[發明專利]一種基于風險評估效用的安全性無人駕駛車群構建方法

有效

• 申請號: 202110365927.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113222335B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 程久軍;毛其超;魏超;原桂遠;周愛國
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G06F9/54
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明公開一種基于風險評估效用的安全性無人駕駛車群構建方法，涉及無人駕駛領域，其特征在于：包括如下步驟：步驟1.風險評估效用；步驟2.無人駕駛車群成員相關定義；步驟3.基于風險評估效用的無人駕駛車群形成方法；步驟4.車群維護；步驟5.車群安全性評價指標。針對現有的安全量化方法缺乏無人駕駛車群安全性度量指標等問題，給出了風險評估效用指標來衡量車群的安全性，以此為基礎給出了無人駕駛車群形成算法，在車群形成的同時對車輛進行了角色劃分，以分擔頭節點的負載，面向無人駕駛車輛行車環境，提供一種能夠保障無人駕駛車群運動行為智能化的安全性方法，從而使得無人駕駛車群在復雜場景下能夠得到安全的應用的方法。

技術領域

本發明涉及無人駕駛領域，具體涉及基于風險評估效用的安全性無人駕駛車群構建方法。

背景技術

隨著人工智能技術的發展，國內外科技巨頭也開始在無人駕駛領域競相布局，相關企業紛紛投入重金研發相關技術，這樣加快了無人駕駛技術的發展。據最新的無人駕駛行業預測，無人駕駛汽車預計在本世紀20年代末實現無需駕駛員的L5級完全自動駕駛并在某些地區上市并合法使用，最初的無人駕駛車輛可能成本較高且新能有限，從本世紀30年代或者40年代開始，無人駕駛汽車成本將逐步降低，變得能夠普及大眾。

雖然無人駕駛技術被認為能夠大幅減少人為原因造成的交通事故、緩解交通擁堵以及改善尾氣污染排放，然而，現階段無人駕駛技術仍然處于初級階段，同時，無人駕駛與有人駕駛的共存，也必將導致新的交通安全、交通擁堵、空氣污染等問題。無人駕駛作為智能交通發展最新形式，與無線通信技術相結合方式，為解決上述難題提供了新的手段。無人駕駛車輛不再依靠單體智能決策，而是通過車輛間信息共享，能夠將使得車輛獲得更加全面的道路狀況等信息，進而實現車輛間的高效協作，避免交通事故發生，并提高車輛通行效率，實現從車輛單體智能向群體智能的轉變。

無人駕駛單智能體客觀存在感知受限等缺陷，難以有效支撐復雜環境下的車輛運動行為智能化。無人駕駛車群可以實現數據共享，從而可以提升感知能力和運動行為智能協同。建立安全的無人駕駛車群，有效保持無人駕駛車群運動行為智能化，從而推動自動駕駛技術廣泛應用，無疑非常有重要意義。

目前在安全量化和有人駕駛車群形成方法已有較多的研究，但是要應用到無人駕駛場景，還存在以下問題：

(1)缺乏安全性度量指標：在無人駕駛場景中，除了考慮CVSS評分系統中的安全威脅、漏洞等，同時需要考慮該場景下的潛在影響，即乘車人的生命安全以及無人駕駛車輛及其運載貨物的財產安全。

(2)負載集中：現有的車群形成算法將網絡和計算負載都集中到了頭節點上，從而影響其在車群中發揮應有的功能，導致車群結構頻繁變化，車群難以維持穩定。

發明內容

發明目的：

針對現有的安全量化方法缺乏無人駕駛車群安全性度量指標等問題，本發明給出了風險評估效用指標來衡量車群的安全性，以此為基礎給出了無人駕駛車群形成算法，在車群形成的同時對車輛進行了角色劃分，以分擔頭節點的負載，給出了相應的評價指標對無人駕駛車群形成算法進行評估，以驗證其安全性。從而可以提升無人駕駛技術的感知能力和運動行為智能協同，建立可以廣泛推廣和應用的無人駕駛安全車群。

本發明申請給出的技術方案為：

為此，本發明具體給出以下技術方案實現：

一種基于風險評估效用的安全性無人駕駛車群構建方法，具體包括如下步驟：

步驟1.風險評估效用：

風險評估效用(Risk Evaluation Utility,REU)作為車群的安全性度量指標；在t時刻的無人駕駛車輛節點v_i的REU為：

步驟2.無人駕駛車群成員相關定義：