[发明专利]一种行人过街工况下的车辆避撞轨迹风险评估方法

权利要求书

1.一种行人过街工况下的车辆避撞轨迹风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)，通过在车辆设置激光雷达和双目摄像头实时测量城市工况下车辆和前方行人的位置信息，建立包括行人和车辆的坐标系，并计算出车辆和行人的速度信息；

步骤2)，建立人车交互模型对行人未来运动状态进行预测，将行人运动考虑成无干扰下的马尔科夫过程和行人在避撞条件反射下运动的叠加：

步骤2.1)，采集道路行人过街行走数据，包括行人在无车辆道路上自由过街时的速度曲线和有车辆道路上过街的速度曲线；

步骤2.2)，表述行人自由无干扰行走产生的运动；

行人自由无外界干扰下的运动符合马尔科夫过程，此时，行人在无干扰条件下运动速度变化一般发生在换步时刻，令行人在时间Δt内匀速，以垂直于马路方向过街，则行人的运动状态可表述为：

式中，v_ped(t+Δt)为行人在t+Δt时刻的速度，c_ped(t)为行人在t时刻的速度；x_ped和y_ped分别表示行人的横纵坐标位置信息，表示行人在y轴方向关于时间的速度函数，x_ped(0)表示在x轴方向行人初始位置；k为预设的常数；V为预设的表征行人行走平均速度的随机变量，其符合正态分布；ε为预设的表征行人速度波动的高斯白噪声；

根据牛顿第二定律将行人自由行走产生的运动表述成虚拟自由力F_f：

式中，v_pedf(t)表示行人关于时间t的自由运动的速度函数，m为预设的行人虚拟质量；

步骤2.3)，表述道路上车辆的运动对行人运动产生的影响而导致行人运动状态的变化；

将车辆对行人运动的干扰量化为虚拟反射力，表述为：

式中，F_vp为车辆对行人的虚拟反射力，r_v表示车辆的安全行驶半径，r_p表示行人的安全行走半径，d_vp表示行人与车辆的实时距离，F_vpy表示行人受到的车辆干扰力在y方向的分力，分别为预设的表示行人与车辆相互作用力的强度系数、范围系数；θ_vp为车辆与行人之间的连线和垂直于道路方向的夹角；

步骤3)，预测行人未来位置概率：

根据所述步骤2)的虚拟自由力和虚拟反射力得到行人每个时刻的受力F_ped，然后计算出每个运动步长内的加速度，进一步得到下一时刻的行人状态，最后通过迭代得到末时刻的状态以完成对行人位置的概率性预测；

式中，y_pedf(t)、y_pedvpy(t)分别表示行人所受自由力、y方向的干扰力产生的关于时间t的位移函数；y_ped(t)为行人在车辆干扰下的关于时间t的位移函数；

步骤4)，评估避撞轨迹的碰撞风险；

计算到达碰撞区域的时间ttcz以及ttcz后车辆的侧向位移y_veh(ttcz)，建立风险评估函数如下：

式中，J为风险评估函数，表示避撞末时刻n时的人车相对距离，r_veh表示车辆横向半径。