[发明专利]一种考虑车辆轮廓的交叉口交通冲突指标计算方法

说明书

本发明提供一种考虑车辆轮廓的交叉口交通冲突指标计算方法，基于高频高精度轨迹并考虑车辆轮廓进行交通冲突指标的计算，方法包括冲突预筛选、车辆轮廓位置计算、冲突识别和交通冲突指标计算四个步骤。第一步冲突预筛选，判断车辆对在交叉口冲突的可能性和冲突类型；第二步车辆轮廓位置计算，确定每时每刻车辆矩形的四个顶点坐标；第三步冲突识别，判断两辆车相碰风险；第四步交通冲突指标计算，给出侵入时间、到冲突时间和冲突时间差等冲突指标计算方法。本发明通过对车辆轮廓的考虑，可更准确地描述车辆的空间位置和运动姿态，确定车辆间交互关系，从而准确计算交通冲突指标。

技术领域

本发明属于交通安全评价方法技术领域，尤其涉及一种考虑车辆轮廓的交叉口交通冲突指标计算方法。

背景技术

基于冲突分析，计算反映交通安全的冲突指标，是目前较为常用的交通安全评价方法。常用的交通冲突指标包括碰撞时间(Time to collision，TTC)、后侵入时间(Postencroachment time，PET)等。目前交通冲突指标的计算是将车辆视为一个质点，其优点是计算较为简便，但车辆间是否发生碰撞不仅与质点间距有关，还与车辆运动姿态有关。因此，交通冲突指标的准确计算需要考虑车辆轮廓，对此未见有针对性的计算方法，并且也未检索到这类方法的发明专利。

经对现有技术的文献检索发现，有关交通冲突指标计算方法，主要有以下几种：

(1)基于微观仿真的交通安全评价。该方法采用微观仿真提取车辆轨迹，并采用美国联邦公路局SSAM软件计算车辆间冲突指标。该方法假设车辆沿固定路径行驶，进而根据所计算的交通冲突严重程度评价交通安全性。典型的研究包括《Simulating andassessing the effect of a protected intersection design for bicyclists ontraffic operational performance and safety》、《排阵式交叉口交通安全分析及鲁棒优化模型》等。

(2)基于人工识别的交通冲突指标计算。该方法将交叉口网格化，通过人工观测的方法，计算车辆到达同一网格的时间差作为计算冲突的依据。典型的研究包括《Identifying if VISSIM simulation model and SSAM provide reasonable estimatesfor field measured traffic conflicts at signalized intersections》。

(3)基于车辆轨迹的交通冲突指标计算。该方法通过视频、雷达等采集手段获取车辆中心点轨迹，进而计算交通冲突指标。较为典型的研究包括《Traffic conflict modelsto evaluate the safety of signalized intersections at the cycle level》《Large-scale automated proactive road safety analysis using video data》《Miningautomatically extracted vehicle trajectory data for proactive safetyanalytics》等。

第一种方法是基于车道的方法，假设车辆均沿预先给定的车道通行，面对城市道路复杂的运行工况，通行轨迹具有显著的离散性，对于交通冲突指标计算过于理想化。第二种方法是人工观测方法，可用于PET等无需迭代运算的指标，但对于TTC等随着速度和空间距离而不断变化需迭代计算的指标，运算效率低，难以使用。第三种是目前普遍采用的方法，但现有方法将车辆视为质点，未考虑车辆体积和车辆运动姿态，在流向构成复杂的交叉口其计算精度受到很大影响。因此，有必要结合现有的车辆轨迹检测数据，建立考虑车辆轮廓的交叉口交通冲突指标计算方法。

发明内容

本发明针对现有基于质点的交通冲突计算中对车辆轮廓和运动姿态考虑不周造成交通冲突指标计算不精确的问题，提出了一种考虑车辆轮廓的交叉口交通冲突指标计算方法，包括如下步骤：