[發明專利]一種高速公路車輛事故風險評估及預警干預方法

有效

• 申請號: 202010137383.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111354225B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 馬小龍;劉建蓓;馬媛媛
• 申請（專利權）人: 中交第一公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種高速公路車輛事故風險評估及預警干預方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取某一路段的車輛信息和道路信息；確定該路段內每個車輛的運行狀態；根據每個車輛的運行狀態，確定每個車輛的周邊鄰近車輛信息；

其中，所述車輛信息為車輛的行駛軌跡、車輛的實時車速、車輛類型和車輛質量；所述道路信息為車道線的位置和道路摩擦系數；所述車輛的運行狀態包含本車道行駛和換道行駛；

步驟2，根據每個車輛的周邊鄰近車輛信息，計算該路段內每個車輛的事故風險水平，對應得到該路段每個車輛的事故風險值，即事故發生概率與后果嚴重程度；進而得到該路段的總風險值；

所述根據每個車輛的周邊鄰近車輛信息，計算該路段內每個車輛的事故風險水平，其具體步驟為：

2.1，建立碰撞概率模型，并據此計算每個車輛的碰撞概率；

首先，建立碰撞概率模型為：

其中，p_i,j為車輛i與其周圍鄰近車輛j的碰撞概率，b、c分別為待標定系數，MTC為碰撞余量，v_m為自車車速，v_n1為前車車速，ΔS為自車車頭與前車車尾之間的距離；a_n1為前車加速度；a_m為自車加速度，t為自車駕駛員反應時間；

其次，由碰撞余量MTC的定義可知，當MTC接近于0時，p_i,j接近于1；當MTC接近于1時，p_i,j接近于零，處于臨界碰撞狀態；基于此，建立二元一次方程：

求解得到系數b與c的值：

則得到碰撞概率模型為：

進而計算每個車輛的碰撞概率，并判斷每個車輛的碰撞概率是否處于0-1之間，若是，則轉入步驟2.2，否則返回步驟1；

2.2，確定碰撞嚴重程度，即碰撞動能損失；

碰撞動能損失的計算公式為：

其中，m為自車的總質量，v為自車碰撞車速；

2.3，計算事故風險值：R_i＝P_i·E_i

其中，R_i為車輛i的事故風險值，P_i為車輛i的碰撞概率，E_i為車輛i的碰撞動能損失；

對于本車道行駛的車輛，其事故風險值為自車與前車的碰撞概率與自車的動能的乘積；

對于換道行駛的車輛，其事故風險值為：在本車道上的自車與前車的事故風險值、在換道時目標車道上的自車與前車的事故風險值和在換道時目標車道上的自車與后車的事故風險值的累加和；

其中，在本車道上的自車與前車的事故風險值為在本車道上的自車、前車的碰撞概率與自車在本車道上的動能之積；在換道時的目標車道上的自車與前車的事故風險值為在換道時目標車道上的自車、前車的碰撞概率與自車在換道時自車的動能之積；在換道時的目標車道上的自車與后車的事故風險值為在換道時目標車道上的自車、后車的碰撞概率與自車在換道時的動能之積；

步驟3，根據每個車輛的事故發生概率，對相應車輛進行預警；根據該路段的總風險值，對該路段進行交通干預，以提高該路段的車輛行駛安全性。

2.根據權利要求1所述的高速公路車輛事故風險評估及預警干預方法，其特征在于，所述確定該路段內每個車輛的運行狀態，其具體步驟為：

1.1，根據當前車輛的行駛軌跡和當前道路的車道線方程，判斷當前車輛是否滿足本車道行駛條件，若是，則判斷當前車輛為本車道行駛；否則轉入1.2；

1.2，判斷當前車輛的車頭是否跨越車道線，若是，則判斷為換道行駛，否則，判斷當前車輛軌跡是否發生持續偏移，若是，則判斷為換道行駛，否則，判斷為本車道行駛；

1.3，對于換道行駛的車輛，進一步判斷車尾是否跨越車道線，若是，則判斷車輛行駛軌跡是否平行于車道線，若是，則判斷換道結束，否則，判斷為換道行駛。

3.根據權利要求2所述的高速公路車輛事故風險評估及預警干預方法，其特征在于，所述本車道行駛條件具體為：車輛沒有發生換道行駛行為。