[发明专利]一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法

说明书

本发明公开了一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；沿缓解路段设置多个摄像头；将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测；本发明在各种交通环境中能灵活地解决交通拥堵并平稳包括多个车道的道路上的交通振荡；本发明大幅度提高了运动车辆状态预测的准确性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，具体是指一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法。

背景技术

交通振荡是车辆频繁加速或减速的走走停停的驾驶状况。由于交通振荡而引起的多辆汽车的加速和减速常常导致过多的燃料消耗并生成大量的车辆排放物。如今，一些现代系统依靠自主驾驶和可远程导航的车辆来操纵道路上的车流以缓解交通振荡。

利用摄像头对运动车辆进行状态预测，是车辆跟踪的重要步骤。只有通过对前一刻的估计值和当前时刻的观测值来进行状态预测，才能获取当前时刻的估计值以及下一时刻的预测值，进而确定运动车辆的位置，实现车辆的状态预测。运动车辆受底面复杂交通环境的影响，难免在某些帧图像中被建筑物、桥梁、大型车辆进行遮挡，此时有效的车辆状态预测至关重要。构造合适的预测模型来预测未来某一时段内车辆的运动状态，实现车辆状态的预测，可用于车辆轨迹、车辆速度以及加速度的提取，并为后续的运动车辆跟踪、交通行为分析提供参考。

现有用于区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，存在车辆行驶的状态预测算法的准确率低，对于交通安全评估的准确性有待提高。

所以，一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有用于区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，存在车辆行驶的状态预测算法的准确率低，对于交通安全评估的准确性有待提高。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，所述区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法如下所示：

步骤1、设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；

步骤2、沿缓解路段设置多个摄像头；

步骤3、将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；

步骤4、获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；

步骤5、将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；

步骤6、将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测。

进一步的，步骤1所述的可控车辆包括至少一辆可控车辆，可控车道包括至少一个可控车道，开放车道包括至少一个开放车道。

进一步的，选取一辆可控车辆和两个开放车道，使得目标缓解速度通过第一个开放车道流动的车流和通过第二个开放车道流动的车流超过以目标缓解速度在控制车道中行驶的可控车辆的总超车流速最大化。

进一步的，所述选取多辆可控车辆，确定一个开放车道，使得开放车道中不包括一个或多个邻近可控车辆，且不能使得一个或多个邻近可控车辆阻碍。

进一步的，所述选取缓解路段中的一个或多个开放车道和一个或多个可阻碍的车道，生成在无阻碍交通状况下的与道路相关联的交通图，缓解路段中的控制车道和所述的一个或多个可阻碍的车道在无阻碍交通状况下不受阻碍；