[发明专利]一种面向结构化道路的驾驶风险评估方法

权利要求书

1.一种面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，包括：

基于离散路点信息对参考道路中心线进行参数化建模，获得前方道路模型；

基于道路模型，通过向量正交法对障碍物在Frenet-Serret坐标系下进行定位，将实际道路交通场景降维成二维直线道路交通场景；

结合道路模型、障碍物信息以及交通行驶状况，建立反应车路一体化的驾驶风险量化评估模型，计算综合行车风险势能对行车风险态势进行评估；

综合行车风险势能为：

P_U(s,d)＝P_R(s,d)+P_O(s,d)

其中，P_u为综合行车风险势能，P_r和P_o分别为道路风险势能和障碍物风险势能；

其中，道路危险势能，其计算式为：

P_R(s,d)＝A(s)A(d)

式中，A(s)，A(d)分别为道路弧长方向风险因子和偏置方向风险因子；其计算式分别为：

式中，s，d分别为Frenet-Serret坐标系下的弧长和偏置坐标，D_l，D_r分别为第一条车道中心线位置和第二条道路中心线离参考道路中心线的偏置，L_w为车道宽度，s_o为障碍物的弧长位置，S_d和S_t分别为期望跟车纵向距离和障碍物势场影响距离，其中S_d＝v₀*t_h+s₀，v₀为自车速度，t_h为固定车头时距，s₀为停车安全距离，P_m为两车道之间的隔离势场。

2.根据权利要求1所述的面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，还包括：基于道路模型，将行车风险评估结果在大地固连坐标系下进行场景重构。

3.根据权利要求2所述的面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，采用三次多项式构造参考道路中心线模型：

其中，a₀，a₁，a₂，a₃分别代表道路模型中路点X坐标关于欧式长度的0阶、1阶、2阶以及3阶项系数，b₀，b₁，b₂，b₃分别代表道路模型中路点Y坐标关于欧式长度的0阶、1阶、2阶以及3阶项系数，s为离散路点序列最后一点到第一点曲线长度。

4.根据权利要求3所述的面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，对障碍物进行定位时，根据障碍车的位置坐标和自车位置信息，通过正交法来确定满足向量点乘最小值的映射点，障碍物的S坐标为离参考中心线欧式距离最短点的相应的S坐标，通过参考道路中心线上对应点的笛卡尔坐标、参考道路中心线在对应点处的航向角、障碍物位置笛卡尔坐标以及障碍物到对应点的欧式距离计算得到障碍物离参考道路中心线偏置D坐标。

5.根据权利要求4所述的面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，障碍物风险势能为：

其中，c₁，c₂分别为沿弧长、偏置方向势场形状控制参数，d_o为障碍物所在的偏置位置，P_t和P_s均为障碍物势场阈值。

6.根据权利要求4所述的面向结构化道路的驾驶风险评估方法，其特征在于，根据道路模型中参考道路中心线信息，Frenet-Serret坐标系中的点能够转换映射到大地固连坐标系中，使得重构驾驶风险场景：

式中，x_r(s)，y_r(s)分别为道路其余点在大地固连坐标系下的X，Y坐标位置，x′_c(s)，y′_c(s)为参考道路中心线上点的X，Y坐标分别为关于曲线长度的微分。