[发明专利]一种车辆碰撞风险算法及事故预警方法

说明书

技术领域

本发明属于道路交通安全领域，涉及一种车辆碰撞风险算法及事故预警方法。

背景技术

随着我国基础建设的日趋完善，一个四通八达的国家交通运输网络基本形成，但是一个有目共睹的事实是与日俱增的道路交通系统的复杂性和拥挤度，特别是车辆增长的速度已经远远超过道路和其它交通设施的增长速度，交通堵塞及事故频发等问题愈来愈严重。

随着交通安全管理水平的提升和车辆主动安全技术的发展，交通安全环境得到了很大改善，尤其是高速公路交通环境，据统计，自2003年以来，全国高速公路交通事故数量呈逐步下降趋势，累计下降幅度达到70％。然而，近几年下降趋势渐趋于饱和，且高速公路重大交通安全事故伤亡人数与财产损失一直维持在高位。现有技术方案和预防手段在高速公路交通事故率进一步降低方面的贡献已经达到极限，特别是重、特大交通事故伤亡、经济损失的降低方面一直未能取得令人满意的效果。

随着车辆对周边行车、环境信息感知、融合和共享方面技术日益成熟，以及车载通信技术的日益发展，对交通事故进行预防和精确控制的可实现性越来越趋于现实。因此，建立有效的道路交通事故预警系统具有重大现实意义。

发明内容

本发明需要解决的问题是发明一种算法简单实用、安全可靠、响应快速的车辆碰撞风险算法及事故预警方法。

为了实现上述发明功能，本发明的技术方案为：

一种车辆碰撞风险算法及事故预警方法，包括以下步骤：

步骤1，车载单元OBU通过读取安装在变速器输出轴上的速度传感器信息获取自车的速度v，通过调用车身稳定系统ESP的加速度信息获取自车的加速度a，通过读取安装在方向盘下方转向管柱内的转角传感器信息获取车辆当前的转角φ，通过与道路地图匹配获取车辆的实时航向角θ，通过GPS/北斗导航实时测算两车间的距离d；

步骤2，所述路侧单元RSU设有各自的所辖区域，通过道路及其所辖区域的车辆通信获取所属区域范围内的车载单元OBU发送的参数，将上述参数传输给交通信息中心TIC；

步骤3，交通信息中心TIC通过与路侧单元RSU通信获取路侧单元RSU所辖区域车辆的参数后，计算整条路网的车辆碰撞风险，进行信息发布，推送给路侧单元RSU所辖车辆事故预警信息，车载单元OBU并对来自路侧单元RSU的预警信息进行自车预警，使其减速、换道、等待或者更换路径。

进一步，所述的车载单元OBU由存储模块、DSRC通信模块、预警模块组成，主要用于获取、存储自车的运动参数并对自车事故风险通过语音提示向驾驶员提供预警；

所述的路侧单元RSU由存储模块和DSRC通信模块、5G/光纤通信模块组成，主要对区域内的车辆参数传输及事故风险预警信息的推送；

所述的交通信息中心TIC由存储模块、信息处理模块以及5G/光纤通信模块组成，负责对整条路(路网)进行交通事故风险监测；

所述的信息通信单元ICU为DSRC通信模块，5G/光纤通信模块，实现交通信息中心TIC与路侧单元RSU以及路侧单元RSU与车载单元OBU的通信。

进一步，通过DSRC技术实现车辆和路侧单元RSU通信，通过光纤/5G技术实现信息通信单元TIC与路侧单元RSU之间的通信。

进一步，所述预警信息分为三种情况：

当车辆自身发生自身故障或者不安全驾驶行为时，自车根据检测到的信息实时车内预警及周围车辆预警；

当车辆发生交通事故且道路仍可通行时，实行小区域内预警，提醒车辆减速慢行；

当发生交通事故且道路不可通行时，实行大区域预警，即告知车辆绕行或者提前下高速。

进一步，所述交通信息中心TIC具体执行以下步骤：

步骤3.1，交通信息中心TIC计算路侧单元RSU所辖通信区域内车道上任意两车T_i、T_j之间的碰撞概率p＝f(T_i,T_j)；并设定：绝对安全距离(Sa)：前车突然停止时，即速度瞬时为零，保证后车停下且不与之碰撞的间距；相对安全距离(Sr)：前车遇到危险情况减速，后车随之减速，保证后车不与之碰撞的间距；因此，车辆碰撞风险为：其中，number(S_r＜dist＜S_a)表示二维平面上车间距离dist落于绝对安全距离Sa和相对安全距离Sr的次数，number为总次数。

步骤3.2，采用蒙特卡洛模拟的方法对上述p进行求解：其中：CL为一拟合函数；