[发明专利]高速公路出口分流区车路协同安全预警控制方法

说明书

高速公路出口分流区车路协同安全预警控制方法属于智能交通安全控制领域。路侧设备通过车路协同车路通信技术采集高速公路分流区域内车辆的位置、速度、方位角等信息，路侧设备将这些信息传输到控制主机，控制主机按照本方法计算并预测区域内车辆的驾驶行为和轨迹，判断可能引发的安全冲突和干扰的风险点，给出安全协同预警控制策略，再通过车路协同和可变情报板提前对即将进入分流区的车辆驾驶人员进行具体的预警信息发布，使驾驶人员及时调整驾驶行为，降低安全冲突的发生的几率。这种通过信息实时采集、本地实时计算和控制的方式比传统的分流区静态的控制方法更加有效，算法效率更高，对车辆正常行驶的干扰更小，并能提高通行效率。

技术领域

本发明属于智能交通安全控制领域，涉及一种利用车路协同技术和高精度定位技术进行高速公路出口分流区域交通安全预警控制的方法，提高分流区域交通的安全和通行效率。本发明可以使用在其他危险程度高的路段或位置。同时也可以结合自动驾驶技术直接对车辆进行安全控制。

背景技术

高速公路分流区是指主路与出口匝道连接前方区域，由于车辆的分流驶出行为，频繁的变换车道或减速，造成交织运行的不稳定状态，导致主线交通流运行紊乱、交通冲突频发，分流区已成为高速公路交通事故的易发地带。

2010年全国高速公路事故统计资料显示，追尾、变道、侧翻及违反交通标志的驾驶行为多发生于高速公路出入口，尤以出口为甚。超过40％的高速公路事故发生于高速公路出口区域内。经过调研分析，分流区域交通事故发生的原因主要是由于分流驶出车辆驾驶人员的疏忽、出口标志不清晰或设置不当等原因，当车辆到达分流出口前方时，出现的犹豫、紧急减速或突然向驶出匝道变道等危险驾驶行为，导致后方主路高速行驶的车辆无法及时避让，造成追尾碰撞等事故，且极易引发重大交通事故。

目前还没有有效的方法对这些由突发交通事件带来的潜在安全问题进行检测和预警的方法。长期以来分流区的交通问题仅仅停留在出入口设计、标志标线设置等方面，而较少研究由于分流区异常交通事件如突然减速、变道等发生时的安全问题。在分流区交通安全预警方面，现有的分流区安全预警手段仅仅通过交通标牌静态的对车辆进行出入口位置提醒，手段比较单一，不能根据分流区的实际交通情况进行智能化实时动态预警。

本发明是基于先进的车路协同技术和高精度定位技术进行设计的。车路协同技术是通过车路通信(V2I)，在车辆和道路之间进行信息传输，为用户提供信息交换和共享等各种服务。在美国交通运输部2015年发布的智能交通战略研究计划中，基于5.9GHz专用短程通信的车车、车路互联技术提高道路交通的安全性和运行效率是其中最重要的内容。目前国内相关的支持交通应用的5G/LTE-V通信网的车车、车路通信的部分重要标准已经发布，相关技术指标完全符合交通安全对时延的要求。国内研究机构和汽车厂商也在进行车路通信的相关的测试和实验。此外，定位技术的提高和发展也为车辆的高精度定位创造了条件，目前基于北斗高精度定位结合地基增强技术正在全国大范围的建设，定位精度可以达到分米级、甚至厘米级，更精准的实现对车辆行驶轨迹和位置的监控，可以准确的区别车辆所在的车道，基于高精度定位的自动驾驶车辆已经处于路上测试和试点试验阶段。因此目前的定位精度、通信时延等相关技术已经能够满足交通安全的要求。

本发明采用车路协同式安全支持技术，结合高精度定位技术实时对分流车辆的行驶状态和轨迹分析，快速识别分流区域内车辆突然停止、减速、跨车道变道等危险驾驶行为，对潜在交通风险进行预测和判断，通过车路通信和可变情报板向即将进入分流区域的网联车辆、普通车辆进行预警，避免事故的发生。