[发明专利]一种基于时间的交叉路口车辆碰撞概率分析方法

权利要求书

1.一种基于时间的交叉路口车辆碰撞概率分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过传感器采集在交叉路口运行的车辆的速度序列信息，并根据得到的速度序列信息判断当前车辆运行状态；

所述步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、通过传感器采集在交叉路口运行的车辆的行驶速度序列{v₀,v₁,…v_k,v_k+1}；

步骤1.2、利用步骤1.1得到的速度序列来判断车辆运行状态，若速度趋于恒定值则为匀速运动；若速度只增不减则为加速运动；若速度只减不增则为减速运动；

步骤2、根据速度与时间公式，可以得到前后两时刻间的车辆速度关系；

所述步骤2具体按照以下步骤实施：

车辆运行速度序列为v_k+1＝v_k+δ_k,其中，v_k表示当前时刻的速度，ν_k+1表示下一时刻的速度，k表示当前时刻，δ_k表示速度随机扰动值，且δ_k～N(μ,σ²)，μ代表车辆运行加速度均值，μ分为以下三种情况：

当μ＝0时，说明加速度均值为0，所以车辆保持匀速运动；

当μ＞0时，说明加速度均值大于0，所以车辆保持匀加速运动；

当μ＜0时，说明加速度均值小于0，所以车辆保持匀减速运动或刹车运动；

步骤3、确定运行车辆的碰撞点，以及两车到达碰撞点的距离；

步骤4、通过蒙特卡洛方法并结合速度与距离公式得到车辆到达碰撞点的时间概率；

所述步骤4具体按照以下步骤实施：

通过步骤2、3得到车辆的运动状态，即得到μ值，以及车辆到碰撞点的距离，通过此信息计算车辆碰撞时间，分为以下三种情况：

当μ＝0时，车辆保持匀速运动，根据公式计算车辆到达碰撞点的时间K，其中，S为车辆到碰撞点距离，v_i为车辆速度序列，T为采样时间；

当μ＞0时，车辆保持匀加速运动，根据公式计算车辆到达碰撞点的时间K，其中，S为车辆到碰撞点距离，v_i为车辆速度序列，μ为车辆运行加速度均值，T为采样时间；

当μ＜0时，车辆保持匀减速运动或刹车运动，根据公式计算车辆到达碰撞点的时间K，其中，S为车辆到碰撞点距离，v_i为车辆速度序列，μ为车辆运行加速度均值，T为采样时间；

步骤5、对时间概率进行拟合得到时间分布函数；

所述步骤5具体为：

由步骤4得到车辆到达碰撞点的时间K，然后利用蒙特卡洛仿真得到车辆到达碰撞点的时间K的概率，接着利用曲线拟合方法，或者采用matlab中的cftool工具进行曲线拟合，得到车辆到达碰撞点的时间K的拟合函数f(K)，将离散序列变为连续函数；

步骤6、计算碰撞概率，所述步骤6具体为：

由步骤5得到拟合函数f(K)，设车辆A到达碰撞点为事件A，则其碰撞时间分布函数为f(K₁)，车辆B到达碰撞点为事件B，则其碰撞时间分布为f(K₂)，通过概率论知识知两件事件同时发生的概率为P＝P(A)·P(B)，对应于运行车辆在交叉路口的碰撞概率计算为：

P＝∑f(K₁)f(K₂)。