某种原因被遮挡的时间超过五秒钟或两个雷达间信息传递交互失败，导致车辆的完整信息丢失而采取另一种补偿方式，在被跟踪车辆被遮挡又重新出现被雷达传感器扫描到后以及两个雷达传感器间信息传递交互失败被另一个雷达扫描到后，车辆的特征信息已经丢失无法补偿，而车辆的特征信息因为又被雷达传感器扫描到又重新获得了新的车辆动态信息，而该动态信息中的唯一id身份编号同样发生变化已经无法进行补偿，此时系统会将这个不知名的车辆动态信息列入暂存数据库中，并将其经过的点迹信息进行持续保存，持续跟踪监视该车辆，之前丢失的带有完整信息被跟踪车辆的点迹信息和车辆的完整信息，都被保存在永久数据库中以备再次被调用，在此期间系统仍然运行车辆遮挡跟踪补偿模块和车辆id身份编号修正模块以及车辆连续跟踪信息传递交互模块来做车辆数据持续传递，在此过程中系统只对车辆的动态数据信息进行关注，这个过程直到车辆进入下一个数据采集处理器为止，当车辆进入下一个数据采集处理器时，所有丢失带有车辆完整数据信息的目标进行检索并用车辆的特征信息进行的匹配，如在检索的目标中匹配成功，则系统会调取该目标车辆的动态信息以及特征信息和最后一次出现的点迹信息，并将现在持续跟踪定位车辆的信息进行修正和补充完善，其修正内容为车辆动态信息中的id身份编号，补充内容为该车辆的特征信息以及车辆在丢失区域模拟填充的点迹信息，在此期间系统会将该车辆存在临时数据库中的信息全部与存在永久数据库中的信息进行合并，保存在永久数据库中，从而让该车辆所经过路径的点迹信息变的完整，系统会将该目标重新列为正常跟踪的目标进行持续跟踪定位，如被跟踪信息不完整的车辆在下一个数据采集处理器未能匹配成功寻回时，则该车辆将会赋予全新的完整的数据信息并被持续关注，其所经过的点迹信息继续保存在临时数据库中已被调用，直至该车辆信息被正确修正或驶离连续雷达所覆盖的区域为止。
根据本发明实施例的第三方面，公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿方法，所述方法为：利用雷达传感器采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，当车辆驶入到两个雷达相互重叠的区域时，两个相邻的雷达会对该车辆进行同时扫描，并在雷达传感器以及数据采集处理器中生成各自对应同一辆的车辆动态数据，该数据通过网络进行两个相邻数据采集处理器之间的相互传递与通信，并以生成带有车辆身份信息的一端数据为主另一端数据为辅，通过预先设定好的跨雷达车辆数据融合传递的规则，将被跟踪的同一辆车的身份信息按照车辆所经过的雷达覆盖区域以对应的数据采集处理器为节点逐个传递下去，直到车辆驶离连续布设雷达传感器所覆盖的区域范围，期间数据采集处理器将车辆的身份信息结合本地雷达所采集并形成的车辆动态信息进行关联与数据的修正输出工作，以保持同一辆车无论经过多少个连续布设的雷达传感器所覆盖的范围其身份信息始终保持不变，当车辆由于某种原因处于遮挡区域时而导致雷达传感器无法扫描到车辆而无法获取其动态数据信息时，数据采集处理器马上启动动态补偿功能以保证车辆因为短暂的遮挡而造成的数据丢失和系统不稳定的问题出现，通过这种方式可以实现多个雷达传感器覆盖的范围内对同一车辆的全程连续跟踪实时定位的功能。
本发明实施例具有如下优点：
