[發明專利]一種智能網聯環境下交叉口碰撞風險量化方法

在審

• 申請號: 202110899101.7
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN114005271A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 魯光泉;吳萍萍;譚海天;劉淼淼
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30;H04W4/44;H04W4/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能網聯環境下交叉口風險量化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取信號交叉口環境信息，智能網聯車路協同環境下，通過路側單元RSU獲得交叉口的具體尺寸數據與交叉口平面圖；

步驟2，實時獲取交叉口交通流量與車輛運行狀態數據，通過智能網聯汽車安裝的車載單元OUB能夠獲取車路的位置信息及其運動狀態，通過無線通信單元能夠與路側單元進行信息交互，需要采集的數據主要包括車輛的GPS坐標信息，速度、加速度、航向角、車長、車寬；

步驟3，車輛位置坐標轉換，智能網聯環境下，路側單元RSU與車載單元OUB之間能夠通過5G無線通信設備或專用短程通信技術DSRC進行信息交互，RSU收集交叉口范圍內所有車輛的OBU感知到的車輛位置信息，并且將車輛的GPS位置坐標轉換為平面交叉口內部坐標；

步驟4，采用卡爾曼濾波方法對車輛的運動軌跡進行預測，根據當前時刻t車輛的位置、速度、加速度信息，通過卡爾曼濾波方法得到當前時刻所有在交叉口內的車輛后續通過整個交叉口的運行軌跡；

步驟5，計算每輛車到達、離開其運動范圍內各點的時刻；

步驟6，信號交叉口內各個位置處的風險值計算，根據交叉口內各個位置所有車輛通過的預計最小時間間隔，量化交叉口各個位置的風險；

步驟7，根據風險等級對信號交叉口風險可視化。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟5中的“車輛離開時間矩陣”的獲得方法包括：

在進行步驟四對車輛的運動軌跡進行預測的同時計算車輛離開其運動范圍內各個點的時間，隨著運動軌跡的不斷預測不斷迭代的過程，離開時間矩陣中對應交叉口內同一位置上車輛的到達時刻被不斷的覆蓋更新，最終得到離開時間矩陣。離開時間矩陣T_l、第n輛車離開交叉口內每個點的到達時間矩陣T_l(n)的表達式如下：

其中t_ij為離開坐標為(i，j)點的時刻，離開時間矩陣T_l是一個三維矩陣，由當前時刻下交叉口范圍內所有車輛的離開時間矩陣組成，其第三維度數值表明車輛編號，將離開時間矩陣賦初值為無窮大。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟5中的“車輛到達時間矩陣”的獲得方法包括：

按照運動軌跡反向迭代，最終得到車輛到達其運行范圍內各個點的到達時間矩陣。到達時間矩陣T_a、第n輛車到達交叉口內每個點的到達時間矩陣T_a(n)的表達式如下，到達時間矩陣的定義與形式類似離開時間矩陣，將達到時間矩陣賦初值為無窮大：