[發(fā)明專利]高速公路出口分流區(qū)車路協(xié)同安全預警控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811501550.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109559532B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳艷艷;王東柱
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/16;G08G1/0967;G08B21/24
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.高速公路出口分流區(qū)車路協(xié)同安全預警控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、控制主機初始化系統(tǒng)

初始化控制主機上車輛軌跡點存儲列表；主機上存儲列表包括：車載終端ID、當前時間、車型、車輛位置、行駛速度、行駛方向角、所在車道；

步驟二、車載終端實時采集車輛行駛信息，通過車路通信發(fā)送到路側設備

分流區(qū)域車輛A上的車載終端通過衛(wèi)星定位功能，實時采集車輛行駛信息，并通過無線車路通信方式以10赫茲的頻率向分流區(qū)路側設備發(fā)送自己的行駛信息；采集和發(fā)送的信息包括：車輛A的位置坐標(x，y)、行駛速度v、方位角θ、時間T；

步驟三、路側設備通過有線網(wǎng)絡將車輛A的信息傳輸?shù)娇刂浦鳈C

分流區(qū)路側設備通過無線車路通信接收到分流區(qū)車輛A發(fā)送來的信息，將這些信息通過有線網(wǎng)絡傳送到本地控制主機；

步驟四、控制主機將車輛A信息進行地圖匹配，判斷車輛所在區(qū)域

本地控制主機得到車輛A信息，通過車輛A的位置與主機上電子地圖分流區(qū)域匹配的方法，判斷車輛所在區(qū)域，如果車輛不處于分流點前150米的危險范圍內(nèi)，則車輛A對分流區(qū)交通不會產(chǎn)生安全風險，返回步驟二；如果車輛在分流區(qū)域內(nèi)，則需要進一步判斷，記錄當前車輛A據(jù)出口距離，執(zhí)行下一步驟；

步驟五、控制主機將車輛A信息進行地圖匹配，判斷車輛所在車道

本地控制主機通過車輛A的位置與主機上電子地圖分流區(qū)域道路車道中心線匹配的方法，判斷車輛所屬車道，如果車輛處于分流區(qū)分流車道，則車輛A是正常分流的車輛，對分流區(qū)交通不會產(chǎn)生安全風險，返回步驟二；如果車輛不在分流車道上，則需要進一步判斷，記錄當前車輛A所在車道，執(zhí)行下一步驟；

步驟六、查找提取車輛A的前一軌跡點A₀的信息

查找提取車輛A的前一軌跡點信息，將車輛A的車載終端ID與控制主機上已存儲的軌跡點列表中的車載終端ID進行比對，如果控制主機軌跡點列表中沒有該車輛ID存在，則存儲車輛A的ID和車輛A的信息到控制主機上的軌跡點存儲列表，返回步驟二；如果存在車輛A的ID號和信息，提取最近的該ID的信息為車輛A的前一個軌跡點A₀，執(zhí)行下一步驟；

步驟七、根據(jù)車輛前后兩個連續(xù)軌跡點的信息，判斷車輛速度異常變化

計算車輛A位置點A_t與前一位置點A₀之間的速度變化，判斷車輛A在分流區(qū)域內(nèi)的異常加減速行為；如果車輛加減速度變化超出正常范圍，則存在危險駕駛行為，記錄當前車輛A所在車道、距離出口距離和速度異常信息，對即將進入分流區(qū)的車輛進行預警，執(zhí)行步驟十；如果車輛加減速度變化在正常范圍內(nèi)，執(zhí)行下一步驟；

步驟八、根據(jù)車輛前后軌跡點的信息，判斷車輛異常變道行為；

通過車輛A后一位置點與前一位置點相對于車道中心線橫向位置的變化，判斷車輛在分流區(qū)域內(nèi)的異常變道行為；計算車輛在單位時間內(nèi)相對于車道橫向位置的變化值大于一個車道寬度3.75米，則車輛A存在橫向變道行為，存在安全風險，對即將進入分流區(qū)的車輛進行預警，記錄當前車輛A所在車道、距出口距離和變道異常信息，執(zhí)行步驟十；否則執(zhí)行下一步驟；

步驟九、駕駛行為判斷結束；

存儲車輛A的ID和車輛A的信息到控制主機上的軌跡點存儲列表，返回步驟二；

步驟十、通過車路協(xié)同和可變情報板發(fā)送安全預警信息。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟十具體為：

控制主機將車輛A所在車道i、距出口距離|AF|和異常事件信息通過有線網(wǎng)絡傳送到路側設備和可變情報板，路側設備通過車路通信向即將進入分流區(qū)具有車載終端的車輛以語音或文字的方式進行安全預警，同時可變情報板向普通車輛進行安全預警，提醒駕駛人員注意安全；如果車輛具有自動駕駛功能，則自動駕駛車輛接收到預警信息后，根據(jù)周邊交通環(huán)境自動協(xié)同控制車輛規(guī)避安全風險。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟七具體為：

已知車輛連續(xù)兩個位置點A₀、A_t的速度和間隔時間，分別為v₀、v_t和t，正常加速度變化值通常a＝3米/秒²；計算車輛A從A₀行駛到點A_t的加速度a＝(v₀-v_t)/t，如果|a_0t|≥a,則車輛A在A₀到點A_t之間行駛的加速度超出了正常加速度變化范圍，存在安全風險，記錄當前車輛A所在車道i、距出口距離|AF|和速度異常信息，對即將進入分流區(qū)的車輛進行預警，執(zhí)行步驟十；如果車輛A的加速度在正常加速度范圍內(nèi)，即|a_0t|＜a，則車輛A沒有異常減速行為。