本发明公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置、系统及方法，通过雷达传感器跟踪车辆获取雷达跟踪数据，雷达传感器根据不同的车辆生成每辆车唯一对应的id身份编号，数据采集处理器将雷达跟踪数据与车辆的id身份编号相关联，保证目标的唯一性，在跟踪目标被遮挡丢失后进行主动补点，预测运行轨迹，直至再次跟踪到目标并进行点迹接续，实现完整跟踪。在目标经过雷达监测重叠区域时，将信息进行依次传送，防止目标在雷达监测重叠区域出现丢失。利用雷达传感器能够实时全天监控全路段的行驶情况，减少受天气、环境因素的影响不能准确采集车辆信息的情况，通过雷达跟踪数据与抓拍的车辆信息融合生成车辆的行驶路径，能够精准定位车辆位置，对车辆长时间占用错误车道进行取证，提升整体调度指挥能力，促进搭建智慧高速公路大数据平台。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置连接示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统的车辆跟踪补偿匹配流程图；
图中：1-数据采集处理器、2-雷达重叠区域、3-车辆遮挡区域、4-中心数据管理服务器、5-第一雷达传感器、6-第二雷达传感器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置，所述车辆防丢失跟踪装置包括：雷达传感器和数据采集处理器1，所述雷达传感器设置在道路侧边对经过的车辆进行跟踪监测，所述数据采集处理器1与雷达传感器同点设置并与雷达传感器连接，所述雷达传感器通过扫描的方式，采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器1进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，在车辆被遮挡后，数据采集处理器1进行补点操作，当雷达传感器再次捕捉到该车辆后进行信息接续匹配构成完整的跟踪数据，数据采集处理器1的处理结果发送至中心数据管理服务器4进行存储。
雷达传感器通过高速扫描的方式，获取检测范围内的所有的目标物体的雷达波反射信号信息，其中包括静止目标的信息、运动目标的信息以及干扰信号信息，这些信息通过数据采集处理器1进行分析处理后获得车辆的动态信息，动态信息包括：车辆实时的运动速度、运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、方向角、所在车道、目标距离雷达靶面的xyz坐标值、系统中的id身份编号以及车辆有无异常情况出现。
当带有包括车辆的动态数据信息的车辆驶入到两个雷达相互重叠的区域时，两个相邻的雷达会对该车辆进行同时扫描，并在雷达传感器成各自对应同一辆的车辆动态数据，该数据通过网络进行两个相邻数据采集处理器1之间的相互传递与通信，并以生成带有车辆身份信息的一端数据为主另一端数据为辅，通过预先设定好的跨雷达车辆数据融合传递的规则，将被跟踪的同一辆车的身份信息按照车辆所经过的雷达覆盖区域以对应的数据采集处理器1为节点逐个传递下去，直到车辆驶离连续布设雷达传感器所覆盖的区域范围。期间数据采集处理器1将车辆的身份信息结合本地雷达所采集并形成的车辆动态信息进行关联与数据的修正输出工作，以保持同一辆车无论经过多少个连续布设的雷达传感器所覆盖的范围其身份信息始终保持不变。当车辆由于某种原因处于遮挡区域时而导致雷达传感器无法扫描到车辆而无法获取其动态数据信息时，数据采集处理器1马上启动动态补偿功能以保证车辆因为短暂的遮挡而造成的数据丢失和系统不稳定的问题出现，通过这种方式可以实现多个雷达传感器覆盖的范围内对同一车辆的全程连续跟踪实时定位的功能。
实施例2
本实施例公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，所述系统包括：车辆遮挡跟踪补偿模块、车辆连续跟踪信息传递交互模块、车辆id身份编号修正模块和车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块，所述车辆遮挡跟踪补偿模块根据雷达扫描汽车自丢失信息前五次点迹信息的变化规律，并依据车辆现在的运动规律以及借鉴惯性导航的思维逻辑，进行模拟点迹及动态信息补偿的一种方式，当车辆处于车辆遮挡区域3而无法被雷达有效扫描到并获取车辆的动态信息时，根据雷达扫描形成车辆运动点迹时间间隔对即将出现下一个的点迹位置以及动态信息进行模拟预测和补充填点，模拟仿真汽车正常行驶在雷达检测区域内，雷达扫描形成的车辆点迹信息和车辆的动态信息。
