[发明专利]一种车路耦合作用下的自适应巡航行驶风险评估方法

权利要求书

1.一种车路耦合作用下的自适应巡航行驶风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取自适应巡航车辆行驶工况信息，包括自适应巡航车辆状态信息、自适应巡航车辆感知信息、道路线形条件信息以及路面摩阻系数；

步骤2，建立考虑不同道路条件的车辆停车视距模型；具体过程如下：

步骤21，将车辆制动过程划分为四个阶段：驾驶员感知反应阶段、制动间隙消除阶段、制动力上升阶段与完全制动阶段；

步骤22，根据上述阶段划分，则车辆停车视距S_D通用运动学公式为：

S₁＝V₀×t₁

S₂＝V₀×t₂

式中：S1-S₄分别为驾驶员感知反应阶段、制动间隙消除阶段、制动力上升阶段、完全制动阶段中车辆行驶方向制动距离；t₁为驾驶员感知-制动反应时间；t₂为制动间隙消除时间；t₃为制动协调时间；V₀为制动初速度；a为制动目标减速度；

步骤23，将道路条件根据弯道半径R、纵坡i_L、横坡i_H取值关系分为四种路段：当R＝0、i_L＝0、i_H＝0时为平直路段，当R＝0、i_L＞0、i_H＝0时为直坡路段，当R＞0、i_L＝0、i_H＞0时为平弯路段，当R＞0、i_L＞0、i_H＞0时为弯坡路段；

步骤24，根据上述道路条件划分，则各道路条件下制动目标减速度a公式为：

平直路段a为：

a＝g×f

直坡路段a为：

a＝g×(f±i_L)

平弯路段a为：

弯坡路段a为：

式中：g为重力加速度；f为路面摩阻系数；i_L为纵坡，i_L＝tanθ_L；i_H为横坡，i_H＝tanθ_H；θ_L为纵坡坡度；θ_H为横坡坡度；R_D为车辆行驶轨迹半径，n为车道数；B为车道宽度；x_H为车辆中心距道路最外侧车道右侧边线横向距离；直坡路段和弯坡路段中，上坡均取+，下坡均取-；

步骤25，将各道路条件下的a代入S_D通用运动学公式中得到不同道路条件的车辆停车视距模型；

步骤3，考虑自适应巡航车辆制动工况条件下车辆碰撞、车辆滑移与车辆侧偏发生可能性，建立行驶风险判别模型；具体过程如下：

步骤31，自适应巡航车辆制动工况条件下，自适应巡航车辆利用感知传感器获取前方跟随目标车的制动意图进行制动，即前方跟随目标车刹车灯亮起时进行制动，该工况下前方跟随目标车对应的车辆停车视距模型不包括驾驶员感知反应阶段与制动间隙消除阶段，即驾驶员感知-制动反应时间t₁、制动间隙消除时间t₂均取0；

步骤32，以碰撞裕度M_C衡量前方跟随目标车与自适应巡航车辆碰撞可能性，公式为：

M_C＝(-D_R+S_DF)/S_DL

式中：S_DL为前方跟随目标车停车视距；S_DF为自适应巡航车辆停车视距；D_R为两车沿自适应巡航车辆行驶方向相对距离，当自适应巡航车辆位于平弯、弯坡路段时R_D为车辆行驶轨迹半径，当自适应巡航车辆位于平直、直坡路段时D_R＝D_S；D_S为自适应巡航车辆感知传感器感知前方跟随目标车相对距离；

步骤33，当车辆位于平弯、弯坡路段时，以车辆滑移安全裕度M_S衡量自适应巡航车辆发生滑移的可能性，公式为：

式中：V₀为制动初速度；g为重力加速度；i_H为横坡；f_H为横向摩阻系数；当自适应巡航车辆位于平直、直坡路段时，M_S取0；

步骤34，以车辆侧偏安全裕度M_D衡量自适应巡航车辆发生侧偏的可能性，公式为：

式中：B为车道宽度；x_H为车辆中心距道路最外侧车道右侧边线横向距离；[]为取整符号；

步骤35，利用事故树分析法建立考虑自适应巡航车辆制动工况条件下车辆碰撞、车辆滑移与车辆侧偏的行驶风险判别模型，公式为：

P＝1-(1-M_C)(1-M_S)(1-M_D)

式中：P为自适应巡航车辆事故发生可能性；

步骤4，基于步骤3得到的行驶风险判别模型，考虑行驶风险潜在严重程度，建立行驶风险评估模型，从而得到当前道路条件下的自适应巡航行驶风险指数；

步骤5，设定行驶风险指数阈值，将步骤4得到的行驶风险指数与行驶风险指数阈值作比较，对面向自适应巡航的道路潜在危险路段进行实时识别与提前预警。