申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2023-11-10

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN117523841A

主分类号：G08G1/01

分类号：G08G1/01;G08G1/0967

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明公开了一种智能网联环境下面向动态交通瓶颈的道路行车风险预警方法，其步骤包括：1、建立道路平面直角坐标系；2、获取当前时刻动态交通瓶颈及车辆相关信息；3、预测下一时刻动态交通瓶颈及目标车辆相关信息；4、预测下一时刻目标车辆的道路边界风险场值、叠加动态交通瓶颈风险场值和叠加车辆风险场值；6、预测下一时刻目标车辆的总风险场值；7、判断是否对目标车辆发出风险预警信号。本发明能通过在智能网联环境下获取当前时刻的道路、动态交通瓶颈及车辆相关信息，预测下一时刻目标车辆在行进过程中的动态风险值，判断是否对目标车辆发出风险预警信号，从而预防交通事故的发生，提高道路交通安全水平。

主权项：1.一种智能网联环境下面向动态交通瓶颈的道路行车风险预警方法，其特征在于，所述智能网联环境下的车辆均为网联自动驾驶车辆，且行驶在单向三车道上；所述智能网联环境下的动态交通瓶颈为非静止状态；所述行车风险预警方法包括以下步骤：步骤1、以道路最内侧车道的道路边界线起点作为原点，以最内侧车道的道路边界线为Y轴，以最内侧车道的道路边界线与最外侧车道的道路边界线之间的垂线作为X轴，从而建立道路直角坐标系；所述直角坐标系中的Y轴正方向为车辆的行驶方向，X轴正方向为最内侧车道指向最外侧车道的方向；步骤2、获取t时刻目标车辆j的相关信息：获取t时刻的目标车辆j的坐标获取t时刻的目标车辆j在X轴方向上的移动速度加速度获取t时刻的目标车辆j在Y轴方向上的移动速度加速度步骤3、令Δt为时间间隔，预测t+Δt时刻的目标车辆j的相关信息：利用式1计算t+Δt时刻的目标车辆j的坐标 利用式2计算t+Δt时刻的目标车辆j在X轴方向上的移动速度和在Y轴方向上的移动速度 利用式3计算t+Δt时刻的目标车辆j在X轴方向上的加速度和在Y轴方向上的加速度 步骤4、预测t+Δt时刻车辆j受到的道路边界风险场值：利用式4计算t+Δt时刻最内侧和最外侧车道的道路边界对车辆j产生的道路边界风险场值 式4中，α为道路边界风险场的系数；xs,k表示第k条边界上任意一点的横坐标；表示t+Δt时刻车辆j的横坐标；步骤5、确定t时刻的信息采集路段上的动态交通瓶颈及总数：步骤5.1、以横坐标范围在[0,3w]，纵坐标范围在的路段作为时刻t的信息采集路段；其中w表示道路上一条车道的宽度，L表示信息采集路段的长度；利用智能路侧检测器识别出信息采集路段上车辆及其车辆总数N，并对车辆依次编号，其中任意一辆车辆的编号为h，h＝1,…,N；步骤5.2、令h＝1；步骤5.3、定义o表示信息采集路段上动态交通瓶颈的编号，并初始化o＝1；步骤5.4、获取t时刻的信息采集路段上第h辆车辆的速度判断是否成立，若成立，则将第h辆车记为第o个动态交通瓶颈，将o+1赋值给o，h+1赋值给h，并执行步骤5.5；否则，将h+1赋值给h，并执行步骤5.5；其中，vmove表示动态交通瓶颈的界定速度；步骤5.5、判断hN是否成立，若成立，则表示得到动态交通瓶颈的总数O，执行步骤6；否则，返回步骤5.4顺序执行；步骤6、预测t+Δt时刻目标车辆j受到的叠加动态交通瓶颈风险场值：步骤6.1、初始化o＝1；定义表示t+Δt时刻目标车辆j受到的叠加动态交通瓶颈风险场值；并初始化步骤6.2、获取t时刻第o个动态交通瓶颈的信息集合其中，表示t时刻第o个动态交通瓶颈的坐标；分别表示t时刻第o个动态交通瓶颈在X轴和Y轴方向上的移动速度；分别表示t时刻第o个动态交通瓶颈在X轴和Y轴方向上的加速度；步骤6.3、预测t+Δt时刻第o个动态交通瓶颈的信息集合利用式5计算得到t+Δt时刻第o个动态交通瓶颈的坐标 