车辆遮挡跟踪补偿模块将汽车丢失前五次点迹信息作为补充参考点，对参考点的位置进行分析，利用惯性导航原理对参考点位置数据进行加权平均，计算目标运动角度，推断补充目标点所在方向，对参考点的速度变化曲线进行分析，根据目标加速度或减速度变化规律，推断补充目标点的实时速度，计算目标在50毫秒内运行的距离，以当前目标所在位置为基准点，将计算出的目标运动方向进行延伸，在延伸线上对目标运行的距离进行标注，得出补充目标点所在位置，进行多轮补点。
当经过多轮补点后仍未接收到雷达发送过来的最新真实的车辆点迹数据信息时则判定车辆短暂丢失，所述数据采集处理器1中运行车辆遮挡跟踪补偿模块将判定为短暂丢失的车辆纳入丢失车辆列表中并在数据库中进行缓存，并继续进行模拟车辆跟踪数据补偿填点，并将模拟仿真补偿的点迹数据信息和车辆的动态数据信息不断的存入数据库中以备调用，并结合雷达实时扫描车辆点迹数据在合理偏差阈值范围内与丢失车辆列表内的车辆数据逐一匹配，直至匹配成功，匹配成功后被模拟补偿的点迹信息将被送入车辆id身份编号修正模块，进行数据信息修正输出，否则经过多轮车辆跟踪点迹数据补偿后仍无法匹配成功则判定车辆在雷达覆盖的扫描范围内永久丢失，并从丢失车辆列表中移除且停止目标车辆补偿工作。
车辆id身份编号修正模块实现当车辆由于某种原因造成的短暂遮挡或车辆进入两个临近雷达检测区域时，使被跟踪的车辆的唯一id身份编号信息发生变化的一种修正机制，用来保持被跟踪的同一车辆id身份编号信息始终保持不变，除非出现车辆id身份编号信息无法修正的情况。
车辆连续跟踪信息传递交互模块主要实现车辆从相邻两个雷达重叠区域2通过时，将带有完整信息被跟踪车辆的数据通过主辅目标关联机制以及目标关联后信息修正机制，相邻的两个雷达传感器分为第一雷达传感器5和第二雷达传感器6，第一雷达传感器5扫描第一雷达检测区域，第二雷达传感器6扫描第二雷达检测区域，第一雷达检测区域与第二雷达检测区域之间有雷达重叠区域2，将两个临近雷达同时扫描的同一辆的数据信息关联并融合在一起并将目标信息进行修正，修正后的目标完整信息通过数据采集处理器1及通信网络传递给车辆即将经过的雷达传感器和数据采集处理器1，数据采集处理器1接收到此目标信息后并以此目标信息为准，将自身通过本地雷达传感器采集的原始数据处理后得到只带有动态信息被跟踪车辆，依照此目标信息进行持续修改再次形成一个目标完整数据信息，直到车辆驶入下一个雷达重叠区域2并将目标完整数据信息再次传递给下一个雷达传感器以及数据采集处理器1为止，来完成同一辆车在两个雷达间以及多个连续布设区域重叠雷达间的数据传递，以保证同一辆车的完整数据信息始终保持不变，该模块需要与车辆id身份编号修正模块协同运行以保证同一辆车的id身份编号信息和车辆特征信息也保持不变。
目标关联机制原理为，当车辆进入两个相邻雷达重叠检测区域时两个雷达会同时扫描到这辆车，扫描后的雷达原始数据再经过各自本地数据采集处理器1进行分析处理获得车辆的动态数据，由于两个临近雷达所在位置的不同、扫描过程不同步、车辆相对于两个雷达行驶方向不同、设定参数不同、车辆跟踪定位精度有误差多种原因，即使是同一辆车也会由于以上原因在系统中得出两个不一样的动态数据信息及id身份编号信息，在系统中会出现有类似于重影或阴影现象，此时系统会以带有完整信息被跟踪车辆的目标为真实目标或主要目标，另一个雷达扫描同一辆车的目标为虚假目标或辅助目标。
