[发明专利]一种基于风险评估效用的安全性无人驾驶车群构建方法

说明书

本发明公开一种基于风险评估效用的安全性无人驾驶车群构建方法，涉及无人驾驶领域，其特征在于：包括如下步骤：步骤1.风险评估效用；步骤2.无人驾驶车群成员相关定义；步骤3.基于风险评估效用的无人驾驶车群形成方法；步骤4.车群维护；步骤5.车群安全性评价指标。针对现有的安全量化方法缺乏无人驾驶车群安全性度量指标等问题，给出了风险评估效用指标来衡量车群的安全性，以此为基础给出了无人驾驶车群形成算法，在车群形成的同时对车辆进行了角色划分，以分担头节点的负载，面向无人驾驶车辆行车环境，提供一种能够保障无人驾驶车群运动行为智能化的安全性方法，从而使得无人驾驶车群在复杂场景下能够得到安全的应用的方法。

技术领域

本发明涉及无人驾驶领域，具体涉及基于风险评估效用的安全性无人驾驶车群构建方法。

背景技术

随着人工智能技术的发展，国内外科技巨头也开始在无人驾驶领域竞相布局，相关企业纷纷投入重金研发相关技术，这样加快了无人驾驶技术的发展。据最新的无人驾驶行业预测，无人驾驶汽车预计在本世纪20年代末实现无需驾驶员的L5级完全自动驾驶并在某些地区上市并合法使用，最初的无人驾驶车辆可能成本较高且新能有限，从本世纪30年代或者40年代开始，无人驾驶汽车成本将逐步降低，变得能够普及大众。

虽然无人驾驶技术被认为能够大幅减少人为原因造成的交通事故、缓解交通拥堵以及改善尾气污染排放，然而，现阶段无人驾驶技术仍然处于初级阶段，同时，无人驾驶与有人驾驶的共存，也必将导致新的交通安全、交通拥堵、空气污染等问题。无人驾驶作为智能交通发展最新形式，与无线通信技术相结合方式，为解决上述难题提供了新的手段。无人驾驶车辆不再依靠单体智能决策，而是通过车辆间信息共享，能够将使得车辆获得更加全面的道路状况等信息，进而实现车辆间的高效协作，避免交通事故发生，并提高车辆通行效率，实现从车辆单体智能向群体智能的转变。

无人驾驶单智能体客观存在感知受限等缺陷，难以有效支撑复杂环境下的车辆运动行为智能化。无人驾驶车群可以实现数据共享，从而可以提升感知能力和运动行为智能协同。建立安全的无人驾驶车群，有效保持无人驾驶车群运动行为智能化，从而推动自动驾驶技术广泛应用，无疑非常有重要意义。

目前在安全量化和有人驾驶车群形成方法已有较多的研究，但是要应用到无人驾驶场景，还存在以下问题：

(1)缺乏安全性度量指标：在无人驾驶场景中，除了考虑CVSS评分系统中的安全威胁、漏洞等，同时需要考虑该场景下的潜在影响，即乘车人的生命安全以及无人驾驶车辆及其运载货物的财产安全。

(2)负载集中：现有的车群形成算法将网络和计算负载都集中到了头节点上，从而影响其在车群中发挥应有的功能，导致车群结构频繁变化，车群难以维持稳定。

发明内容

发明目的：

针对现有的安全量化方法缺乏无人驾驶车群安全性度量指标等问题，本发明给出了风险评估效用指标来衡量车群的安全性，以此为基础给出了无人驾驶车群形成算法，在车群形成的同时对车辆进行了角色划分，以分担头节点的负载，给出了相应的评价指标对无人驾驶车群形成算法进行评估，以验证其安全性。从而可以提升无人驾驶技术的感知能力和运动行为智能协同，建立可以广泛推广和应用的无人驾驶安全车群。

本发明申请给出的技术方案为：

为此，本发明具体给出以下技术方案实现：

一种基于风险评估效用的安全性无人驾驶车群构建方法，具体包括如下步骤：

步骤1.风险评估效用：

风险评估效用(Risk Evaluation Utility,REU)作为车群的安全性度量指标；在t时刻的无人驾驶车辆节点v_i的REU为：

步骤2.无人驾驶车群成员相关定义：