[发明专利]一种基于车车通信的车辆防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及车联网领域，尤其涉及一种基于车车通信的车辆防碰撞方法。

背景技术

全世界每年大约有124万人死于交通事故，2000万到5000万人经受由于交通事故而造成的非致命伤害。按照目前的交通事故趋势，预测到2030年，交通事故将增加65％，并将成为世界排名第五的主要死亡原因。在经济方面，由于道路交通事故受伤而引起的直接经济损失估计为5180亿美元，其中低收入国家的经济损失占其国民生产总值的1％，中等收入国家的占其国民生产总值1.5％，发达国家的占其国民生产总值2％。由于交通事故造成高死亡率和严重的经济损失，联合国在2011年5月倡导一个全球计划——“十年道路安全行动2011–2020”，大力提倡安全驾驶。

在中国，交通事故已成为我国公民主要死亡原因之一，严重威胁着人民群众生命和财产的安全。虽然我国政府相关部门开展了大量卓有成效的工作，例如改善道路状况，加大交通违法的处罚力度，加强驾驶员的安全教育等。但是由于交通管理部门缺乏大量的人力、物力、财力，难以彻底查处和杜绝一些违规现象，违规处罚也仅具有事后惩戒作用。在交通事故中，碰撞是交通事故的主要表现形式。根据美国高速公路安全管理局的数据显示，79％的追尾事故是由于驾驶者的分心。如果驾驶者能提前半秒意识到危险，则事故发生率可降到60％。奔驰公司的研究数据表明：如果驾驶者能提前1s-2s预测到未来交通风险，并采取正确的操作，则大多数的碰撞事故可以避免。纵观上述事故原因，除提高驾驶员驾驶技能、强化驾驶员自觉遵守交规意识之外，迫切需要车辆防碰撞方法提醒驾驶员，从而预防车辆碰撞事故的发生。

目前，车辆防碰撞方法研究已经取得一定的成果。如YanX.D.等评估当存在车辆闯红灯时语音告警信息对车辆防碰撞的效果，并分析其中的偶然关系。Wang J.F.，曹昊天，尹小琴等根据速度、加速度等车辆行驶信息，考虑驾驶者类型和自身车辆和跟随车辆的行驶关系，提出了一种基于车辆间通信的防碰撞预警模型。迟瑞娟等通过雷达、GPS、摄像头等传感器，采集车辆状态信息和驾驶人操作信息，分析驾驶人行为特征，并结合估计的道路曲率，提出弯道车辆碰撞报警方法。Dabbour E.等提出在双向停车控制的农村交叉口上右转车辆的防碰撞预警系统。该系统根据GPS数据，分析车辆转弯的实际加速度，估计不同时间的加速度，判断接近车辆和转弯车辆间是否可能发生碰撞。如果发生碰撞，则对转弯车辆的驾驶员发出警报。Wu C.Z.等提出一种基于模拟车载网络物理系统的车辆运动预测和碰撞风险评估方法。该方法考虑车辆的运动或位置，驾驶者的行为和道路几何信息，预测车辆位置和计算车辆间的实时距离，并比较安全距离的阈值，预测车辆碰撞风险。Mon Y.J.等提出反复监督的模糊神经网络控制方法，保持车辆间距离在一个安全范围内，从而避免交通事故的发生。Huang C.M.等基于车车通信的关系信息，计算是否会存在潜在的碰撞，即提出一种车辆提前预警的防碰撞方法。胡鸿豪等主要考虑自身车辆和目标车辆的方位角和相对角，计算非侧面和侧面的防碰撞模块，采用灰色模糊理论求解模块，确定目标危险度。

目前车辆防碰撞方法往往考虑单一车辆行驶场景，考虑没有考虑车辆变道、加速度可变等问题，即车辆行驶的位置、速度和加速度是一个具有方向性的可变矢量。同时如果将车辆的行驶分解成多个行驶场景，分别采用对应的防碰撞方法，则该方法很难做到面面俱到，实现难度大。

发明内容

为了降低车辆间的交通事故概率，克服目前车辆防碰撞方法没有考虑现实车辆行驶过程中加速度可变情况的不足，本发明提供一种可提前发现碰撞情况且更高效精准的基于车车通信的车辆防碰撞方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于车车通信的车辆防碰撞方法，包括如下步骤：

1)初始化：参数初始化，将车辆的行驶行为分解成水平方向和垂直方向；

2)读取自身北斗定位模块输出的经纬度，转化为地球横坐标和纵坐标，通过无线通信模块广播发送自身的位置信息包，并将自身车辆的位置信息采集时间和位置坐标添加到自身车辆位置信息表中；

3)监听其他车辆的位置信息包，如果监听到位置信息包，读取该车辆ID、信息采集时间和位置坐标，判断是否第一次接收该车辆的位置信息包，如果第一次接收，则在邻居车辆位置信息表中新建一个该邻居车辆ID的信息行，将位置坐标和信息采集时间存储到该信息行中，否则将这些数据添加到已有的该邻居车辆信息行中；如果在设定时间内没有接收到该邻居车辆的位置信息包，则表示该车辆已经离开自身车辆的通信范围，删除该车辆的信息行；