[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于混合交通的行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011276318.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112581756B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿可可;胡敬宇;殷國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G1/01
• 分類(lèi)號(hào): G08G1/01;G08G1/015;G08G1/16;G06Q10/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王雪

1.一種基于混合交通的行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，包括步驟：

(1)輸入包含機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)以及道路交通環(huán)境三類(lèi)模型的混合交通場(chǎng)景；

(2)將上述混合交通場(chǎng)景中的任意個(gè)體的單獨(dú)行為結(jié)果表征為不同作用力的組合，所述個(gè)體包括機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)，綜合成的統(tǒng)一表達(dá)式為：

式中：表示個(gè)體i的自驅(qū)力，表示個(gè)體i當(dāng)前的速度，M_i表示個(gè)體i的等效質(zhì)量，表示個(gè)體i在t時(shí)刻的期望速率，表示個(gè)體i在t時(shí)刻的期望速率的速度方向,τ_i表示個(gè)體i的松弛時(shí)間，表示個(gè)體i受到來(lái)自其他個(gè)體j的排斥力；表示個(gè)體與道路交通環(huán)境間的排斥力，ξ表示合力的隨機(jī)波動(dòng)項(xiàng)；

(3)根據(jù)所述統(tǒng)一表達(dá)式將機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)分別抽象成機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；

(4)計(jì)算不同類(lèi)個(gè)體之間交互的碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

(5)基于所述機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型、非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和其他干擾項(xiàng)之間交互的碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)所述混合交通場(chǎng)景進(jìn)行行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

所述步驟(3)中，所述機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型包括機(jī)動(dòng)車(chē)自驅(qū)力、預(yù)定范圍內(nèi)其他機(jī)動(dòng)車(chē)的排斥力和預(yù)定范圍內(nèi)道路交通環(huán)境的排斥力；由于機(jī)動(dòng)車(chē)自驅(qū)力在行駛過(guò)程中受干擾因素的影響，為此將機(jī)動(dòng)車(chē)a期望速度修正為

式中：為修正后的期望速度，H_safety為安全系數(shù)，L_safety為安全反映距離，d_ab為機(jī)動(dòng)車(chē)a與機(jī)動(dòng)車(chē)b之間的距離，r_a為機(jī)動(dòng)車(chē)a的半徑；

所述步驟(3)中，非機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型包括當(dāng)前車(chē)避免與其他非機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞而產(chǎn)生的直接相互排斥力和非機(jī)動(dòng)車(chē)為實(shí)現(xiàn)避讓、超越的效果而產(chǎn)生的作用力表達(dá)式如下：

式中：U_b表示非機(jī)動(dòng)車(chē)排斥力的作用強(qiáng)度；B_m表示非機(jī)動(dòng)車(chē)排斥力的作用距離；表示非機(jī)動(dòng)車(chē)m指向非機(jī)動(dòng)車(chē)n的單位向量；B表示非機(jī)動(dòng)車(chē)m與非機(jī)動(dòng)車(chē)n之間的距離，且有：

式中：d_mn表示非機(jī)動(dòng)車(chē)m與非機(jī)動(dòng)車(chē)n之間中心點(diǎn)連線(xiàn)的距離；a_n、b_n分別表示障礙物的短軸長(zhǎng)度、長(zhǎng)軸長(zhǎng)度；θ_mn表示非機(jī)動(dòng)車(chē)m與非機(jī)動(dòng)車(chē)n之間中心線(xiàn)的夾角；

所述非機(jī)動(dòng)車(chē)遇到阻礙時(shí)，通過(guò)改變方向超越障礙物，因此引入實(shí)現(xiàn)避讓、超越效果的力，設(shè)置該力的大小與相互排斥力成比例，方向與相互排斥力方向垂直，表達(dá)式如下：

式中：β_m表示非機(jī)動(dòng)車(chē)的期望速度系數(shù)，超越時(shí)非機(jī)動(dòng)車(chē)的最高速度大于期望速度，因此β_m大于1；表示超越向量，表達(dá)式如下：

式中：w表示目標(biāo)點(diǎn)處超越及被超越非機(jī)動(dòng)車(chē)中心點(diǎn)橫向距離；表示由非機(jī)動(dòng)車(chē)m指向非機(jī)動(dòng)車(chē)n的超越側(cè)w距離處的單位向量；

所述和與視角有關(guān)，因此引入方向依賴(lài)權(quán)重ω_mn，表達(dá)式如下：

式中：λ_b為常數(shù)，表示非機(jī)動(dòng)車(chē)m與非機(jī)動(dòng)車(chē)n相對(duì)位置向量與非機(jī)動(dòng)車(chē)m的前進(jìn)方向之間的夾角；

改進(jìn)后的非機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的表達(dá)式如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合交通的行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述干擾因素包括道路環(huán)境的限速、視野和車(chē)況，為此引入實(shí)際速度與修正后的期望速度的關(guān)系表達(dá)式：

式中：所述實(shí)際速度受限于個(gè)體的最大速度其中最大速度為當(dāng)前道路環(huán)境的限速值，當(dāng)限速值大于或等于時(shí)，個(gè)體前進(jìn)速度為當(dāng)限速值小于時(shí)，個(gè)體的前進(jìn)速度為

所述的機(jī)動(dòng)車(chē)自驅(qū)力修正為：

式中：T_c為機(jī)動(dòng)車(chē)的反應(yīng)時(shí)間。