基于车辆速度和距离的交叉路口碰撞可能性的评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利设及一个智能交通环境下交叉路口车辆碰撞可能性大小的测算评估 方法，属于信息技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展的要求与人们出行方式的变化，车辆已经成为人们生活中必不可少 的交通工具。大到运输行业的重型货车，小到个人小型私家车，每天都有无数车辆行驶在道 路上。然而促进经济发展与提供便利的同时，各种交通事故频频发生。其中由于驾驶员疏 忽、车速过快、车距过小、其他车辆突然变速变道等非驾驶员主观因素导致的车辆碰撞为交 通事故诱发的主要原因。
[0003] 现存的车辆碰撞检测装置的检测方法主要有W下几种：基于超声波信号、基于毫 米微波信号、基于激光信号和基于视频信号。运些技术都是根据车辆间距离是否低于一个 安全距离来自动报警，往往采用语音或者数码提示，有些装置还可W采取相应的制动控制 措施。但是运些技术往往都存在各种各样的缺陷，其中超声波信号传输速度比电磁波慢，所 W当车辆W上百公里速度行驶时，使用超声波无法跟上车距的实时变化，误差较大。而且超 声波方向性较差，发散角度过大，运样传输过程中能力降低而且分辨力会明显下降。毫米微 波信号的抗干扰性差，实施过程中需要防止各种电磁波的干扰。采用激光信号的装置对道 路平直性要求较高，一旦道路比较弯曲就会因为其他物体的干扰而误报。基于视频信号的 装置成像速度较慢，而且成本较高所W其实用性不高。
[0004] 随着车智能交通概念的提出，特别是车载网内的定位W及通信技术的发展，解决 交通安全问题的方法就越来越多，并且其精确性与可靠性也得到了提高。本发明提出了一 种在智能交通环境下的对于行驶中车辆基于速度与距离进行预测交叉路口发生碰撞的可 能性的大小的方法。
【发明内容】
阳〇化]发明目的：行车安全是智能交通环境下车载网应用领域内主要需要解决的问题， 本发明主要是为了提供一个在对于车辆碰撞可能性的一个度量评估标准的测算方法：
[0006] (1)对于车辆处于两种不可见对方的常见交叉路口的碰撞可能性大小的判定方 法；
[0007] (2)对于两辆匀速运动行驶的车辆碰撞可能性大小的判定方法；
[0008] (3)对于两辆匀加速运动行驶的车辆碰撞可能大小的判定方法；
[0009] (4)对于一辆匀加速运动，另一辆匀速运动行驶的车辆碰撞可能性大小的判定方 法；
[0010] (5)对于两辆变加速运动行驶的车辆碰撞可能性大小的判定方法；
[0011] (6)对于一辆变加速，另一辆匀速或者匀加速运动行驶的车辆碰撞可能性大小的 判定方法； 阳〇1引技术方案如下：
[0013] (1)依据车的不同运动方式给出测算方法：
[0014]假设车辆A，B的速度为VA，Ve。车A距交叉口中屯、点距离为li，车B距交叉口中屯、 点距离为12,则车A到达交叉口中屯、时间为tA，车B到达交叉口中屯、时间为te。
[0015] (2)根据车辆的不同运动情况模型，给出一个具体的计算方法：
[0016] 假设车辆距交叉中屯、距离为1，行驶到交叉口中屯、的时间为t，速度为V，加速度为 曰(3η?η《曰《曰max)。
[0017] 21)若车辆匀速运动，则可根据位移公式1 =vXt计算出t。
[001引 2。若车辆匀加速运动，则可根据位移公式I 十算出t。
[0019] 23)若车辆变加速运动，其加速度变化不定，所W t《tmax，其中tmi。可由公 式/=、'^一|;^口,。。、^巧十算得出，1：。。,可由公式/=、'>?< +|^">?>。>?1^十算得出。
[0020] (3)根据两辆车的不同运动情况，给出一个具体的碰撞可能性评估方法：
