[發(fā)明專利]一種面向結(jié)構(gòu)化道路的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011492139.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112550287B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭玲;張紫微;李以農(nóng);曾迪;喬旭強(qiáng);鄭浩
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W30/095
• 分類號(hào): B60W30/095;B60W60/00;B60W50/00
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50236
• 代理人: 楊云川

本發(fā)明公開了一種面向結(jié)構(gòu)化道路的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評估方法，包括：基于離散路點(diǎn)信息對參考道路中心線進(jìn)行參數(shù)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(biāo)系下進(jìn)行定位，將實(shí)際道路交通場景降維成二維直線道路交通場景；結(jié)合道路模型、障礙物信息以及交通行駛狀況，建立反應(yīng)車路一體化的駕駛風(fēng)險(xiǎn)量化評估模型，計(jì)算綜合行車風(fēng)險(xiǎn)勢能對行車風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢進(jìn)行評估。本發(fā)明對道路參數(shù)化建模和障礙物坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將所評估的復(fù)雜道路環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸钡馈杯h(huán)境，省去了因路形差異而導(dǎo)致的算法修改工作，增強(qiáng)了算法對復(fù)雜交通工況的魯棒性與適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種面向結(jié)構(gòu)化道路的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評估方法。

背景技術(shù)

裝備有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的智能車輛應(yīng)能實(shí)時(shí)地根據(jù)當(dāng)前的行車環(huán)境做出正確的駕駛行為決策，以滿足車輛的行車安全以及乘坐舒適的要求。其中，對行車環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確評估是實(shí)現(xiàn)正確行為決策的前提，而如何準(zhǔn)確地對復(fù)雜交通場景的駕駛風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估一直都是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的難題與挑戰(zhàn)。目前大多都采用相對安全距離、碰撞時(shí)間等基于時(shí)間或空間的邏輯評估方法，但是這些均屬于單一維度評價(jià)方法的范疇，難以在復(fù)雜交通環(huán)境下同時(shí)對多維危險(xiǎn)態(tài)勢進(jìn)行評估。近些年來，基于人工勢場的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法備受人們關(guān)注，該方法通過建立結(jié)合車道勢場、車輛勢場、速度勢場等勢場模型來描述交通環(huán)境中的駕駛風(fēng)險(xiǎn)的分布，從而指導(dǎo)車輛的決策與規(guī)劃，此類方法能夠在實(shí)際交通場景中同時(shí)對多維方向上的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，其評估結(jié)果也更加精準(zhǔn)與合理。但這些方法的應(yīng)用對象無一例外都是直道工況，對彎道或是其他路形進(jìn)行評估時(shí)則需要做大量的算法修改工作，實(shí)際應(yīng)用受到了極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種面向結(jié)構(gòu)化道路的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評估方法，以解決現(xiàn)有的基于人工勢場的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法難以適應(yīng)復(fù)雜道路的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種面向結(jié)構(gòu)化道路的駕駛風(fēng)險(xiǎn)評估方法，包括：

基于離散路點(diǎn)信息對參考道路中心線進(jìn)行參數(shù)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(biāo)系下進(jìn)行定位，將實(shí)際道路交通場景降維成二維直線道路交通場景；

結(jié)合道路模型、障礙物信息以及交通行駛狀況，建立反應(yīng)車路一體化的駕駛風(fēng)險(xiǎn)量化評估模型，計(jì)算綜合行車風(fēng)險(xiǎn)勢能對行車風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢進(jìn)行評估。

可選的，還包括：基于道路模型，將行車風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果在大地固連坐標(biāo)系下進(jìn)行場景重構(gòu)。

可選的，采用三次多項(xiàng)式構(gòu)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(diǎn)X坐標(biāo)關(guān)于歐式長度的0階、1階、2階以及3階項(xiàng)系數(shù)，b₀，b₁，b₂，b₃分別代表道路模型中路點(diǎn)Y坐標(biāo)關(guān)于歐式長度的0階、1階、2階以及3階項(xiàng)系數(shù)，s為離散路點(diǎn)序列最后一點(diǎn)到第一點(diǎn)曲線長度。

可選的，對障礙物進(jìn)行定位時(shí)，根據(jù)障礙車的位置坐標(biāo)和自車位置信息，通過正交法來確定滿足向量點(diǎn)乘最小值的映射點(diǎn)，障礙物的S坐標(biāo)為離參考中心線歐式距離最短點(diǎn)的相應(yīng)的S坐標(biāo)，通過參考道路中心線上對應(yīng)點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)、參考道路中心線在對應(yīng)點(diǎn)處的航向角、障礙物位置笛卡爾坐標(biāo)以及障礙物到對應(yīng)點(diǎn)的歐式距離計(jì)算得到障礙物離參考道路中心線偏置D坐標(biāo)。

可選的，綜合行車風(fēng)險(xiǎn)勢能為：

P_U(s,d)＝P_R(s,d)+P_O(s,d)