[发明专利]交通环境建模方法

说明书

本发明提供了一种交通环境建模方法，包括：根据车辆的位置、物体的位置和分布因子，计算车辆与物体的碰撞概率；根据物体的类型、尺寸和速度，计算物体的风险等级；根据车辆与物体的碰撞概率和物体的风险等级，计算行车环境风险场；根据行车环境风险场，进行建模，生成交通环境下的风险分布图。由此，将复杂的交通环境进行了归一化处理，将不同的交通环境进行了统一的量化，并且将交通元素的运动状态加入到环境建模中，反应了潜在的风险。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种交通环境建模方法。

背景技术

自动驾驶技术已经成为汽车工业发展的新方向，自动驾驶技术需要对环境进行感知与认知，对环境的建模就显得尤其的重要。

现有交通环境的建模方法中人工势场法较为主流。人工势场法将障碍描述为场源，从场源向周围辐射“斥力”，此处的“斥力”并非物理意义上的力的概念，而是一种抽象的“力”的概念，这种抽象的力具有力的典型属性，即大小和方向。所谓势场“斥力”的大小，即势场的场能大小，亦即危险程度的大小；方向指向场能减小的方向。

人工势场法虽然能够对交通环境进行一定的描述，但是缺少了对物体运动状态的描述。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种交通环境建模方法，以解决现有技术中的交通环境建模中缺少对障碍物运动状态描述的缺陷。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种交通环境建模方法，所述方法包括：

根据车辆的位置、物体的位置和分布因子，计算车辆与物体的碰撞概率；

根据物体的类型、尺寸和速度，计算物体的风险等级；

根据所述车辆与物体的碰撞概率和所述物体的风险等级，计算行车环境风险场；

根据所述行车环境风险场，进行建模，生成交通环境下的风险分布图。

在一种可能的实现方式中，所述根据车辆的位置、物体的位置和分布因子，计算车辆与物体的碰撞概率具体包括：

利用公式计算车辆与物体的碰撞概率；

(x，y)为车辆的位置坐标；(u_x，u_y)为大地坐标系下物体所在的位置坐标，即风险场场源坐标；σ_xg为物体沿大地坐标系x_g方向的分布因子；σ_yg为物体沿大地坐标系y_g方向的分布因子。

在一种可能的实现方式中，利用公式计算物体沿大地坐标系x_g方向的分布因子和沿y_g方向的分布因子；

其中，Z为物体尺寸；Z＝l+w+h，l、w和h分别为物体聚类框的长、宽和高；N、σ₀为待定常数；Δt为采样间隔；a_x(-kΔt)为标量，向前推kΔt时间运动物体的加速度大小；γ为时间惩罚因子，0＜γ＜1；(v_x，v_y)为标量，为物体分别沿x_g、y_g方向的速度分量。

在一种可能的实现方式中，利用公式计算物体的风险等级；

其中，T为物体类型；Z为物体尺寸；α_k和β_k为待定常数，v为物体速度。

在一种可能的实现方式中，利用公式计算行车环境风险场；

其中，E为行车环境风险的矢量合；E_Di为单个动态物体形成的风险场；E_Sj为单个静态物体形成的风险场。

在一种可能的实现方式中，利用公式计算动态物体的风险场；