[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于GIS的無(wú)人車(chē)安全駕駛優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811000826.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109345853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張貴軍;秦子豪;陳安;李遠(yuǎn)鋒;孫滬增;周曉根
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G1/0967
• 分類(lèi)號(hào): G08G1/0967;G08G1/01;G05D1/02;G06T17/05
• 代理公司: 杭州斯可睿專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種基于GIS的無(wú)人車(chē)安全駕駛優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)、數(shù)據(jù)采集：采集城市的建筑數(shù)據(jù)、道路與交通數(shù)據(jù)、路障與路牌數(shù)據(jù)、路口人流量數(shù)據(jù)和紅綠燈數(shù)據(jù)；

2)、三維建模：在ArcGISPro中引入底圖，導(dǎo)入城市建筑數(shù)據(jù)、道路與交通數(shù)據(jù)、路障、路牌數(shù)據(jù)，用導(dǎo)入的城市數(shù)據(jù)建立三維可視化模型，以供車(chē)載設(shè)備顯示以及后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析使用；

3)、車(chē)輛實(shí)時(shí)定位：利用GPS全球定位技術(shù)獲取當(dāng)前無(wú)人駕駛車(chē)輛的位置信息，包括車(chē)輛的行駛路段名稱(chēng)、行駛車(chē)道信息、車(chē)輛的具體坐標(biāo)點(diǎn)、車(chē)輛的行駛方向和行駛速度；

4)、GeoEvent獲取車(chē)輛周?chē)鷮?shí)時(shí)數(shù)據(jù)：將ArcGIS Enterprise與GeoEventServer連接，創(chuàng)建連接器以從數(shù)據(jù)流接收和解譯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以無(wú)人駕駛車(chē)輛位置為圓心，R₁為半徑的圓范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其中獲取的數(shù)據(jù)包括以下方面：A)無(wú)人駕駛車(chē)輛周?chē)?chē)輛的坐標(biāo)位置，移動(dòng)方向，行駛速度，與無(wú)人駕駛車(chē)輛的相對(duì)距離；B)對(duì)道路兩側(cè)的建筑信息，路標(biāo)路障信息進(jìn)行分析；C)當(dāng)路口包含在范圍內(nèi)時(shí)，分析道路及路口的人流量信息、車(chē)流量信息、路口的交通信號(hào)信息，包括紅綠燈信息和路口擁堵信息；D)前方道路是否有交通事故信息，雨水天氣下的路面積水與積雪信息；E)獲取前方道路的信息，道路坡度信息；F)獲取前方道路的公交站點(diǎn)及人行道信息；G)獲取道路上路段的限速信息、前方路段各車(chē)道信息；H)車(chē)輛后方是否有超速行駛車(chē)輛信息；

5)、車(chē)輛雷達(dá)獲取周?chē)鷮?shí)時(shí)數(shù)據(jù)：利用無(wú)人駕駛車(chē)輛的雷達(dá)、攝像頭、傳感器等系統(tǒng)獲取以無(wú)人駕駛車(chē)輛位置為圓心，R₂為半徑的圓范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其中R₂＜R₁，取無(wú)人駕駛車(chē)輛自身的行駛數(shù)據(jù)、周?chē)?chē)輛的行駛數(shù)據(jù)、周?chē)腥思奥氛系臄?shù)據(jù)、路況信息，收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，上傳至服務(wù)器；

6)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析：利用GeoEvent Services的過(guò)濾器和處理器篩選和分析4)中獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，將篩選后的數(shù)據(jù)與5)中收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息每隔T時(shí)間段進(jìn)行分析，計(jì)算出前方道路的交通擁堵指數(shù)，擁堵指數(shù)計(jì)算公式為：

其中f代表交通擁擠指數(shù)，T代表數(shù)據(jù)分析時(shí)間間隔，P₁代表該道路段T時(shí)間內(nèi)的車(chē)輛總數(shù)，P₁/T為單位時(shí)間內(nèi)的車(chē)流量，M₁代表該路段T時(shí)間內(nèi)的行人總數(shù)，M₁/T為單位時(shí)間內(nèi)的人流量，代表該路段車(chē)輛的平均時(shí)速，V₁代表該路段的限速信息，L₁代表該路段檢測(cè)范圍內(nèi)的路障數(shù)量，w₁、w₂、w₃、w₄、w₅分別代表車(chē)流量、人流量、車(chē)輛平均時(shí)速、道路限速、路障的權(quán)重，定義一組評(píng)判值A(chǔ)＝[a₁,a₂,a₃,a₄]，根據(jù)計(jì)算出的f與定義的評(píng)判值進(jìn)行對(duì)比，將圓周范圍內(nèi)的道路狀況分五個(gè)等級(jí)：①當(dāng)f＜a₁時(shí)，表示道路暢通，車(chē)流量、人流量小，周?chē)鸁o(wú)障礙，建議車(chē)速70km/h以?xún)?nèi)；②當(dāng)a₁≤f＜a₂時(shí)，表示道路基本通暢，有少量的道路擁堵，周?chē)系K較少，人流量少，建議車(chē)速50km/h以?xún)?nèi)；③當(dāng)a₂≤f＜a₃時(shí)，表示輕度擁堵，主干路與支路有部分擁堵，周?chē)系K較少，人流量少，建議車(chē)速40km/h以?xún)?nèi)；④當(dāng)a₃≤f＜a₄時(shí)，表示中度擁堵，主干路與支路有部分擁堵，道路障礙較多，人流量少，建議車(chē)速30km/h以?xún)?nèi)；⑤當(dāng)f≥a₄時(shí)，表示道路嚴(yán)重?fù)矶拢鞲陕放c支路及路口擁堵嚴(yán)重，前方車(chē)輛行駛緩慢，路口行人擁堵，建議車(chē)速20km/h以?xún)?nèi)；

7)、發(fā)送分析結(jié)果：將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化以及數(shù)據(jù)的分析計(jì)算結(jié)果發(fā)送至無(wú)人駕駛車(chē)輛，車(chē)輛根據(jù)接收的數(shù)據(jù)與自身的行駛數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷車(chē)輛是否應(yīng)該減速、增速、避讓?zhuān)⒂?jì)算出車(chē)輛當(dāng)前應(yīng)當(dāng)行駛的車(chē)速、行駛車(chē)道；

8)、實(shí)現(xiàn)安全行駛：無(wú)人駕駛車(chē)輛根據(jù)計(jì)算結(jié)果執(zhí)行一系列相應(yīng)的操作，最終達(dá)到安全行使的目的。