[发明专利]一种基于横向与纵向运动学特征分布的高速换道风险检测方法

权利要求书

1.一种基于横向与纵向运动学特征分布的高速换道风险检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)获取高速换道过程中的车辆轨迹参数；

2)对步骤1)获得的车辆轨迹参数进行筛选，选取自由换道过程的轨迹数据；

3)对步骤2)获得的自由换道过程的轨迹数据进行预处理，消除噪声干扰；

4)对车辆换道过程进行划分；

5)求出横向加速度最大值a_{lat_max}，作为车辆基于横向运动学特征分布的驾驶判据；

6)求出车辆基于纵向运动学特征分布的驾驶判据J_fiu，J_tend；

7)结合步骤5)6)结果，求出综合驾驶判据A_i＝[a_{lat_max_i} J_{fiu_i} J_{tend_i}]^T；

8)计算出实时最小安全距离；

9)计算横向风险指标其中，a_{lat_α}(i)为车辆i时刻的横向加速度，a_{lat_max}为横向最大加速度，ε为操作过程中产生的随机误差；

10)结合步骤8)分析结果，计算纵向风险指标

其中，L_s1为车辆V_α的车头右端与源车道前车V_l的车尾左端之间的初始距离，L_s2为车辆V_α的车头左端与目标车道前车V_ld的车尾右端之间的初始距离，L_s3为车辆V_α的车尾右端与源车道后车V_f的车头左端之间的初始距离，L_s4为车辆V_α的车尾左端与目标车道后车V_fd的车头右端之间的初始距离，L_l为车辆V_α的车头右端与源车道前车V_l的车尾左端趋近时保证下一个时间间隔前后车不发生碰撞的最小距离，L_ld为车辆V_α的车头左端与目标车道前车V_ld的车尾右端趋近时保证下一个时间间隔前后车不发生碰撞的最小距离、L_f为车辆V_α的车尾右端与源车道后车V_f的车头左端趋近时保证下一个时间间隔前后车不发生碰撞的最小距离、L_fd为车辆V_α的车尾左端与目标车道后车V_fd的车头右端趋近时保证下一个时间间隔前后车不发生碰撞的最小距离；

11)实施风险检测并获取结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于横向与纵向运动学特征分布的高速换道风险检测方法，其特征在于，所述步骤4)中，将车辆换道过程划分出以下几个时段：

时刻t₀，车辆在t₀时刻产生换道意图，并随即进行分析决策和自身的纵向位置调整；

时刻t_adj，经过调整，车辆于t_adj时刻产生横向加速度，实际换道行为开始，将该时刻定义为实际换道起始点；

时刻t_c+t_adj，车辆重心与车道线重合；

时刻t_lat+t_adj，车辆完成横向速度的调整，实际换道行为结束，将该时刻定义为实际换道终止点；

时刻T，完成换道行为。

3.根据权利要求1所述的一种基于横向与纵向运动学特征分布的高速换道风险检测方法，其特征在于，所述步骤5)中通过下式计算横向加速度最大值a_{lat_max}：

上式中，H为车道宽度，t_lat为换道时间。