[發明專利]一種基于風險場理論的交叉口安全評價方法

有效

• 申請號: 202210478469.0
• 申請日: 2022-05-05
• 公開（公告）號: CN114724376B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 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;G08G1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于風險場理論的交叉口安全評價方法，其特征在于，用車輛承受的風險表征交叉口安全水平，包括以下步驟：

步驟1，獲取交叉口環境信息；

步驟2，獲取評估周期內交叉口車輛運行狀態數據；

步驟3，構成要素風險量化；

交叉口構成要素風險量化即根據風險場理論對每一個時刻分別計算交叉口內部車輛和固定障礙物獨立產生的風險；

步驟31，按照幀ID篩選出t時刻在交叉口方位內所有車輛，并記錄其車長、車寬、速度、位置、加速度、航向角、方位角；

步驟32，根據風險場理論，構建第k輛車在t時刻產生的風險；

步驟33，對第k+1輛車重復步驟32，直到t時刻交叉口內所有車輛產生的風險都構建完畢，得到t時刻交叉口構成要素風險矩陣R_Road_t如下：

其中R_Road_t為t時刻交叉口構成要素風險矩陣它是一個三維矩陣，其中第一第二維與網格化后的交叉口平面相對應，第三維表征交叉口內部車輛總數相對應，R_Vehicle_k(t)為t時刻第k輛車產生的風險矩陣，R_Vehicle_k(x_i,y_j,t)為第k輛車t時刻對(x_i,y_j)點處產生的風險；

步驟4，車輛承受風險量化；

本文將車輛所處環境風險場定義為為去除自車后其他車輛及固定物產生的風險，車輛承受的風險為車輛所處環境的風險場中車輛占有的物理空間處的風險；

步驟41，對步驟三得到的t時刻交叉口構成要素風險矩陣R_Road_t去除自車產生的風險層，得到去除自車風險后的交叉口構成要素風險矩陣R_Road_t,k如下：

步驟42，對R_Road_t,k按第三維在交叉口平面各個位置取最大值，得到k車在t時刻所處交通環境的風險矩陣R_Envi_k(t)如下：

其中R_Envi_k(t)為k車在t時刻所處交通環境的風險矩陣，R_Envi_k(x_i,y_j,t)為k車在t時刻所處交通環境中(x_i,y_j)處的風險值；

步驟43，對R_Envi_k(t)根據車長、車寬、位置取出車輛所占有空間內的風險，令車輛覆蓋范圍以外的風險值全為零，得到車輛承受的風險矩陣；

步驟5，交叉口瞬時風險量化；

交叉口瞬時風險由該時刻交叉口內部所有車輛承受的風險及其對應的位置組成，對車輛承受的風險在交叉口各個位置取最大值得到交叉口瞬時風險；

步驟51，對t時刻交叉口內部所有車輛重復步驟四，得到所有車輛承受的風險矩陣；

步驟52，對所有車輛承受的風險矩陣按照第三維度在交叉口平面各個位置取最大值，得到t時刻交叉口瞬時風險矩陣Risk_t如下：

其中Risk_(xi,yj,t)為t時刻交叉口內部(x_i,y_j)處的風險值；

步驟6，交叉口周期風險量化；

步驟61，對評價周期T內的所有時刻依次重復步驟三、步驟四、步驟五得到全時刻交叉口風險矩陣Risk_all如下：

步驟62，對Risk_all按照時間維對交叉口平面各個位置處的非零值取85分位值，得到交叉口風險矩陣Risk如下：

其中為整個評價周期交叉口內部(x_i,y_j)處的風險值，P85表示取85分位值函數；

步驟63，根據Risk在交叉口實際平面底圖上采用熱力圖的方式將交叉口風險可視化，在交叉口風險矩陣Risk中將風險值為0處替換為空，可以在熱力圖上直觀的看出交叉口各個位置風險值的大小。