[發明專利]一種面向結構化道路的駕駛風險評估方法

有效

• 申請號: 202011492139.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112550287B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 鄭玲;張紫微;李以農;曾迪;喬旭強;鄭浩
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B60W30/095
• 分類號: B60W30/095;B60W60/00;B60W50/00
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙) 50236
• 代理人: 楊云川

1.一種面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，包括：

基于離散路點信息對參考道路中心線進行參數化建模，獲得前方道路模型；

基于道路模型，通過向量正交法對障礙物在Frenet-Serret坐標系下進行定位，將實際道路交通場景降維成二維直線道路交通場景；

結合道路模型、障礙物信息以及交通行駛狀況，建立反應車路一體化的駕駛風險量化評估模型，計算綜合行車風險勢能對行車風險態勢進行評估；

綜合行車風險勢能為：

P_U(s,d)＝P_R(s,d)+P_O(s,d)

其中，P_u為綜合行車風險勢能，P_r和P_o分別為道路風險勢能和障礙物風險勢能；

其中，道路危險勢能，其計算式為：

P_R(s,d)＝A(s)A(d)

式中，A(s)，A(d)分別為道路弧長方向風險因子和偏置方向風險因子；其計算式分別為：

式中，s，d分別為Frenet-Serret坐標系下的弧長和偏置坐標，D_l，D_r分別為第一條車道中心線位置和第二條道路中心線離參考道路中心線的偏置，L_w為車道寬度，s_o為障礙物的弧長位置，S_d和S_t分別為期望跟車縱向距離和障礙物勢場影響距離，其中S_d＝v₀*t_h+s₀，v₀為自車速度，t_h為固定車頭時距，s₀為停車安全距離，P_m為兩車道之間的隔離勢場。

2.根據權利要求1所述的面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，還包括：基于道路模型，將行車風險評估結果在大地固連坐標系下進行場景重構。

3.根據權利要求2所述的面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，采用三次多項式構造參考道路中心線模型：

其中，a₀，a₁，a₂，a₃分別代表道路模型中路點X坐標關于歐式長度的0階、1階、2階以及3階項系數，b₀，b₁，b₂，b₃分別代表道路模型中路點Y坐標關于歐式長度的0階、1階、2階以及3階項系數，s為離散路點序列最后一點到第一點曲線長度。

4.根據權利要求3所述的面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，對障礙物進行定位時，根據障礙車的位置坐標和自車位置信息，通過正交法來確定滿足向量點乘最小值的映射點，障礙物的S坐標為離參考中心線歐式距離最短點的相應的S坐標，通過參考道路中心線上對應點的笛卡爾坐標、參考道路中心線在對應點處的航向角、障礙物位置笛卡爾坐標以及障礙物到對應點的歐式距離計算得到障礙物離參考道路中心線偏置D坐標。

5.根據權利要求4所述的面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，障礙物風險勢能為：

其中，c₁，c₂分別為沿弧長、偏置方向勢場形狀控制參數，d_o為障礙物所在的偏置位置，P_t和P_s均為障礙物勢場閾值。

6.根據權利要求4所述的面向結構化道路的駕駛風險評估方法，其特征在于，根據道路模型中參考道路中心線信息，Frenet-Serret坐標系中的點能夠轉換映射到大地固連坐標系中，使得重構駕駛風險場景：

式中，x_r(s)，y_r(s)分別為道路其余點在大地固連坐標系下的X，Y坐標位置，x′_c(s)，y′_c(s)為參考道路中心線上點的X，Y坐標分別為關于曲線長度的微分。