[發明專利]高速公路出口分流區車路協同安全預警控制方法

有效

• 申請號: 201811501550.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109559532B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 陳艷艷;王東柱
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 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權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

高速公路出口分流區車路協同安全預警控制方法屬于智能交通安全控制領域。路側設備通過車路協同車路通信技術采集高速公路分流區域內車輛的位置、速度、方位角等信息，路側設備將這些信息傳輸到控制主機，控制主機按照本方法計算并預測區域內車輛的駕駛行為和軌跡，判斷可能引發的安全沖突和干擾的風險點，給出安全協同預警控制策略，再通過車路協同和可變情報板提前對即將進入分流區的車輛駕駛人員進行具體的預警信息發布，使駕駛人員及時調整駕駛行為，降低安全沖突的發生的幾率。這種通過信息實時采集、本地實時計算和控制的方式比傳統的分流區靜態的控制方法更加有效，算法效率更高，對車輛正常行駛的干擾更小，并能提高通行效率。

技術領域

本發明屬于智能交通安全控制領域，涉及一種利用車路協同技術和高精度定位技術進行高速公路出口分流區域交通安全預警控制的方法，提高分流區域交通的安全和通行效率。本發明可以使用在其他危險程度高的路段或位置。同時也可以結合自動駕駛技術直接對車輛進行安全控制。

背景技術

高速公路分流區是指主路與出口匝道連接前方區域，由于車輛的分流駛出行為，頻繁的變換車道或減速，造成交織運行的不穩定狀態，導致主線交通流運行紊亂、交通沖突頻發，分流區已成為高速公路交通事故的易發地帶。

2010年全國高速公路事故統計資料顯示，追尾、變道、側翻及違反交通標志的駕駛行為多發生于高速公路出入口，尤以出口為甚。超過40％的高速公路事故發生于高速公路出口區域內。經過調研分析，分流區域交通事故發生的原因主要是由于分流駛出車輛駕駛人員的疏忽、出口標志不清晰或設置不當等原因，當車輛到達分流出口前方時，出現的猶豫、緊急減速或突然向駛出匝道變道等危險駕駛行為，導致后方主路高速行駛的車輛無法及時避讓，造成追尾碰撞等事故，且極易引發重大交通事故。

目前還沒有有效的方法對這些由突發交通事件帶來的潛在安全問題進行檢測和預警的方法。長期以來分流區的交通問題僅僅停留在出入口設計、標志標線設置等方面，而較少研究由于分流區異常交通事件如突然減速、變道等發生時的安全問題。在分流區交通安全預警方面，現有的分流區安全預警手段僅僅通過交通標牌靜態的對車輛進行出入口位置提醒，手段比較單一，不能根據分流區的實際交通情況進行智能化實時動態預警。

本發明是基于先進的車路協同技術和高精度定位技術進行設計的。車路協同技術是通過車路通信(V2I)，在車輛和道路之間進行信息傳輸，為用戶提供信息交換和共享等各種服務。在美國交通運輸部2015年發布的智能交通戰略研究計劃中，基于5.9GHz專用短程通信的車車、車路互聯技術提高道路交通的安全性和運行效率是其中最重要的內容。目前國內相關的支持交通應用的5G/LTE-V通信網的車車、車路通信的部分重要標準已經發布，相關技術指標完全符合交通安全對時延的要求。國內研究機構和汽車廠商也在進行車路通信的相關的測試和實驗。此外，定位技術的提高和發展也為車輛的高精度定位創造了條件，目前基于北斗高精度定位結合地基增強技術正在全國大范圍的建設，定位精度可以達到分米級、甚至厘米級，更精準的實現對車輛行駛軌跡和位置的監控，可以準確的區別車輛所在的車道，基于高精度定位的自動駕駛車輛已經處于路上測試和試點試驗階段。因此目前的定位精度、通信時延等相關技術已經能夠滿足交通安全的要求。

本發明采用車路協同式安全支持技術，結合高精度定位技術實時對分流車輛的行駛狀態和軌跡分析，快速識別分流區域內車輛突然停止、減速、跨車道變道等危險駕駛行為，對潛在交通風險進行預測和判斷，通過車路通信和可變情報板向即將進入分流區域的網聯車輛、普通車輛進行預警，避免事故的發生。