[发明专利]用于车路协同环境下交叉路口表达及车路目标匹配的方法

说明书

本发明公开了一种用于车路协同环境下交叉路口表达及车路目标匹配的方法，包括：交叉口的简易表达方法：选定交叉路口并预先采集其中心点处和各分支路口停车线中点处的经纬度信息；在交叉路口所在平面基建立极坐标系，计算确定各分支路口停车线中点的极角；根据各个分支路口极角范围赋予其编号；车路目标匹配方法：计算目标车辆所在点的极径，明确其是否处于交叉路口区域；观测极径的变化趋势，判定目标车辆的行驶方向；将目标车辆所在点的极角与各个分支路口极角范围进行匹配，确定目标车辆所处分支路口。本发明能非常灵活、简易地定义任意交叉口，并能稳定、高效地判断目标车辆是否处于交叉路口区域，确定其行驶方向和所处分支路口。

技术领域

本发明涉及车路协同条件下车辆定位技术领域，尤其涉及一种用于车路协同环境下交叉路口表达及车路目标匹配的方法。

背景技术

道路平面交叉口是交通系统的重要构成部分，是道路交通网络的关键节点和枢纽，更是行人和车辆转向、汇合、分流的地方。在联通路网和承担大量交通流的同时，道路交叉路口范围内车与行人、车与车，尤其是机动车与非机动车的冲突已成为诱发道路交通事故的重要因素。

为了保证道路交叉口行人及车辆的安全通行，车路协同(Cooperative VehicleInfrastructure System，CVIS)等技术已被研究或应用于道路交叉口，利用车路协同技术在提前获知目标车辆所处路口及行驶方向等信息的基础上，对目标车辆可能发生的冲突进行预判，并根据风险分析结果采取应变措施以实现安全通行。

然而，道路平面交叉口类型多样，包括三枝分叉、四枝分叉以及多枝分叉等，并且存在几何形状不规则或者非对称的交叉路口，如何在通用类型的交叉路口下完成对目标车辆当前所处路口和当前行驶方向的准确判断、并进行冲突的识别，已成为一个难点问题。

通过总结现有的关于车路协同环境下交叉路口的车路目标匹配的实现途径，发现主要通过以下两种方法解决：方法一、通将道路特殊固定点处的经纬度及目标车辆的经纬度信息转化为WGS-84坐标或者高斯投影坐标，在同一绝对坐标系中根据平面几何关系对目标车辆的所处路口位置和行驶方向进行判断；方法二、利用高精度电子地图匹配，并结合相关改进的定位算法，分析得到目标车辆所处路口和行驶方向。

其中，方法一测量数据大，数据计算较为繁琐，并且经纬度的误差极易导致车路目标匹配失败；方法二对电子地图精度要求极高，从地图存储量较大，并且受算法准确性的影响，所以该方法极不稳定。

尽管上述两种方法对车路协同环境下的交叉路口车路目标匹配具有实际应用价值，但均存在精度要求高、不稳定、受交叉口类型限制的缺点。因此，提出一种适用于通用类型交叉口的、准确的、稳定性高的交叉口表达方式、并实现车路目标匹配方法是有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种用于车路协同环境下交叉路口表达及车路目标匹配的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种用于车路协同环境下交叉路口表达及车路目标匹配的方法，该方法包括：交叉口的简易表达方法和车路目标匹配方法；其具体步骤为：

交叉口的简易表达方法：

S1、选定交叉路口并预先采集其中心点处的经纬度信息，同时采集各分支路口停车线中点处的经纬度信息；

S2、在交叉路口所在平面基于交叉路口中心点和正东方向建立极坐标系，通过经纬度信息计算确定各分支路口停车线中点的极角，从而进一步获得分支路口的极角范围；

S3、根据各个分支路口独特无重复的极角范围，依次赋予其特定编号；

车路目标匹配方法：

S4、计算目标车辆所在点与交叉口中心点的距离即极径，明确目标车辆是否处于交叉路口区域；