(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210907189.7 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 张学全　王紫煜　黄震　汪乐凡　 陈梓禾　王开言　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 严彦 (51)Int.Cl. G08G 1/01(2006.01) G08G 1/07(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控 方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种融合道路BIM与监控视频的 交叉口应急导控 方法及系统， 包括引入目标城市 交叉口区域的二维矢量道路线、 目标城市交叉口 区域的三维BIM模型、 目标城市交叉口区域的视 频监控数据， 将目标城市交叉口区域剖分为多组 车道区域和多组交织区域； 根据目标城市交叉口 的三维BIM模型和视频监控数据， 将视频投影到 三维BIM模型上， 实现道路 交通多源数据融合； 根 据融合数据， 提取并统计目标城市交叉口车流量 和特种车辆状态信息； 根据当前交叉口车流量状 态， 分析设置不同的交叉口管控 方案以及不同的 特种车辆通行方案； 根据多组交叉口信号配时和 通行方案， 进行交通仿真； 根据仿真结果， 对比分 析不同导控 方案， 综合评价急救车辆通过交叉口 最优方案 。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115331434 A 2022.11.11 CN 115331434 A 1.一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤1， 引入目标城市交叉口区域的二维矢量道路线、 目标城市交叉口区域的三维BIM 模型、 目标城市交叉 口区域的视频监控数据， 将目标城市交叉口区域剖分为多组车道 区域 和多组交织区域； 步骤2， 根据目标城市交叉口的三维BIM模型和视频监控数据， 将视频投影到三维BIM模 型上， 实现道路交通多源数据融合； 步骤3， 根据视频监控与三维BIM融合数据， 提取并统计目标城市交叉口车流量和特种 车辆状态信息； 步骤4， 根据当前交叉口车流量状态， 分析设置不同的交叉口管控方案以及不同的特种 车辆通行 方案； 步骤5， 根据多组 交叉口信号配时和通行 方案， 基于交通仿真软件进行交通仿真； 步骤6， 根据仿真结果， 对比分析不同导控方案， 综合评价急救车辆通过交叉口最优方 案。 2.根据权利要求1所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法， 其特征在 于： 步骤1 中， 计算目标城市交叉口区域的二 维矢量道路剖分的矩形车道区域的二 维局部坐 标， 基于七参数转换法分别计算剖分矩形区域的顶点坐标， 对于两条车道交叉口区域， 根据 两个剖分区域求交计算得到， 最后计算得到目标城市交叉口的多组车道区域和多组交织区 域。 3.根据权利要求1所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法， 其特征在 于： 步骤2中， 建立设视频监控图像上的像素坐标与对应于目标城市交叉口的三维BIM模型 上的一点的映射关系， 通过图像坐标与三维笛卡尔坐标映射关系， 将视频图像投影到三维 BIM模型上。 4.根据权利要求1所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法， 其特征在 于： 步骤3中， 包括以下处 理， 针对车辆识别， 收集各类型各角度拍摄社会车辆以及急救车辆 图片， 制作车辆标签训 练集， 利用YOLO模型训练该训练集 生成对应的权 重文件， 提取 得到特种车辆和普通车辆； 将车辆外包矩形的图像坐标， 与车道区域图像坐标进行求交， 判断其位于哪一条车道， 设得到的车辆外接矩形范围为EFGH， 依次遍历所有的矩形车道区域、 交织区域与车辆外接 矩形求交， 计算其所占车辆外包 区域面积的比例Ratio； 比列Ratio超过相应阈值则相应区 域的车流 量计数+1， 否则不计数， 根据车道区域矩形 车道区域统计得到车道流 量； 针对特种车辆， 计算得到其中心点 Q， 得到Q点对应的经纬高坐标。 5.根据权利要求1或2或3或4所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方 法， 其特征在于： 步骤4中， 将视频提取的特种车辆当前位置作为起点， 目的地作为终点， 基 于最小生成树法设定在构建过程中不形成分叉回路； 根据 交叉口路况， 特种 车辆通过当前 交叉口的导控方案由信号控制和路径规划两者组合而成， 包括以下 可选方案， (1)采用正常信号控制， 直行通过交叉口； (2)采用优先通行信号控制， 直行通过交叉口； (3)采用正常信号控制， 右转 掉头通过； (4)采用优先通行信号控制， 右转 掉头通过。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115331434 A 26.一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控系统， 其特征在于： 用于实现如权利 要求1‑5任一项所述的一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法。 7.根据权利要求6所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控系统， 其特征在 于： 包括以下模块， 第一模块， 用于引入目标城市交叉口区域的二维矢量道路线、 目标城市交叉口区域的 三维BIM模型、 目标城市交叉口区域的视频监控 数据， 将目标城市交叉口区域剖分为多组车 道区域和多组 交织区域； 第二模块， 用于根据目标城市交叉口的三维BIM模型和视频监控数据， 将视频投影到三 维BIM模型 上， 实现道路交通多源数据融合； 第三模块， 用于根据视频监控与三维BIM 融合数据， 提取并统计目标城市交叉口车流量 和特种车辆状态信息； 第四模块， 用于根据当前交叉口车流量状态， 分析设置不同的交叉口管控方案以及不 同的特种车辆通行 方案； 第五模块， 用于根据多组交叉口信号配时和通行方案， 基于交通仿真软件SUMO进行交 通仿真； 第六模块， 用于根据仿真结果， 对比分析不同导控方案， 综合评价急救车辆通过交叉口 最优方案 。 8.根据权利要求6所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控系统， 其特征在 于： 包括处理器和存储器， 存储器用于存储程序指 令， 处理器用于调用存储器中的存储指 令 执行如权利要求1 ‑5任一项所述的一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法。 9.根据权利要求6所述一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控系统， 其特征在 于： 包括可读存储介质， 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序执行时， 实现如权利要求1 ‑5任一项所述的一种融合道路BIM与监控视频的交叉口应急导控方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115331434 A 3