1.一种基于交通冲突技术的道路行车安全风险评估系统,其特征在于,包括轨迹识别及预处理模块、风险评估模块和风险预警模块,所述轨迹识别及预处理模块包括:
雷达,用于采集车辆在固定坐标系下的瞬时坐标
i
视频摄像头,用于捕捉车辆的车牌照信息并识别车辆长度l;
计算机及存储设备,用于将采集时段及范围内属于每辆车的瞬时坐标记录为时间‑坐标轨迹序列,并计算出车辆的运动参数;
所述轨迹识别及预处理模块用于实时捕捉、处理并储存车辆的运动坐标序列,所述轨迹识别与预处理模块的输出端连接有风险评估模块,所述风险评估模块用于实时监测车辆运动参数是否达到潜在冲突的判定阈值,并判断车辆间相应冲突类型、衡量风险严重程度,所述风险评估模块的输出端连接有风险预警模块,所述风险预警模块根据风险严重程度判定结果,通过预警提示设施发出对应的声光信号给予司机警告;
所述轨迹识别及预处理模块根据车辆的绝对坐标序列 动态计算出车辆的在绝对坐标系下的最后速度 最后加速度 最后方向角 及最后方向角速度 作为时间序列格式随车辆牌照为索引储存;
2
在风险评估模块中,潜在冲突状态判定阈值包括加速度<‑4m/s或者方向角变化超过
30°/s;对判定为潜在事故状态的车辆,计算其与周围车辆的时间‑相对距离序列 和时间‑方向角夹角序列 计算机根据上述参数确定即将发生的交通冲突类别,包括潜在追尾冲突和潜在换道冲突;
风险评估模块实时监测车辆运动参数是否达到潜在冲突的判定阈值,当识别到车辆i2
加速度<‑4m/s或方向角变化超过30°/s时,判定当前车辆为潜在冲突状态;对于标记为潜在冲突状态的车辆i,将其自身的坐标及运动参数,其临近车道的车辆、同车道前后车的车辆坐标及运动参数一并提取,供计算机分析车辆间的相对运动关系;
计算车辆i与任一临近车辆j,与周围车辆的时间‑相对距离序列 和时间‑方向角夹角序列 其中:风险评估模块根据上述车对相关序列判断冲突类型属于追尾类型冲突还是换道类型ij ij冲突:若θt ∈[0°,30°],则判定车对间存在潜在追尾冲突;若θt ∈[30°,180°],判定车辆间存在潜在换道冲突;
在判定为潜在追尾冲突的下一检测瞬时,读取该车与其他车辆构成的车辆对i、j最后两组时间‑相对距离坐标 和 并按以下公式求过该两点的直线与代表时间t的ij横轴的交点 以及该车对保持当前状态行驶下去至发生碰撞的时间TTC :在判定为潜在换道冲突的下一检测瞬时,读取该车与其他车辆构成的车辆对i、j最后两组绝对坐标 及分别计算二者过最后两组坐标点得到的直线交点
并分别计算a、b两车沿经过最后两点的直线以匀速行驶到达潜在冲突点 的距离同时,通过采集的两组坐标数据及其时间间隔计算得到两车在最后采集点时的速度由此计算两车以该速度匀速行驶到冲突点的和时间ij
冲突指标TTC 的计算按如下规则确定:
若 判断 是否成立:
若是,
若否,判断i、j两车不会发生冲突,停止冲突分析与相关指标计算,保持坐标获取与潜在冲突判定;
若 判断 是否成立:
若是,
若否,判断i、j两车不会发生冲突,停止冲突分析与相关指标计算,保持坐标获取与潜在冲突判定;
ij ij ij
对于计算得到的冲突指标TTC ,按照TTC <2.3s时判定为严重冲突、2.3s≤TTC ≤6sij时判定为一般冲突、TTC >6s时判定为不会发生冲突。
2.根据权利要求1所述的一种基于交通冲突技术的道路行车安全风险评估系统,其特征在于,在风险评估模块中,计算机通过计算车对保持当前状态行驶下去至发生碰撞的预估时间TTC作为冲突严重程度的判断指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于交通冲突技术的道路行车安全风险评估系统,其特征在于,所述风险预警模块包括:处理器及信号转换设备,将风险评估模块获得的风险判定结果转换为电信号传输至各类警告设备;
LED灯光指示器,可以显示红、蓝两色灯光;
路侧高音喇叭,可以播放预设的声音信号。
4.根据权利要求3所述的一种基于交通冲突技术的道路行车安全风险评估系统,其特征在于,风险预警模块针对风险判断结果进行不同方式的警告,通过闪光灯高速、红蓝交替闪烁以及高音喇叭播放警示音为不同等级的交通风险给出警告。
5.根据权利要求4所述的一种基于交通冲突技术的道路行车安全风险评估系统,其特征在于,所述轨迹识别及预处理模块、风险评估模块、风险预警模块均通过数据传输模块实现信号连接,所述数据传输模块用于实现数据内容在个模块子计算机中的数据传输,传输模式采用有线或无线数据传输手段。