[發(fā)明專利]一種L3級(jí)自動(dòng)駕駛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與接管預(yù)警方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110394342.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113257023B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬艷麗;秦欽;盧俊;婁藝苧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/0967
• 分類號(hào): G08G1/0967;G08G1/16
• 代理公司: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利中心 23200
• 代理人: 孫宇博

1.一種L3級(jí)自動(dòng)駕駛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與接管預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采集駕駛績(jī)效指標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟二、計(jì)算所述數(shù)據(jù)在風(fēng)險(xiǎn)值中所占權(quán)重值；

步驟三、進(jìn)行L3級(jí)自動(dòng)駕駛條件下最終風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，并根據(jù)實(shí)際情況賦予PCA法和熵權(quán)法結(jié)合隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)權(quán)重，從而實(shí)時(shí)獲取最終風(fēng)險(xiǎn)值，計(jì)算步驟如下：

步驟(1)PCA法計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值：由所述PCA權(quán)重計(jì)算模塊得到的駕駛績(jī)效指標(biāo)在最終風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算中所占的權(quán)重為則PCA法得到的風(fēng)險(xiǎn)值為車(chē)輛縱向速度均值、跟車(chē)距離、縱向加速度標(biāo)準(zhǔn)差和駕駛員眨眼頻率四項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量值分別與PCA法計(jì)算出的各指標(biāo)權(quán)重的乘積之和，即

其中，

步驟(2)熵權(quán)法計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值：由所述熵權(quán)法權(quán)重計(jì)算模塊得到的駕駛績(jī)效指標(biāo)權(quán)重為則熵權(quán)法得到的風(fēng)險(xiǎn)值為車(chē)輛縱向速度均值、跟車(chē)距離、縱向加速度標(biāo)準(zhǔn)差和駕駛員眨眼頻率四項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量值分別與熵權(quán)法計(jì)算出的各指標(biāo)權(quán)重的乘積之和，即

步驟(3)PCA法和熵權(quán)法結(jié)合計(jì)算最終風(fēng)險(xiǎn)值：最終風(fēng)險(xiǎn)值是對(duì)PCA法和熵權(quán)法得到的風(fēng)險(xiǎn)值賦予隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)權(quán)重得到的，計(jì)算公式為

其中，隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)為θ(t)＝P₀e^-αt，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，參數(shù)為P₀＝0.5,α＝0.3；

對(duì)所述風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算模塊得到的最終風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行分類測(cè)試，確定最終風(fēng)險(xiǎn)值分類判別標(biāo)準(zhǔn)，比較最終風(fēng)險(xiǎn)值和分類判別標(biāo)準(zhǔn)閾值的大小，生成駕駛風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)判斷結(jié)果；

步驟四、根據(jù)駕駛風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警提示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L3級(jí)自動(dòng)駕駛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與接管預(yù)警方法，其特征在于，步驟二中，利用PCA法計(jì)算所述權(quán)重值，采用主成分分析法計(jì)算累積貢獻(xiàn)率來(lái)提取主成分，得到駕駛績(jī)效指標(biāo)在最終風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算中所占的權(quán)重，計(jì)算步驟如下：

步驟(1)樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化變換：設(shè)樣本數(shù)據(jù)矩陣為E＝(e_ij)_m*n，即有m個(gè)樣本，每個(gè)樣本有n個(gè)駕駛績(jī)效指標(biāo)(其中n＝4，m≥n)，4項(xiàng)駕駛績(jī)效指標(biāo)分別為車(chē)輛縱向速度均值(m/s)、跟車(chē)距離(m)、縱向加速度標(biāo)準(zhǔn)差(m/s²)和駕駛員眨眼頻率(次/s)，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣為Y＝(y_ij)_m*4，標(biāo)準(zhǔn)化變換公式為：

其中，樣本均值樣本方差

步驟(2)計(jì)算樣本相關(guān)系數(shù)矩陣：設(shè)樣本相關(guān)系數(shù)矩陣為R＝(r_ij)_4*4，R為對(duì)稱矩陣，并且有r_ij＝r_ji，r_ii＝1，其中，相關(guān)系數(shù)為

步驟(3)計(jì)算相關(guān)矩陣R的特征值和對(duì)應(yīng)的特征向量：特征方程為|R-λI|＝0，I為單位陣，解出4個(gè)特征值：λ₁,λ₂,λ₃,λ₄；由齊次線性方程組|R-λI|L＝0，解出對(duì)應(yīng)的特征向量：L_j＝(l_1j,l_2j,…,l_nj)^T，其中j＝1,2,3,4；

步驟(4)計(jì)算各駕駛績(jī)效指標(biāo)的貢獻(xiàn)率：計(jì)算公式為

各駕駛績(jī)效指標(biāo)的貢獻(xiàn)率即為各駕駛績(jī)效指標(biāo)在最終風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算中所占的權(quán)重。