由于被跟踪定位的车辆动态信息中包括：车辆实时的运动速度、运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、方向角、所在车道、目标距离雷达靶面的xyz坐标值、在各自雷达区域内唯一id身份编号以及车辆有无异常情况出现等重要信息，由于雷达扫描车辆是有一定的定位精度的，以此定位精度衡量参考基准，并以真实目标为中心设定一个关联目标范围，如以真实目标为中心半径为5米的圆形为目标关联范围，在此范围内所有的目标列为有效关联目标对象，超过此为范围的目标列为无效目标关联对象，对于无效目标关联对象系统不在关注，系统以目标的实时运动速度、目标运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、所在车道为参考比较关联对象，并与预先设定的关联合并值为参考值以及符合该规律点迹连续重复出现次数m，m为一个可调整的值在1-10范围内进行整数选择，为判断是否关联融合的判定条件。
对于那些满足这些要求的真实目标与虚假目标进行关联，并在预设目标关联融合区域内进行融合，融合后的目标动态信息会以虚假目标动态信息为准，并将其中的id身份编号进行修正，id身份编号将会与之前的真实目标id身份编号保持一致，并将该动作持续下去并将被修正后的结果与该车辆的特征信息形成完整的数据信息输出并存入永久数据库中以备调用，此外该修正后的车辆完整信息将作为下一个重叠区域的真实目标信息使用，如果在重叠区域未能匹配成功的两个目标，真实目标所经过的所有点迹信息与完整数据信息将会存入永久数据库中以备调用，虚假目标动态信息将会被持续存入临时数据库中以备调用，直至在下一个数据融合点匹配回溯成功或车辆驶离多个连续布设雷达所覆盖的检测区域为止。
车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块在于车辆经过数据采集处理器1时，车辆将带有完整车辆数据信息经过连续区域重叠的多个雷达传感器，当被跟踪的车辆在行驶过程中因某种原因被遮挡的时间超过五秒钟或两个雷达间信息传递交互失败，导致车辆的完整信息丢失而采取另一种补偿方式，在被跟踪车辆被遮挡又重新出现被雷达传感器扫描到后以及两个雷达传感器间信息传递交互失败被另一个雷达扫描到后，车辆的特征信息已经丢失无法补偿。
车辆的特征信息因为又被雷达传感器扫描到又重新获得了新的车辆动态信息，而该动态信息中的唯一id身份编号同样发生变化已经无法进行补偿，此时系统会将这个不知名的车辆动态信息列入暂存数据库中，并将其经过的点迹信息进行持续保存，持续跟踪监视该车辆，之前丢失的带有完整信息被跟踪车辆的点迹信息和车辆的完整信息，都被保存在永久数据库中以备再次被调用。
在此期间系统仍然运行车辆遮挡跟踪补偿模块和车辆id身份编号修正模块以及车辆连续跟踪信息传递交互模块来做车辆数据持续传递，在此过程中系统只对车辆的动态数据信息尤其是id身份编号信息进行关注，这个过程直到车辆进入下一个数据采集处理器1为止。
如在检索的目标中匹配成功，则系统会调取该目标车辆的动态信息以及特征信息和最后一次出现的点迹信息，并将现在持续跟踪定位车辆的信息进行修正和补充完善，其修正内容为车辆动态信息中的id身份编号，补充内容为该车辆的特征信息以及车辆在丢失区域模拟填充的点迹信息，在此期间系统会将该车辆存在临时数据库中的信息全部与存在永久数据库中的信息进行合并，保存在永久数据库中，从而让该车辆所经过路径的点迹信息变的完整，系统会将该目标重新列为正常跟踪的目标进行持续跟踪定位，如被跟踪信息不完整的车辆在下一个数据采集处理器1未能匹配成功寻回时，则该车辆将会赋予全新的完整的数据信息并被持续关注，其所经过的点迹信息继续保存在临时数据库中已被调用，直至该车辆信息被正确修正或驶离连续雷达所覆盖的区域为止。
