[發明專利]一種基于危險度判別的高速公路合流區交通沖突預警系統

有效

• 申請號: 202010150433.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111477002B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 任毅龍;于海洋;鄒迎;焦港欣;李倩;楊陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京市交通委員會
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/097
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 郝亮

1.一種基于危險度判別的高速公路合流區交通沖突預警系統，其特征包括：

信息采集模塊、信息處理模塊以及信息發布模塊；

所述信息采集模塊，用于采集并存儲高速公路合流區存在交通沖突的車輛的基本交通參數信息并發送給信息處理模塊，所述信息采集模塊在采集和存儲高速公路合流區存在交通沖突的車輛的基本交通參數信息時會進行分類；所述分類包括分為高速公路合流區主干道最外側車道車輛的基本交通參數信息、高速公路合流區匝道車道車輛的基本交通參數信息，并將存在交通沖突的一對車輛記為沖突車輛對；所述每個沖突車輛對包括且僅包括一輛高速公路合流區主干道最外側車道車輛和一輛高速公路合流區匝道車道車輛；所述高速公路合流區存在交通沖突的車輛對的基本交通參數信息包括高速公路合流區主干道最外側車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_i，高速公路合流區主干道最外側車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_i處的速度大小為v_i，高速公路合流區主干道最外側車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_i處的速度大小為a_i；以及，高速公路合流區匝道車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_j，高速公路合流區匝道車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_j處的速度大小為v_j，高速公路合流區匝道車道車輛的車頭距離沖突點的距離為x_j處的速度大小為a_j；i,j∈N⁺；

所述信息處理模塊根據所述信息采集模塊采集到的存在交通沖突的車輛對的基本交通參數信息首先進行運動學建模，然后計算提取交通沖突特征量歸一化處理，接著建立危險度評估函數模型進行危險度評估，最后將處理得到的危險度評估結果發送給信息發布模塊；所述信息處理模塊在進行所述運動學建模時，對高速公路合流區主干道最外側車道車輛采用的運動學模型是勻減速運動模型，對對高速公路合流區匝道車道車輛采用的運動學模型是勻加速運動模型；所述的交通沖突特征量包括兩個：沖突時間和沖突角度；所述的沖突時間為存在交通沖突的兩輛車輛到達沖突點的時間差，記為Δt；所述的沖突角度為存在交通沖突的兩輛車輛達到沖突點的速度夾角，記為α；所述的信息處理模塊對所述的交通沖突特征量進行歸一化處理是指將量綱不同的因素轉化為無量綱且取值均為[0.1]的指標，包括交通沖突時間歸一化指標和交通沖突角度歸一化指標，所述的交通沖突時間歸一化指標為：所述t₀是車輛在合流區的正常通過時間，為一個常量，且取值范圍設定為：t₀≥max(t_i,t_j)；所述的交通沖突角度歸一化指標為：Y＝1-cosα，所述的信息處理模塊建立所述的危險度評估函數模型是指以交通沖突時間歸一化指標和交通沖突角度歸一化指標為自變量、以交通沖突危險度為因變量建立的交通沖突危險度評估函數，所述的危險度評估函數模型的數學表達式為G＝X+m*Y，其中：G為交通沖突危險度評估函數值，取值范圍為[0,1]之間，m為復數因子，X,Y分別為交通沖突時間歸一化指標和交通沖突角度歸一化指標；所述信息處理模塊進行所述危險度等級劃分是指對危險度評估函數值進行[0,1]之間的均分，均分為四等分，然后從小到大順序排列進行等級劃分；所述的信息處理模塊將處理得到的危險等級劃分結果發送給所述信息發布模塊；

所述的信息發布模塊根據從所述信息處理模塊接收到的不同的危險等級劃分結果進行不同的預警，根據不同的等級發布相應的預警信息。