[发明专利]基于交通冲突随机过程演化的交叉口事故预测方法

权利要求书

1.基于交通冲突随机过程演化的交叉口事故预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获得交通冲突数据，包括TTC、车辆速度和冲突角度；

S2：采集驾驶者反应时间分布情况，包括驾驶者反应时间数据，得到驾驶者反应时间的概率密度函数；

S3：采集不同车辆的最大刹车能力，得到车辆的最大减速度概率密度函数；

S4：使用蒙特卡洛方法对于每一个冲突可能造成的事故的概率进行推演；

S5：计算事故后的速率差Delta-V；

S6：根据速率变化情况求得受伤及死亡概率；

S7：针对每一个冲突，重复进行该随机过程，将其中的所有事故的概率进行相加，并归一化，最终得到该冲突导致事故的概率；

S8：将采集到的所有冲突进行事故概率相加，得到在采集时间内的事故期望；

S9：进一步计算目标时间范围内的事故预测值；

其中，所述步骤S4使用蒙特卡洛方法对于每一个冲突可能造成的事故的概率进行推演，具体包括以下步骤：

S41：根据采集到的驾驶者反应时间分布情况，对于冲突双方车辆随机赋予反应时间RT_i，其中i＝1,2；

S42：将反应时间与车辆碰撞时间进行对比，如果双方反应时间均大于TTC，则双方都未能做出及时反应，事故发生；如果双方有任意一方反应时间小于TTC，则认为存在事故被避免的可能性；

S43：根据采集得到的车辆最大减速度概率密度函数，随机赋予双方车辆最大减速度，如果最大减速度能够满足避让事故的最小条件，则认为事故被避免，否则认为事故发生；

其中，所述子步骤S43的判断基本方法如下：

1)假设时间t＝0时相交冲突产生，在t＝t₁时，车辆1感知到潜在的事故风险并开始减速；t＝T₁时，车辆1到达冲突区域的中心位置，车辆1行驶的总距离为：

其中，V₁是车辆1的车速，a₁是车辆1的减速度，l₁是车辆1的车长，w₁,w₂分别是车辆1和车辆2的车宽，θ是冲突角度，D＝l₁+d₁+d₂，d₁＝w₁/tanθ，d₂＝w₂/sinθ；

2)t＝T₁’时，车辆1离开冲突区域，其行驶总距离为：

3)T＝T₂时，车辆2到达冲突区域，其行驶距离为：

其中，V₂是车辆2的车速，a₂是车辆2的减速度；

4)T＝T₂’时，车辆2离开冲突区域，其行驶距离为：

其中，l₂是车辆2的车长，S＝l₂+s₁+s₂，s₁＝w₁/sinθ，s₂＝w₂/tanθ；

5)以上四个公式都是包含T₁,T₂或者T₁’,T₂’的方程，对于典型方程ax²+bx+c＝0，如果ax²+bx+c＝0，方程无解说明车辆在给定某一减速度时，可在到达冲突区域前完全停下；

6)如果b²-4ac0，方程将会存在两个解，代表车辆到达冲突区域的时间；

7)如果b²-4ac＝0，车辆将会刚好在到达冲突区域时停下；

8)对于一个冲突情景，发生的情况包括：其中一辆车在到达冲突区域前设法停住即：T₁或T₂无解；其中一辆车在另外一辆车离开冲突区域后才到达该区域，即：T₁T₂^’或T₂T₁’；其它情况，事故将无法避免。