本发明公开的一种车辆防丢失跟踪装置及系统，通过雷达传感器跟踪车辆获取雷达跟踪数据，雷达传感器根据不同的车辆生成每辆车唯一对应的id身份编号，数据采集处理器1将雷达跟踪数据与车辆的id身份编号相关联，保证目标的唯一性，在跟踪目标被遮挡丢失后进行主动补点，预测运行轨迹，直至再次跟踪到目标并进行点迹接续，实现完整跟踪。在目标经过雷达监测重叠区域时，将信息进行依次传送，防止目标在雷达监测重叠区域出现丢失。利用雷达传感器能够实时全天监控全路段的行驶情况，减少受天气、环境因素的影响不能准确采集车辆信息的情况，通过雷达跟踪数据与抓拍的车辆信息融合生成车辆的行驶路径，能够精准定位车辆位置，对车辆长时间占用错误车道进行取证，提升整体调度指挥能力，促进搭建智慧高速公路大数据平台。
实施例3
本实施例公开了一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿方法，所述方法为：利用雷达传感器采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，当车辆驶入到两个雷达相互重叠的区域时，两个相邻的雷达会对该车辆进行同时扫描，并在雷达传感器以及数据采集处理器中生成各自对应同一辆的车辆动态数据，该数据通过网络进行两个相邻数据采集处理器之间的相互传递与通信，并以生成带有车辆身份信息的一端数据为主另一端数据为辅，通过预先设定好的跨雷达车辆数据融合传递的规则，将被跟踪的同一辆车的身份信息按照车辆所经过的雷达覆盖区域以对应的数据采集处理器为节点逐个传递下去，直到车辆驶离连续布设雷达传感器所覆盖的区域范围，期间数据采集处理器将车辆的身份信息结合本地雷达所采集并形成的车辆动态信息进行关联与数据的修正输出工作，以保持同一辆车无论经过多少个连续布设的雷达传感器所覆盖的范围其身份信息始终保持不变，当车辆由于某种原因处于遮挡区域时而导致雷达传感器无法扫描到车辆而无法获取其动态数据信息时，数据采集处理器马上启动动态补偿功能以保证车辆因为短暂的遮挡而造成的数据丢失和系统不稳定的问题出现，通过这种方式可以实现多个雷达传感器覆盖的范围内对同一车辆的全程连续跟踪实时定位的功能。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置，其特征在于，所述主动式探测车辆尺寸跟踪断电补偿装置包括：雷达传感器和数据采集处理器，所述雷达传感器设置在道路侧边对经过的车辆进行跟踪监测，所述数据采集处理器与雷达传感器同点设置并与雷达传感器连接，所述雷达传感器通过扫描的方式，采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，在车辆被遮挡后，数据采集处理器进行补点操作，当雷达传感器再次捕捉到该车辆后进行信息接续匹配构成完整的跟踪数据，数据采集处理器的处理结果发送至中心数据管理服务器进行存储。
2.如权利要求1所述的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿装置，其特征在于，所述雷达传感器通过高速扫描的方式，获取检测范围内的所有的目标物体的雷达波反射信号信息，其中包括静止目标的信息、运动目标的信息以及干扰信号信息，这些信息通过数据采集处理器进行分析处理后获得车辆的动态信息，动态信息包括：车辆实时的运动速度、运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、方向角、所在车道、目标距离雷达靶面的xyz坐标值、系统中的id身份编号以及车辆有无异常情况出现。
