一种智能手机的车辆变道行为检测方法研究与实践开题报告

全文总字数：3407字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着智能交通的发展以及经济的快速发展，人们对于智能交通的需求也更多元化，深入化，对良好交通的憧憬越来越迫切。而伴随着车辆的增多，交通状况越来越差，如果能够建立一个智能交通网络来统一协调车辆的运行以及定位车辆所行驶的车道，那么将会大大改善如今拥堵的交通状况，为提高人们的幸福感做出贡献。而这个智能网络的基础之一在于，如何检测出车辆的变道行为。

现如今的车辆定位系统使用最多的定位工具是gps，但是由于星历误差，卫星时钟误差，电离层效应和多径失真等误差，导致精度不足，没有办法直接定位车辆所行驶的车道。如今国内外对于此的解决办法主要有以下三种，一是通过检测汽车周边的行驶环境，收集相关信息之后与gps相互整合从而得到汽车行驶的车道，二是通过建立一个车与车之间的网络，由车与车之间的相互通信来获取汽车所行驶的车道，三是通过摄像头采集到行驶图像，从图像中分析，识别车道线，车道标识等外部信息来确定车辆所在车道。此外，国外也有一些研究人员通过在车内内置额外的传感器来获取车辆的信息。这些方法都太过依赖于预先加装的基础设施或者额外的硬件，这将会导致额外的成本。

而伴随着智能手机的发展，智能手机的运算能力日益增强，人们开发了越来越多的基于手机的车载应用。在本次研究中，我们将结合智能手机传感器与gps，共同实现车道定位的功能。主要思想是通过感应车辆的变道行为，来对车辆所在车道进行定位。在实现过程中也存在着挑战。第一，在不同的驾驶环境中，智能手机采集到的数据是不一样的，第二，应保证系统的实时性与鲁棒性。第三，系统应该是轻量级的，能够在智能手机上运行。

2. 研究的基本内容与方案

（一）研究的主要内容

分析车辆单次左变道、单次右变道和连续变道时，智能手机惯性单元测量值的变化规律。基于观察规律，设计复杂度较低的实时车辆变道行为检测方法，并在智能手机上完成程序设计，进而在实际道路上进行测试。完成的主要内容包括：（1）分析不同车辆变道行为的特性（2）设计时间复杂度低、实时性高的车辆变道检测方法（3）完成车辆变道检测方法的程序设计（4）在实际行车环境下对方法进行测试

（二）研究的目标

3. 研究计划与安排

（1）2月25日-3月15日，查阅相关文献资料，编写开题报告，指导老师审核开题报告。（2）3月16日-4月15日，对开题报告进行修改完善；完成车辆不同变道行为的特性分析和变道行为检测的算法设计。（3）4月16日-4月30日，学生提交毕业设计（论文）工作阶段性报告，指导老师完成阶段性报告审核。（4）5月1日-5月12日，按任务书要求撰写论文，在此期间完成论文初稿。（5）5月13日-5月25日，按导师要求修改完善论文，提交答辩稿及英译稿。指导老师审阅设计（论文）答辩稿。（6）6月5日前，学生在系统内填报答辩申请表，指导老师审核

4. 参考文献（12篇以上）

[1] lee c, moon j h. robust lane detection and tracking for real-time applications[j]. ieee transactions onintelligent transportation systems, 2018, 19(12): 4043-4048.[2] rathore a s. lane detection for autonomousvehicles using opencv library[j]. 2019.[3] 王文豪, 高利. 一种基于 opencv 的车道线检测方法[j]. 激光杂志, 2019, 40(1): 44-47.

[4] xux, yu j, zhu y, et al. leveraging smartphones for vehicle lane-levellocalization on highways[j]. ieee transactions on mobile computing, 2017,17(8): 1894-1907.[5] ouyang z, niu j, guizani m. improved vehicle steering pattern recognitionby using selected sensor data[j]. ieee transactions on mobile computing, 2017,17(6): 1383-1396.

[6] lanedetection algorithm using vanishing point,. j.y.wang,j.m.duan. proceedings ofthe 2013 international conference on machine learning and cybernetics . 2013