基于行驶轨迹的无信号交叉口智能汽车通行安全预警系统

本发明涉及汽车通行安全预警，具体为基于行驶轨迹的无信号交叉口智能汽车通行安全预警系统。

背景技术：

1、城市道路交叉口是城市道路系统中重要的节点，它作为城市交通微观层次重要的一部分，将不同方向的道路连接起来形成路网，使路网中的各车辆能够实现自由转向和交叉；在城市道路平面交叉口处，机动车、行人、非机动车等各种交通流与多个方向的交通流汇入，使得交叉口交通量大幅增加，造成交叉口秩序混乱，通行效率降低，因此所发生的交通事故也多。

2、但是在现有技术中，无法对道路通行区域进行交叉口设定评估，以至于不能够根据交叉口类型准确对交叉口通行车辆进行对应轨迹预警，降低了车辆通行效率，同时无法针对人机混驾环境结合当前交叉口类型进行通行安全预警，造成通行风险增加。

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于行驶轨迹的无信号交叉口智能汽车通行安全预警系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、基于行驶轨迹的无信号交叉口智能汽车通行安全预警系统，包括安全预警平台，安全预警平台通讯连接有交叉口设定评估单元、轨迹实时预警单元、同轨迹预警单元、不同轨迹预警单元以及通行预警分析评估单元；

4、交叉口设定评估单元对道路通行区域进行交叉口设定评估，将道路通行区域内交叉口标记为分叉路口，设置标号i，i为大于1的自然数，且对分叉路口进行信号灯设定分析，获取到道路通行区域内分叉路口对应信号灯设定评估系数，根据信号灯设定评估系数比较将分叉路口划分为低效叉路口和高效叉路口，并将低效叉路口和高效叉路口对应编号一同发送至安全预警平台；

5、同时生成轨迹实时预警信号并将轨迹实时预警信号发送至轨迹实时预警单元，轨迹实时预警单元接收到轨迹实时预警信号后，生成同轨迹预警信号和不同轨迹预警信号，并分别发送至同轨迹预警单元和不同轨迹预警单元，同轨迹预警单元接收到同轨迹预警信号后，对低效叉路口的相对行驶车辆进行轨迹预警，判断低效叉路口对应行驶车辆的通行是否安全；不同轨迹预警单元接收到不同轨迹预警信号后，对高效叉路口的相汇入行驶车辆进行轨迹预警；

6、通行预警分析评估单元对分叉路口进行人机混驾安全预警。

7、作为本发明的一种优选实施方式，交叉口设定评估单元的运行过程如下：

8、获取到道路通行区域内分叉路口中相对通行车道对应左转信号灯与直行信号灯的亮灯时长重叠时间以及对应左转信号灯与直行信号灯的亮灯时长重叠时间内车流量通行速度的降低量；获取到道路通行区域内分叉路口中相交通行车道对应直行信号灯与右转信号灯的亮灯时长重叠时间以及对应直行信号灯与右转信号灯的亮灯时长重叠时间中右转车辆平均等待时长的增加跨度；

9、通过分析获取到道路通行区域内分叉路口对应信号灯设定评估系数；

10、将道路通行区域内分叉路口对应信号灯设定评估系数与信号灯设定评估系数阈值进行比较：

11、若道路通行区域内分叉路口对应信号灯设定评估系数超过信号灯设定评估系数阈值，则判定当前分叉路口信号灯设定低效，将当前路口标记为低效叉路口；若道路通行区域内分叉路口对应信号灯设定评估系数未超过信号灯设定评估系数阈值，则判定当前分叉路口信号灯设定高效，将当前路口标记为高效叉路口；并将低效叉路口和高效叉路口对应编号一同发送至安全预警平台。

12、作为本发明的一种优选实施方式，同轨迹预警单元的运行过程如下：

13、获取到低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时左转车辆达到拐弯区域位置与直行车辆通行拐弯区域位置的平均耗时偏差量，以及获取到低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时直行车辆与左转车辆同一时段通行轨迹重叠的通行量占比，并将低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时左转车辆达到拐弯区域位置与直行车辆通行拐弯区域位置的平均耗时偏差量、低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时直行车辆与左转车辆同一时段通行轨迹重叠的通行量占比分别与平均耗时偏差量阈值和车辆通行量占比阈值进行比较。

14、作为本发明的一种优选实施方式，若低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时左转车辆达到拐弯区域位置与直行车辆通行拐弯区域位置的平均耗时偏差量超过平均耗时偏差量阈值范围，或者低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时直行车辆与左转车辆同一时段通行轨迹重叠的通行量超过车辆通行量占比阈值，则判定当前低效叉路口通行安全性能低，生成同轨迹预警信号并将同轨迹预警信号发送至轨迹实时预警单元；

