[发明专利]一种基于车辆状态及行车环境的智能感知预警方法及系统

说明书

本发明涉及公路交通安全领域，公开了一种基于车辆状态及行车环境的智能感知预警方法及系统，包括获取车辆的状态及行车环境参数；对车辆的状态及行车环境参数进行数据预处理；进行安全性特征指标量化；利用单因素分析与主成分分析相结合的方法对标量化指标进行分析，建立基于车辆状态及行车环境的安全性预估模型；根据基于车辆状态及行车环境的安全性预估模型建立预警策略。本发明融合了车辆状态信息和行车环境信息，构建了基于车辆状态及行车环境的安全性预估模型，并基于安全性预估模型提出了基于车辆状态及行车环境的智能感知预警系统，实现了对车辆运行安全性的有效辨识与预判，预警准确率高，减少了道路交通事故发生率，保障了公路交通安全。

技术领域

本发明涉及公路交通安全领域，尤其涉及一种基于车辆状态及行车环境的智能感知预警方法及系统。

背景技术

随着人工智能、大数据、云平台以及5G等技术的不断发展，道路交通也逐渐走向智能化，大量的智能化辅助设施已投入使用，有效的提升了道路交通的安全水平，但面对庞大的路网里程数和快速增长的汽车保有量，大量的交通事故仍在不断发生，尤其在公路事故多发路段。目前，针对事故多发路段主要通过增设警示标志、安全诱导设施、视频监控设备以及测速等辅助设施来保障道路车辆的运行安全，虽能够一定程度上减少道路交通安全事故的发生，但效果较为不明显，公众满意度较低。目前智能化的感知预警系统的研究主要集中于车辆运行控制、车辆运行影响要素等方面的管控策略来实现车辆的安全行驶，其系统的设计更多集中于道路管控，而真正投入使用的基于实时运行数据分析且针对某些道路场景或某种高风险车型的公路智能化行车感知预警装置或系统非常少。

比如，国家专利公开文献CN104157156B，公开了“一种高速公路危险路段车速动态管理预警方法”，该发明首先在路段危险点的上游200m的路侧或中央隔离带布设1套交通流检测系统、1套车辆超速抓拍系统，分别对通过该断面的各车道车辆地点速度、车型、车牌、流量和密度信息进行检测；同时交通流检测系统、车辆超速抓拍系统分别将采集的数据传送到交通监控中心，交通监控中心再通过高速公路危险路段车速动态管理预警方法对数据进行处理；然后交通监控中心将处理后得到的预警信息发布给布设在路段危险点的上游100m的断面上的1套VMS系统；最后VMS系统发布预警信息。

该发明仅适用于特定的环境和交通状态下，存在应用局限性较大、实用性不足、对车辆运行安全性的有效辨识与预判准确率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于车辆状态及行车环境的智能感知预警方法及系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于车辆状态及行车环境的智能感知预警方法，包括步骤：

S1)获取车辆的状态及行车环境参数，车辆的状态及行车环境参数包括车辆信息、车辆运行状态信息和车辆运行环境信息；

S2)对车辆的状态及行车环境参数进行数据预处理，获得数据预处理后的车辆的状态及行车环境参数；

S3)对数据预处理后的车辆的状态及行车环境参数进行安全性特征指标量化，获得标量化指标；

S4)利用单因素分析与主成分分析相结合的方法对标量化指标进行分析，建立基于车辆状态及行车环境的安全性预估模型；步骤S4)中，基于车辆状态的安全性预估模型为S_i为车辆i的综合安全性指标；η_i为行车环境危险附加系数；A_n、B_n分别为小型车和大型车的各状态指标系数,n＝1,2,3,4,5；α_i为车辆i的超速百分比，β_i为车辆i的加速度增量百分比，δ_i为前后车距相对百分比，γ_i为车辆i偏离车道距离的安全百分比；