[发明专利]针对智能网联车辆轨迹误差的无控制交叉口安全评价方法

说明书

本发明公开了一种针对智能网联车辆轨迹误差的无控制交叉口安全评价方法。本发明从据采集和评价方式充分考虑了智能网联车辆的决策驾驶方式，针对智能网联车辆不可避免地轨迹误差问题，考虑设计轨迹和实际轨迹两种情况下的基于后侵入时间(Post encroachment time,PET)指标的交通冲突分布情况，提供针对轨迹误差存在场景下有效的智能网联无控制交叉口安全评价方法，为智能网联车辆的市场应用推广和政策制定提供有效数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种针对智能网联车辆轨迹误差的无控制交叉口安全评价方法，属于道路安全分析领域。

背景技术

近年来，随着国家智能网联车辆发展相关战略的提出，智能网联车辆的规模化应用将对道路交通流产生巨大的影响，并被认为是有效提升道路设施通行能力、减少交通污染和能耗的重要途经。由于智能网联车辆与人工驾驶车辆不同的车辆行为特性以及构成的异质交通流特征，需要适用于智能网联车辆环境的道路交通安全评价指标和技术，有效评估智能网联车辆对道路交通带来的安全效益。

智能网联技术的发展，为交叉口管理带来了全新的契机和挑战。完全智能网联环境下，即智能网联车辆渗透率达到100％时，智能网联车辆在无控制交叉口通过车车通讯(V2V)与周边车辆安全避让和协同通行，或者通过车路通信(V2I)由路侧控制单元进行协调调度车辆通行，避免车辆冲突和事故，同时充分利用交叉口时空间隙资源，提升交叉口通行效率和车辆燃油经济性。

在智能网联车辆协同控制中，车辆安全包含在底层控制逻辑中，即通过控制车辆的实时速度和位置来避免车辆碰撞。在制定控制策略和车辆行驶轨迹时，周围车辆信息分别来自于车车通讯、车路通讯得到的周围车辆行驶状态和意图以及车辆自身传感器检测的周边车辆状态和对其行驶意图的预测。理论上，交叉口智能网联车辆执行优化设计的速度和位置轨迹是能够避免碰撞。实际中，由于车辆位置轨迹的不确定性(例如转弯路径中不同的转弯半径和转弯模式)以及控制算法效果的不确定性(如速度控制误差)，实际轨迹偏离设计轨迹是不可避免的。为了验证智能网联车辆对道路安全的影响，需要对针对车辆轨迹误差对交叉口安全水平进行有效评估，其结果对于智能网联技术的推广和社会公众认可接纳具有十分重要的意义。

在交叉口车辆冲突安全评价方面，常用的交通冲突指标包括碰撞时间(Time-To-Collision,TTC)或后侵入时间(Post encroachment time,PET)等。从PET的角度来看，PET值越小则表明两辆车在数据采集时刻越接近，发生碰撞的可能性也就越高；从TTC的角度来看，TTC值越小，则表明两车在数据采集时刻越接近且后车车速相比于前车也更高，发生碰撞的可能性也就越高。相比于人类驾驶车辆，智能网联车辆具备通讯和计算能力，可控性更高，因此可能出现根据轨迹优化设计智能网联车辆主动缩小车间距并有控制地加速，此时TTC或PET值会减小，然而这并一定表示安全性的降低。因此需要开发针对无控制交叉口智能网联车辆的安全评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能网联混合交通流信号交叉口车辆到达预测修正方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种针对智能网联车辆轨迹误差的无控制交叉口安全评价方法，采用交通冲突技术分析无控制交叉口车辆目标轨迹与实际轨迹，以后侵入时间(Post encroachment time,PET)作为冲突严重程度的定量指标并进行冲突分级，从而进行针对智能网联车辆轨迹误差的交叉口安全评价，其特征在于：

步骤A、定义目标交叉口区域的冲突类型、确定相应的冲突区域并界定PET；

步骤B、基于实际交叉口渠化设计和几何参数确定无控制交叉口智能网联车辆目标行驶路径，并基于车辆协同控制算法确定车辆设计速度轨迹；

步骤C、从无控制交叉口区域视频中识别并采集智能网联车辆实际轨迹，包括几何路径和速度轨迹；