3.一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，其特征在于，所述系统包括：车辆遮挡跟踪补偿模块、车辆连续跟踪信息传递交互模块、车辆id身份编号修正模块和车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块，所述车辆遮挡跟踪补偿模块根据雷达扫描汽车自丢失信息前五次点迹信息的变化规律，并依据车辆现在的运动规律以及借鉴惯性导航的思维逻辑，进行模拟点迹及动态信息补偿的一种方式，当车辆处于车辆遮挡区域而无法被雷达有效扫描到并获取车辆的动态信息时，根据雷达扫描形成车辆运动点迹时间间隔对即将出现下一个的点迹位置以及动态信息进行模拟预测和补充填点，模拟仿真汽车正常行驶在雷达检测区域内，雷达扫描形成的车辆点迹信息和车辆的动态信息，当经过多轮补点后仍未接收到雷达发送过来的最新真实的车辆点迹数据信息时则判定车辆短暂丢失，所述数据采集处理器中运行车辆遮挡跟踪补偿模块将判定为短暂丢失的车辆纳入丢失车辆列表中并在数据库中进行缓存，并继续进行模拟车辆跟踪数据补偿填点，并将模拟仿真补偿的点迹数据信息和车辆的动态数据信息不断的存入数据库中以备调用，并结合雷达实时扫描车辆点迹数据在合理偏差阈值范围内与丢失车辆列表内的车辆数据逐一匹配，直至匹配成功，匹配成功后被模拟补偿的点迹信息将被送入车辆id身份编号修正模块，进行数据信息修正输出，否则经过多轮车辆跟踪点迹数据补偿后仍无法匹配成功则判定车辆在雷达覆盖的扫描范围内永久丢失，并从丢失车辆列表中移除且停止目标车辆补偿工作。
4.如权利要求3所述的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，其特征在于，所述车辆遮挡跟踪补偿模块将汽车丢失前五次点迹信息作为补充参考点，对参考点的位置进行分析，利用惯性导航原理对参考点位置数据进行加权平均，计算目标运动角度，推断补充目标点所在方向，对参考点的速度变化曲线进行分析，根据目标加速度或减速度变化规律，推断补充目标点的实时速度，计算目标在50毫秒内运行的距离，以当前目标所在位置为基准点，将计算出的目标运动方向进行延伸，在延伸线上对目标运行的距离进行标注，得出补充目标点所在位置，进行多轮补点。
5.如权利要求3所述的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，其特征在于，所述车辆id身份编号修正模块实现当车辆由于某种原因造成的短暂遮挡或车辆进入两个临近雷达检测区域时，使被跟踪的车辆的唯一id身份编号信息发生变化的一种修正机制，用来保持被跟踪的同一车辆id身份编号信息始终保持不变，除非出现车辆id身份编号信息无法修正的情况。
6.如权利要求3所述的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，其特征在于，所述车辆连续跟踪信息传递交互模块主要实现车辆从相邻两个雷达重叠区域通过时，将带有完整信息被跟踪车辆的数据通过主辅目标关联机制以及目标关联后信息修正机制，相邻的两个雷达传感器分为第一雷达传感器和第二雷达传感器，第一雷达传感器扫描第一雷达检测区域，第二雷达传感器扫描第二雷达检测区域，第一雷达检测区域与第二雷达检测区域之间有雷达重叠区域，将两个临近雷达同时扫描的同一辆的数据信息关联并融合在一起并将目标信息进行修正，修正后的目标完整信息通过数据采集处理器及通信网络传递给车辆即将经过的雷达传感器和数据采集处理器，数据采集处理器接收到此目标信息后并以此目标信息为准，将自身通过本地雷达传感器采集的原始数据处理后得到只带有动态信息被跟踪车辆，依照此目标信息进行持续修改再次形成一个目标完整数据信息，直到车辆驶入下一个雷达重叠区域并将目标完整数据信息再次传递给下一个雷达传感器以及数据采集处理器为止，来完成同一辆车在两个雷达间以及多个连续布设区域重叠雷达间的数据传递，以保证同一辆车的完整数据信息始终保持不变，该模块需要与车辆id身份编号修正模块协同运行以保证同一辆车的id身份编号信息和车辆特征信息也保持不变。
