[發明專利]一種基于交通沖突技術的道路行車安全風險評估系統

有效

• 申請號: 202110162051.4
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112927509B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 王永崗;陳俊先;鄭少婭;宋杰;梁國華;孫樂天;陽香城;陳江濤
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/16;G08B31/00
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 韓曉娟

1.一種基于交通沖突技術的道路行車安全風險評估系統，其特征在于，包括軌跡識別及預處理模塊、風險評估模塊和風險預警模塊，

所述軌跡識別及預處理模塊包括：

雷達，用于采集車輛在固定坐標系下的瞬時坐標

視頻攝像頭，用于捕捉車輛的車牌照信息并識別車輛長度lⁱ；

計算機及存儲設備，用于將采集時段及范圍內屬于每輛車的瞬時坐標記錄為時間-坐標軌跡序列，并計算出車輛的運動參數；

所述軌跡識別及預處理模塊用于實時捕捉、處理并儲存車輛的運動坐標序列，所述軌跡識別與預處理模塊的輸出端連接有風險評估模塊，所述風險評估模塊用于實時監測車輛運動參數是否達到潛在沖突的判定閾值，并判斷車輛間相應沖突類型、衡量風險嚴重程度，所述風險評估模塊的輸出端連接有風險預警模塊，所述風險預警模塊根據風險嚴重程度判定結果，通過預警提示設施發出對應的聲光信號給予司機警告；

所述軌跡識別及預處理模塊根據車輛的絕對坐標序列動態計算出車輛的在絕對坐標系下的最后速度最后加速度最后方向角及最后方向角速度作為時間序列格式隨車輛牌照為索引儲存；

在風險評估模塊中，潛在沖突狀態判定閾值包括加速度＜-4m/s²或者方向角變化超過30°/s；對判定為潛在事故狀態的車輛，計算其與周圍車輛的時間-相對距離序列和時間-方向角夾角序列計算機根據上述參數確定即將發生的交通沖突類別，包括潛在追尾沖突和潛在換道沖突；

風險評估模塊實時監測車輛運動參數是否達到潛在沖突的判定閾值，當識別到車輛i加速度-4m/s²或方向角變化超過30°/s時，判定當前車輛為潛在沖突狀態；對于標記為潛在沖突狀態的車輛i，將其自身的坐標及運動參數，其臨近車道的車輛、同車道前后車的車輛坐標及運動參數一并提取，供計算機分析車輛間的相對運動關系；

計算車輛i與任一臨近車輛j，與周圍車輛的時間-相對距離序列和時間-方向角夾角序列其中：

風險評估模塊根據上述車對相關序列判斷沖突類型屬于追尾類型沖突還是換道類型沖突：若θ_t^ij∈[0°,30°]，則判定車對間存在潛在追尾沖突；若θ_t^ij∈[30°,180°]，判定車輛間存在潛在換道沖突；

在判定為潛在追尾沖突的下一檢測瞬時，讀取該車與其他車輛構成的車輛對i、j最后兩組時間-相對距離坐標和并按以下公式求過該兩點的直線與代表時間t的橫軸的交點以及該車對保持當前狀態行駛下去至發生碰撞的時間TTC^ij：

在判定為潛在換道沖突的下一檢測瞬時，讀取該車與其他車輛構成的車輛對i、j最后兩組絕對坐標及

分別計算二者過最后兩組坐標點得到的直線交點

并分別計算a、b兩車沿經過最后兩點的直線以勻速行駛到達潛在沖突點的距離

同時，通過采集的兩組坐標數據及其時間間隔計算得到兩車在最后采集點時的速度由此計算兩車以該速度勻速行駛到沖突點的和時間

沖突指標TTC^ij的計算按如下規則確定：

若判斷是否成立：

若是，

若否，判斷i、j兩車不會發生沖突，停止沖突分析與相關指標計算，保持坐標獲取與潛在沖突判定；

若判斷是否成立：

若是，

若否，判斷i、j兩車不會發生沖突，停止沖突分析與相關指標計算，保持坐標獲取與潛在沖突判定；

對于計算得到的沖突指標TTC^ij，按照TTC^ij2.3s時判定為嚴重沖突、2.3s≤TTC^ij≤6s時判定為一般沖突、TTC^ij6s時判定為不會發生沖突。

2.根據權利要求1所述的一種基于交通沖突技術的道路行車安全風險評估系統，其特征在于，在風險評估模塊中，計算機通過計算車對保持當前狀態行駛下去至發生碰撞的預估時間TTC作為沖突嚴重程度的判斷指標。