[發明專利]一種基于分層COX的車輛追尾預警方法

在審

• 申請號: 202010174606.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111369829A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 程金生;宋燦燦;孫智;郭忠印;劉其杰;程存玉;張彥寧;樊祥喜;張愛東;孟凌霄;張有博;許應東
• 申請（專利權）人: 中建山東投資有限公司;同濟大學;中建筑港集團有限公司;中國建設基礎設施有限公司;中國建筑股份有限公司
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;G08G1/01;G08G1/048;H04L29/08;B60Q9/00
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司 52108
• 代理人: 趙彥棟

本發明公開了一種基于分層COX的車輛追尾預警方法，首先基于自然駕駛實驗數據獲取車輛狀態信息、道路環境信息并識別駕駛員反應延遲時間。然后判斷數據是否滿足PH假設，并估計模型系數。基于車聯網獲取實際駕駛過程中的車輛狀態及道路環境數據，代入已標定的COX或分層COX模型，得到駕駛員反應延遲時間概率分布。計算TTC并判斷TTC與駕駛員反應延遲時間的大小關系，參照概率分布估計結果給出當前狀態下駕駛員反應延遲時間大于TTC的概率，并作出預警。相比目前基于TTC的追尾風險判斷方法，本發明考慮客觀因素對駕駛員反應延遲時間的影響，并可給出發生追尾事故的概率。發明可運用于車聯網的輔助駕駛系統中。

技術領域

本發明屬于跟馳行駛過程中駕駛員反應延遲時間的判斷方法以及基于碰撞時間(TTC)的車輛追尾預警方法。具體涉及COX模型和TTC計算。

背景技術

隨著交通需求、汽車保有量以及道路環境復雜度的不斷提高，交通事故發生的數量也隨之不斷增長，造成了大量的人員傷亡與經濟損失。追尾事故是交通事故中的一大主要類型，當前車緊急制動而后車駕駛員沒有及時做出反應時將出現嚴重的后果。

追尾風險的評判可采用車輛碰撞時間，碰撞時間指前車突然減速而后車仍按照當前速度行駛時，后車與前車相撞所需要的時間。在通過TTC判斷追尾風險時通常將駕駛員的生理反應時間與TTC對比，當TTC小于駕駛員生理反應時間時則認為駕駛員無法對即將發生的碰撞事件做出迅速的反應，可能產生追尾事故。然而在復雜的行車環境中駕駛員對前車運動狀態變化做出反應的過程，不僅僅受自身生理反應時間的影響，也受到前車速度、加速度、本車速度、加速度以及兩車相對距離等客觀因素的影響。BASAK K認為研究跟馳問題時，需要考慮延遲時間的可變性，這使得分析結果更加接近實際情況。PEI X認為駕駛員反應延遲時間服從GAMMA分布，而非固定值。ARBABZADEH N通過分析自然駕駛數據發現駕駛員反應延遲時間取值范圍為0.58s-8.0s，認為反應延遲時間與駕駛員自身因素之間存在顯著關系。以往的研究結果已經指出駕駛員反應延遲時間與駕駛環境、車輛狀態等外在因素之間的關系。

隨著5G技術的發展，車聯網成為未來的發展方向。在車聯網的背景下車輛運動狀態以及道路情況數據的采集、互通變得容易，也使得對駕駛員反應延遲時間的估計變得更加容易。以往基于TTC的追尾風險判斷多基于固定的駕駛員生理反應時間，沒有考慮駕駛環境等客觀因素對駕駛員反應延遲時間的影響，雖然能夠進行追尾預警，但是其沒有考慮到不同駕駛場景之間的差異性。本發明采用Cox風險比例模型對駕駛員反應延遲時間的概率分布進行估計，模型中考慮車輛狀態、道路環境等因素對駕駛員反應延遲時間的影響，可提供駕駛員反應延遲時間大于TTC的概率，使追尾預警更加貼近實際情況、預警精度提高。

發明內容

發明目的：本發明提供一種提高追尾預警精度、可給出發生追尾事故的概率的基于分層COX的車輛追尾預警方法。

技術方案：一種基于分層COX的車輛追尾預警方法，包括如下步驟：

步驟1，根據面向的駕駛員群體及常見駕駛環境，基于COX風險比例模型對駕駛員反應延遲時間進行標定；

步驟2，通過車聯網獲得本車與前導車的位置、速度、加速度信息以及道路環境信息；

步驟3，根據所在路段氣候條件和前后車速度計算安全跟馳距離，對比本車前導車相對位置預測結果，判斷是否產生追尾事故。

具體地，所述步驟1中對駕駛員反應延遲時間進行標定，其中，模型標定具體步驟包括：

1)進行實車實驗，測量車輛狀態、道路環境信息，識別駕駛員反應延遲時間；駕駛員反應延遲時間通過前后車加減速特征點識別，以前車加、減速變化點為延遲時間起點，后車加、減速變化點為終點，加、減速變化閾值為；

減速起始點識別：

減速終止點識別：