[0021] 31)对于W下可精确计算出预计到达中屯、点时间的情况：
[0022] ①车辆A，B都匀速运动；
[0023] ②车辆A，B都匀加速运动；
[0024] ③车辆A匀加速，车辆B匀速；
[0025] ④车辆A匀速，车辆B匀加速运动；
[0026] 若tA〉te或者tA<te，则发生碰撞可能性较小；若t&=te，则发生碰撞的可能性较 大。
[0027] 32)对于W下存在一辆或两辆不可精确计算出预计到达中屯、点时间的情况：
[0028] ①车辆A变加速，车辆B匀速或者匀加速： W29] 若tA或者tA 则发生碰撞可能性较小；
[0030] 若tA t A max，则发生碰撞的可能性较大。
[0031] ②车辆A匀速或者匀加速，车辆B变加速： 阳0巧若tA〉temax或者tA<temm,则发生碰撞可能性较小；
[0033] 若tetB max，则发生碰撞的可能性较大。
[0034] ③车辆A,B都变加速： W35]若tAmm〉tem。,或者tAmm,则发生碰撞可能性较小；
[0036] 否则发生碰撞的可能性较大。
[0037] 有益效果
[0038] 本发明通过基于对行车的速度与距离的测算，把不同行驶状态下的车辆达到交叉 路口的预计时间进行比较，从而对在交叉路口发生的碰撞可能性大小进行评估。通过车载 网架构下的通信体系使在交叉口发生碰撞的几率大小信息告知提醒驾驶员，尽可能避免不 可见状态下交叉路口发生的车辆碰撞事故。因为本发明中评估方法设及到的数据信息量是 速度与距离，所W信息数据量小。而且只是利用简单的位移公式进行计算比较评估，所W处 理速度也很快。与存在的车载网体系进行融合，在基础硬件设备上也没有过多要求。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明"基于车辆速度和距离的交叉路口碰撞可能性的评估方法"的网络 结构模型。其中"A"与"B"表示车辆A和B，"I"表示交叉路口，"li"与"12"分别表示两辆 车与交叉口之间的距离，"RSI"表示路边基础设施，"C"表示远程处理中屯、(a,A)Va"与表 示车辆A的加速度和速度，"（却，ve)"表示车辆B的加速度和速度，"P"表示处理中屯、返回 的车辆碰撞性可能性大小的判定值。 W40] 图2为本发明的"行驶状态的判定W及预计到达中屯、点时间的计算方法"的流程 图。
[0041] 图3为本发明的"根据车辆不同行驶状态的碰撞可能性评估方法"的流程图。 阳0创图4为交叉路口为"X型"的情况。其中"A"与"B"表示车辆A和B，"V'与"V' 分别表示两辆车与交叉口之间的距离。 阳0创图5为交叉路口为"Y型"的情况。其中"A"与"B"表示车辆A和B，"li"与"12" 分别表示两辆车与交叉口之间的距离。 【具体实施方式】 W44] 本发明的方法的是根据位移公式，基于速度、距离、加速度等的已知量计算出预计 到达交叉口中屯、点的时间，通过对预计时间的比较来达到对碰撞可能性大小作一个评估， 把评估出的碰撞可能性大小通过车载网通信体系告知驾驶员，驾驶员根据可能性大小信息 作出相应调整和准备，然后尽可能的避免交叉口碰撞事故的发生，减少不必要的损失、保护 驾驶员安全、保证交叉路口的车辆通行状况。本发明的网络结构模型如图1所示，该发明提 出的评估方法是需要车载网通信体系的支持，在距离交叉路口中屯、距离1的地方需要布置 一个基础硬件设施巧SI)，车辆A与车辆B距离交叉路口距离分别为"li"与"12"，车辆将自 身的加速度和速度值信息通过无线传输方式发送给路边基础设施巧SI)，路边基础设施起 到信息转接的作用会将信息继续通过有线或者无线的传输方式发送给远程处理中屯、，远程 处理中屯、根据收到的信息