基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法及系统与流程

本发明涉及交通安全管理领域，尤其涉及一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速和交通工具的普及，高速公路交通流量持续增加，车辆密度高、速度快，但也伴随着诸多交通问题。高速公路交通拥堵、交通事故频发、行车速度波动大等问题日益突出。在这种背景下，车辆间的相互影响更加复杂，容易形成车辆聚集现象，这种现象不仅会影响交通流的稳定性和通行效率，还可能导致交通事故的发生。

2、在实际的道路交通中，由于高密度交通流和拥堵等多种因素的综合作用，车辆之间往往会形成具有潜在交互或冲突关系的三辆或三辆以上车辆的集合，即为车团。在车团中，由于车辆之间的距离较近，存在变道、减速、加速等操作，容易引发交通事故。此外，车团还会导致交通流的波动，降低了行车安全性。因此，对车团的准确辨识和及时预警对于交通管理和交通安全具有重要意义。

3、目前，对于车辆交互关系和潜在冲突关系的辨识方法主要针对于两辆车之间，然而，由于交通环境的复杂性和车辆行驶状态的多样性，多车交互关系更易演变为交通冲突或交通事故，且后果更严重。因此，准确辨识出具有交互关系或潜在冲突关系的多个车辆，定向发布风险预警信息，可进一步优化交通流，减少拥堵，提高道路通行效率，并提前进行干预，从而提高路段交通安全性。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法及系统，以提高路段交通风险辨识的准确性，提高路段运行安全性。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、提供一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，包括以下步骤：

4、s1、获取路段实时行车信息，计算任意时刻路段各车辆间的车头时距；

5、s2、若两辆车的车头时距在预设的阈值范围内，且车辆之间的间距小于等于一个车道宽，则该两辆车存在交互关系；

6、s3、根据交互关系，找到某一车辆在某一时刻与其存在交互关系的所有车辆，并作为一个子车团；

7、s4、将存在相同车辆元素的子车团合并，直到合并后的任意两个新车团均不存在相同车辆元素；

8、s5、计算新车团内的车辆风险值，包括纵向冲突值和横向冲突值，若车辆风险值超过预设值，则判断该新车团为风险车团，以生成相应的预警信息。

9、接上述技术方案，计算任意时刻t路段各车辆间车头时距：

10、

11、tm,n(t)为t时刻车辆m与车辆n的车头时距；xm(t)、xn(t)分别为t时刻车辆m与车辆n的frenet坐标系下的纵向坐标；为车辆m在t时刻沿frenet坐标系下纵向的速度；

12、接上述技术方案，通过路侧感知设备获取任意时刻路段内所有车辆的行车信息，包括纵向位移、横向位移、纵向速度和横向速度，并对车辆进行编号。

13、接上述技术方案，计算交互车辆间纵向冲突值和侧向冲突值

14、

15、分别为t时刻车辆mi与车辆mj的碰撞时间和后侵入时间；分别为t时刻车辆mi与车辆mj的frenet坐标系下的纵向坐标；为车辆mi与车辆mj在t时刻沿frenet坐标系下的纵向速度；分别为t时刻车辆mi与车辆mj的frenet坐标系下的横向坐标；为车辆mi与车辆mj在t时刻沿frenet坐标系下的横向速度；为车辆mj的车长；为车辆mj的车宽。

16、接上述技术方案，若车辆风险值超过第一预设值，则对风险车团内每辆车发布低风险预警；当超过第二预设值，对风险车团内每辆车发布中风险预警；当超过第三预设值，对风险车团内每辆车发布高风险预警。

17、接上述技术方案，当风险车团的元素发生变化时，风险车团状态更新，原风险车团消解。

18、本发明还提供了一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识系统，包括：

19、车头时距计算模块，用于获取路段实时行车信息，计算任意时刻路段各车辆间的车头时距；

20、交互关系判断模块，用于当两辆车的车头时距在预设的阈值范围内，且车辆之间的间距小于等于一个车道宽，则该两辆车存在交互关系；

21、车团识别模块，用于根据交互关系，找到某一车辆在某一时刻与其存在交互关系的所有车辆，并作为一个子车团；并将存在相同车辆元素的子车团合并，直到合并后的任意两个新车团均不存在相同车辆元素；

22、风险车团判断模块，用于计算新车团内的车辆风险值，包括纵向冲突值和横向冲突值，若车辆风险值超过预设值，则判断该新车团为风险车团，以生成相应的预警信息。

23、接上述技术方案，该系统还包括预警系统，用于若车辆风险值超过第一预设值，则对风险车团内每辆车发布低风险预警；当超过第二预设值，对风险车团内每辆车发布中风险预警；当超过第三预设值，对风险车团内每辆车发布高风险预警。

24、接上述技术方案，风险车团判断模块还用于当风险车团的元素发生变化时，风险车团状态更新，原风险车团消解。

25、本发明还提供一种计算机存储介质，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行上述技术方案所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法。

26、本发明产生的有益效果是：本发明创新性地从多车交互角度进行路段交通风险辨识并生成风险预警，基于实时交通流参数，计算路段内车辆间车头时距，判定车辆间交互性，计算各个车辆区域风险度系数，从而辨识风险车团，可更准确辨识车团及路段风险源，可提高交通管理效率，提高路段运行安全性。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，计算任意时刻t路段各车辆间车头时距：

3.根据权利要求1所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，通过路侧感知设备获取任意时刻路段内所有车辆的行车信息，包括纵向位移、横向位移、纵向速度和横向速度，并对车辆进行编号。

4.根据权利要求1所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，计算交互车辆间纵向冲突值和侧向冲突值

5.根据权利要求1所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，若车辆风险值超过第一预设值，则对风险车团内每辆车发布低风险预警；当超过第二预设值，对风险车团内每辆车发布中风险预警；当超过第三预设值，对风险车团内每辆车发布高风险预警。

6.根据权利要求1所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，其特征在于，当风险车团的元素发生变化时，风险车团状态更新，原风险车团消解。

7.一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识系统，其特征在于，该系统还包括预警系统，用于若车辆风险值超过第一预设值，则对风险车团内每辆车发布低风险预警；当超过第二预设值，对风险车团内每辆车发布中风险预警；当超过第三预设值，对风险车团内每辆车发布高风险预警。

9.根据权利要求7所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识系统，其特征在于，风险车团判断模块还用于当风险车团的元素发生变化时，风险车团状态更新，原风险车团消解。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行权利要求1-6中任一项所述的基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法。

技术总结本发明公开了一种基于区域风险交互判定的路段车团辨识方法，包括步骤：获取路段实时行车信息，计算任意时刻路段各车辆间的车头时距；若两辆车的车头时距在预设的阈值范围内，且车辆之间的间距小于等于一个车道宽，则该两辆车存在交互关系；根据交互关系，找到某一车辆在某一时刻与其存在交互关系的所有车辆，并作为一个子车团；将存在相同车辆元素的子车团合并，直到合并后的任意两个新车团均不存在相同车辆元素；计算新车团内的车辆风险值，包括纵向冲突值和横向冲突值，若车辆风险值超过预设值，则判断该新车团为风险车团，以生成相应的预警信息。本发明可更准确辨识车团及路段风险源，可提高交通管理效率，提高路段运行安全性。技术研发人员：么新鹏,张涵,荣文,刘梦菲,范颂华,李一鸣受保护的技术使用者：山东高速集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17