利用式6计算得到t+Δt时刻第o个动态交通瓶颈在X轴和Y轴方向上的移动速度 利用式7计算t+Δt时刻第o个动态交通瓶颈的速度 利用式8计算t+Δt时刻的目标车辆j的质心和第o个动态交通瓶颈的质心间的连线，与第o个动态交通瓶颈的运动方向所形成的顺时针夹角 利用式9计算t+Δt时刻第o个动态交通瓶颈的加速度 步骤6.4、若判断是否成立，若成立，则t+Δt时刻目标车辆j受到第o个动态交通瓶颈的风险场值否则，则利用式10计算t+Δt时刻目标车辆j受到第o个动态交通瓶颈的风险场值 式10中，λ1表示动态交通瓶颈风险场的系数；β2表示与加速度相关的待定系数值；τ表示安全距离的临界阈值；μ表示与速度有关的待定系数；mo表示第o个动态交通瓶颈的质量；若判断是否成立，若成立，则t+Δt时刻目标车辆j受到第o个动态交通瓶颈的风险场值否则，则利用式10计算t+Δt时刻目标车辆j受到第o个动态交通瓶颈的风险场值步骤6.5、判断是否成立，若成立，则将赋值给并执行步骤6.6；否则，则直接执行步骤6.6；其中，Eod表示能造成行车影响的动态交通瓶颈风险阈值；步骤6.6、判断oO是否成立，若成立，则将o+1赋值给o，返回步骤6.2顺序执行；否则，则执行步骤7；步骤7、预测t+Δt时刻目标车辆j受到的叠加车辆风险场值：步骤7.1、定义i表示目标车辆j的周围车辆的编号，并初始化i＝1；定义表示t+Δt时刻目标车辆j受到的叠加车辆风险场值；并初始化步骤7.2、获取t时刻目标车辆j的第i个周围车辆的信息集合其中，表示t时刻第i个周围车辆的坐标；分别表示t时刻第i个周围车辆在X轴和Y轴方向上的移动速度；分别表示t时刻第i个周围车辆在X轴和Y轴方向上的加速度；步骤7.3、预测t+Δt时刻第i个周围车辆的信息集合利用式11计算得到t+Δt时刻第i个周围车辆的坐标 利用式12计算得到t+Δt时刻第i个周围车辆在X轴和Y轴方向上的移动速度 利用式13计算t+Δt时刻第i个周围车辆的速度 利用式14计算t+Δt时刻的目标车辆j的质心和第i个周围车辆的质心间的连线，与第i个周围车辆的运动方向所形成的顺时针夹角 利用式15计算t+Δt时刻第i个周围车辆的加速度 步骤7.4、利用式16计算t+Δt时刻第i个周围车辆对目标车辆j产生的车辆风险场值 式16中，λ2表示车辆风险场的系数；β2表示与加速度相关的待定系数值；τ表示安全距离的临界阈值；μ表示与速度有关的待定系数；mi表示第i个周围车辆的质量；步骤7.5、判断是否成立，若成立，则将赋值给并执行步骤7.6；否则，则直接执行步骤7.6；其中，Evd表示能造成行车影响的车辆风险阈值；步骤7.6、判断in是否成立，若成立，则将i+1赋值给i，返回步骤7.2顺序执行；否则，则执行步骤8；其中，n表示目标车辆j的周围车辆总数；步骤8、利用式17计算t+Δt时刻目标车辆j的总风险场值 式17中，γs表示道路边界风险场的场强所占的比重；γo表示动态交通瓶颈风险场的场强所占的比重；γv表示车辆风险场的场强所占的比重；步骤9、若则在t时刻对目标车辆j发出风险预警信号，并执行步骤10；若则直接执行步骤10；其中，Esafe表示保证车辆安全行驶的风险阈值；步骤10、将t+Δt赋值给t，返回步骤2顺序执行。

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百度查询： 合肥工业大学 智能网联环境下面向动态交通瓶颈的道路行车风险预警方法

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