7.如权利要求3所述的一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿系统，其特征在于，所述车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块在于车辆经过数据采集处理器时，车辆将带有完整车辆数据信息经过连续区域重叠的多个雷达传感器，当被跟踪的车辆在行驶过程中因某种原因被遮挡的时间超过五秒钟或两个雷达间信息传递交互失败，导致车辆的完整信息丢失而采取另一种补偿方式，在被跟踪车辆被遮挡又重新出现被雷达传感器扫描到后以及两个雷达传感器间信息传递交互失败被另一个雷达扫描到后，车辆的特征信息已经丢失无法补偿，而车辆的特征信息因为又被雷达传感器扫描到又重新获得了新的车辆动态信息，而该动态信息中的唯一id身份编号同样发生变化已经无法进行补偿，此时系统会将这个不知名的车辆动态信息列入暂存数据库中，并将其经过的点迹信息进行持续保存，持续跟踪监视该车辆，之前丢失的带有完整信息被跟踪车辆的点迹信息和车辆的完整信息，都被保存在永久数据库中以备再次被调用，在此期间系统仍然运行车辆遮挡跟踪补偿模块和车辆id身份编号修正模块以及车辆连续跟踪信息传递交互模块来做车辆数据持续传递，在此过程中系统只对车辆的动态数据信息进行关注，这个过程直到车辆进入下一个数据采集处理器为止，当车辆进入下一个数据采集处理器时，所有丢失带有车辆完整数据信息的目标进行检索并用车辆的特征信息进行的匹配，如在检索的目标中匹配成功，则系统会调取该目标车辆的动态信息以及特征信息和最后一次出现的点迹信息，并将现在持续跟踪定位车辆的信息进行修正和补充完善，其修正内容为车辆动态信息中的id身份编号，补充内容为该车辆的特征信息以及车辆在丢失区域模拟填充的点迹信息，在此期间系统会将该车辆存在临时数据库中的信息全部与存在永久数据库中的信息进行合并，保存在永久数据库中，从而让该车辆所经过路径的点迹信息变的完整，系统会将该目标重新列为正常跟踪的目标进行持续跟踪定位，如被跟踪信息不完整的车辆在下一个数据采集处理器未能匹配成功寻回时，则该车辆将会赋予全新的完整的数据信息并被持续关注，其所经过的点迹信息继续保存在临时数据库中已被调用，直至该车辆信息被正确修正或驶离连续雷达所覆盖的区域为止。
8.一种主动式探测车辆持续跟踪断点补偿方法，其特征在于，所述方法为：利用雷达传感器采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，并生成与车辆对应的唯一id身份编号，当车辆驶入到两个雷达相互重叠的区域时，两个相邻的雷达会对该车辆进行同时扫描，并在雷达传感器以及数据采集处理器中生成各自对应同一辆的车辆动态数据，该数据通过网络进行两个相邻数据采集处理器之间的相互传递与通信，并以生成带有车辆身份信息的一端数据为主另一端数据为辅，通过预先设定好的跨雷达车辆数据融合传递的规则，将被跟踪的同一辆车的身份信息按照车辆所经过的雷达覆盖区域以对应的数据采集处理器为节点逐个传递下去，直到车辆驶离连续布设雷达传感器所覆盖的区域范围，期间数据采集处理器将车辆的身份信息结合本地雷达所采集并形成的车辆动态信息进行关联与数据的修正输出工作，以保持同一辆车无论经过多少个连续布设的雷达传感器所覆盖的范围其身份信息始终保持不变，当车辆由于某种原因处于遮挡区域时而导致雷达传感器无法扫描到车辆而无法获取其动态数据信息时，数据采集处理器马上启动动态补偿功能以保证车辆因为短暂的遮挡而造成的数据丢失和系统不稳定的问题出现，通过这种方式可以实现多个雷达传感器覆盖的范围内对同一车辆的全程连续跟踪实时定位的功能。
技术总结