[发明专利]一种智能车换道阶段碰撞概率安全预测方法

权利要求书

1.一种智能车换道阶段碰撞概率安全预测方法，其特征是：包括以下步骤：

31)对接近阶段进行碰撞概率预测；

32)对超车道进行碰撞概率预测；

33)对超车换道阶段进行碰撞概率预测；

其中，所述步骤31)中，按照以下步骤实现对接近阶段的碰撞概率预测：

311)当v_a＞v_b，按照下列公式计算碰撞时间TTC:

当v_a≤v_b,TTC＝0；

这里：

S_ab是两车开始距离；

L_a是超车A的长度；

L_b是被超车B的长度；

v_a是超车A当前速度；

vb是被超车B当前速度；

312)当超车车辆与被超车车辆两车车速恒定时，按照下列公式计算碰撞发生的概率：

当P(t_r≥TTC＞t_w)*P(δ_θ＜θ_th)*P(δ_v＞v_th)＝1时，进行提醒；

其中，

P(x)是逻辑运算符，当x为真,P(x)＝1,否则,P(x)＝0；

t_r是超车提示时间的阈值；

t_w是超车警告时间的阈值；

δ_θ是两车相对位置；

θ_th是相对位置的阈值；

δ_v是两车相对速度；

v_th是相对速度的阈值；

313)按照下列公式决定超车警告：

当P(TTC≤t_w)*P(δ_θ＜θ_th)*P(δ_v＞0)值为1时，进行报警。

2.如权利要求1所述的智能车换道阶段碰撞概率安全预测方法，其特征是：所述步骤32)中，按照下列步骤实现对超车道进行碰撞概率预测：

321)按照下列公式计算超车道所需要时间：

其中，

t_ot是超车道所需时间；

是换道过程耗时的安全系数；

S_ba是两车相对距离；

S_ab是超车开始时两车的初始距离；

v_a是超车的速度；

v_b是被超车的速度；

322)按照下列公式计算安全超车距离：

L_ot＝v_at_ot

其中，L_ot是安全超车道路区域；

323)按照下列公式确定车道变换可行条件：

如果当前的道路是一条双向道路，超车车道为对面的行车线，这时如果存在迎面而来的车辆D，那么超车车辆可以启动车道变换行为的情况下需满足以下公式：

S_ad＞(v_dt_ot+0.5a_dt_ot²)+L_ot

其中，S_ad是超车车辆A与车辆D之间相对距离；

其中，如果当前的道路上是多方向的道路，超车车道同时也是与车辆C同车道行驶方向相同；假设车辆C的当前速度是v_c，加速度是a_c，然后，车辆A可以启动车道变换行为必须满足以下公式：

S_ca＞(v_ct_ot+0.5a_ct_ot²)-L_ot

S_ca是所示两车距离。

3.如权利要求1所述的智能车换道阶段碰撞概率安全预测方法，其特征是：所述步骤33)中，按照下列步骤计算超车换道阶段碰撞概率预测：

331)按照下列公式确定超车车辆的冲突域：

其中，N(X_A|μ_A,Λ_A)是冲突域场的概率密度分布；

Λ_A是协方差矩阵；

|Λ_A|是Λ_A的决定要素；

D是输入变量的维数，是设计值；

μ_A是二维高斯分布的均值方差；

Δ_A是μ_A到X_A的马氏距离，由下列公式计算

Δ_A²＝(X_A-μ_A)^TΛ_A^-1(X_A-μ_A)

332)按照步骤331)的公式同理建造被超越车辆的潜在冲突域；

333)冲突区域潜在域重合的概率密度，按照下列公式计算出冲突概率的估计：

首先，从车辆坐标系到世界坐标系的变换矩阵

其中，

R是变换矩阵；

θ是目标车辆坐标与世界坐标之间的方位角；

然后，建立从车辆坐标到世界坐标的协方差矩阵:

Λ_A^W＝R_AΛ_AR_A^T

Λ_B^W＝R_BΛ_BR_B^T

按照下列公式提供联合概率密度函数：

整合这一时刻两车的冲突领域的冲突概率密度得到超车时刻t的冲突概率：

其中，

C_p是冲突概率评估.如果碰撞发生,C_p＝1；

如果两者之间没有冲突风险的概率，C_p＝0；

f(x,y)是冲突概率密度函数；

S_c是冲突域。