15、若低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时左转车辆达到拐弯区域位置与直行车辆通行拐弯区域位置的平均耗时偏差量未超过平均耗时偏差量阈值范围，且低效叉路口车辆通行时段内相同轨迹车辆相对行驶时直行车辆与左转车辆同一时段通行轨迹重叠的通行量未超过车辆通行量占比阈值，则判定当前低效叉路口通行安全性能高，生成同轨迹安全信号并将同轨迹安全信号发送至轨迹实时预警单元。

16、作为本发明的一种优选实施方式，不同轨迹预警单元的运行过程如下：获取到高效叉路口车辆通行时段内右转车辆右转平均占用道路区域与直行车辆通行占用道路区域的位置面积数值比，以及获取到高效叉路口车辆通行时段内右转车辆与直行车辆亮灯时长重叠时段中右转车辆前斑马线行人通行时长的时长占比，并将高效叉路口车辆通行时段内右转车辆右转平均占用道路区域与直行车辆通行占用道路区域的位置面积数值比，以及高效叉路口车辆通行时段内右转车辆与直行车辆亮灯时长重叠时段中右转车辆前斑马线行人通行时长的时长占比分别与位置面积数值比阈值和时长占比阈值进行比较。

17、作为本发明的一种优选实施方式，若高效叉路口车辆通行时段内右转车辆右转平均占用道路区域与直行车辆通行占用道路区域的位置面积数值比超过位置面积数值比阈值，或者高效叉路口车辆通行时段内右转车辆与直行车辆亮灯时长重叠时段中右转车辆前斑马线行人通行时长的时长占比超过时长占比阈值，则判定高效叉路口通行安全性能分析异常，生成不同轨迹预警信号并将不同轨迹预警信号发送至轨迹实时预警单元；

18、若高效叉路口车辆通行时段内右转车辆右转平均占用道路区域与直行车辆通行占用道路区域的位置面积数值比未超过位置面积数值比阈值，且高效叉路口车辆通行时段内右转车辆与直行车辆亮灯时长重叠时段中右转车辆前斑马线行人通行时长的时长占比未超过时长占比阈值，则判定高效叉路口通行安全性能分析正常，生成不同轨迹安全信号并将不同轨迹安全信号发送至轨迹实时预警单元。

19、作为本发明的一种优选实施方式，通行预警分析评估单元的运行过程如下：

20、获取到交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相对行驶时驶至拐弯区域位置处的通行加速度调节控制量偏差值以及交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相汇入行驶时车辆避让对应车道占用面积的控制量差值，并将交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相对行驶时驶至拐弯区域位置处的通行加速度调节控制量偏差值以及交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相汇入行驶时车辆避让对应车道占用面积的控制量差值分别与加速度调节控制量偏差值阈值和占用面积控制量差值阈值进行比较。

21、作为本发明的一种优选实施方式，若交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相对行驶时驶至拐弯区域位置处的通行加速度调节控制量偏差值超过加速度调节控制量偏差值阈值，或者交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相汇入行驶时车辆避让对应车道占用面积的控制量差值超过占用面积控制量差值阈值，则判定交叉口车辆通行过程中通行预警分析评估异常，生成混驾通行风险信号并将混驾通行风险信号发送至安全预警平台；

22、若交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相对行驶时驶至拐弯区域位置处的通行加速度调节控制量偏差值未超过加速度调节控制量偏差值阈值，且交叉口车辆通行时段内自动驾驶与手动驾驶相汇入行驶时车辆避让对应车道占用面积的控制量差值未超过占用面积控制量差值阈值，则判定交叉口车辆通行过程中通行预警分析评估正常，生成混驾通行安全信号并将混驾通行安全信号发送至安全预警平台。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、本发明中，对道路通行区域进行交叉口设定评估，判断道路通行区域内交叉口信号灯设定是否满足通行便利需求，同时根据不同类型交叉口进行人机混驾智能预警，保证人机混驾智能驾驶运行高效性。

25、2、本发明中，对低效叉路口的相对行驶车辆进行轨迹预警，判断低效叉路口对应行驶车辆的通行是否安全，从而保证低效叉路口的通行合格效率，提高了通行车辆同轨迹行驶安全监管效率，提高了交叉口通行安全预警的及时性；对高效叉路口进行直行和右转车辆进行轨迹预警，提高了交叉路车辆通行的安全性能，保证交叉口汽车通行安全管控效率，同时能够根据轨迹预警进行信号灯设定分析，根据实际需要判断当前交叉口是否需要进行信号灯设定更改，进一步提高了交叉口的通行安全性能。

26、3、本发明中，对分叉路口进行人机混驾安全预警，提高了交叉口智能汽车通行安全性能，同时提高了汽车通行预警效率。