一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法技术

本发明专利技术涉及一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，该方法中路口交通信号灯状态信息通过网络对外周期广播，在网络通信范围内的智能网联车接收该信息，同时接收其他智能网联车对该信息的可信度反馈，最后将智能网联车自身感知的交通信号灯信息、网络发送的交通信号灯信息以及其他智能网联车的反馈信息三者进行融合决策，得到更高可靠和准确的交通信号灯信息。该方法对交通信号灯信息在单车上进行多重验证的同时，引入周围智能网联车的反馈验证，降低了信息在网络传输中被篡改的风险，提高了网络传输交通信号灯信息的可靠性，使得智能网联车可以获得更高可靠和准确的交通信号灯信息，大幅度提高了智能网联车在路口的安全通行能力。

【技术实现步骤摘要】
一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法
本专利技术涉及智能网联自动驾驶
，具体涉及一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法。
技术介绍
智能网联车是车联网与智能车的有机联合，通过搭载先进的车载传感器并融合车路协同网络技术，智能感知道路交通信息，最终实现自动驾驶。智能网联车的安全行驶与感知的道路交通状态信息高度相关。对于道路交通状态信息的感知获取，目前有两种解决方案，一种是单车智能，依赖车载高精度传感设备来获取道路交通信息；另一种是车路协同，通过网络将路侧基础设施获取的道路交通信息发送给车辆。目前的智能网联车主要以单车智能解决方案为主。以交通信号灯为例，主流的自动驾驶技术是通过摄像头感知交通信号灯信息。但受摄像头感知算法精度以及环境光照变化的影响，如傍晚、清晨、恶劣天气等条件下会出现感知检测准确度大幅度下降的问题，不利于智能网联车的安全行驶。车路协同方案借助无线通信网络，通过网络传输的方式为智能网联车提供准确的交通信号灯信息，可有效扩大车辆的感知范围，实现实时驾驶引导，保障自动驾驶平顺性，提高驾驶效率和安全性。但由于网络信息在传输的过程中存在被篡改的可能，车辆对来自车路协同网络发送的信息难以信任，特别是在涉及到一些关键道路交通信息，如交通信号灯信息时更倾向于使用自身感知的结果；同时网络信息发送端也不愿意为其发送的网络信息承担相应的事故责任，更加导致车辆对网络信息信任度的下降。这也是目前智能网联车仍处于单车智能为主的一个重要原因之一。目前对于如何将网络发送的交通信号信息应用到智能网联车并无明确可行的方案，更多的是演示和理论研究，如笼统表述为智能网联车可以直接使用车路协同获得的交通信号信息，并没有提及车辆实际应用的细节，以及如何将其与自身的感知信息进行融合决策。因此，如何有效且安全的将车路协同信息应用于智能网联车成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，通过引入周围智能网联车对交通信号灯信息的可信度反馈，同时将网络消息与自身感知信息进行融合决策，提高了最终获得的交通信号灯信息的可靠性和准确度。本专利技术的目的通过如下的技术方案来实现：一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，所述智能网联车是在搭载车路协同网络系统中的道路上行驶，所述智能网联车具有车路协同通信系统、交通信号灯的感知系统、车载定位系统和车载高精度地图，其特征在于，包括以下步骤：S1.车路协同网络系统将路口交通信号灯状态消息通过无线网络对外周期广播；S2.智能网联车通过无线网络接收并检查所述路口交通信号灯状态消息，提取并监听当前车道对应交通信号灯信息；S3.智能网联车接收并处理周围智能网联车对所述的交通信号灯信息的可信度反馈消息，设置周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度；S4.智能网联车获取自身感知的当前车道交通信号灯信息，并使用基于人工智能算法模型获得感知结果以及对应的置信度；S5.智能网联车将自身感知的交通信号灯信息、网络发送的交通信号灯信息以及周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度信息进行融合决策，并根据最终的融合决策结果决定是否对外广播可信度反馈消息，供后面的智能网联车进行决策参考。进一步地，所述S2步骤中，路口交通信号灯状态消息检查包括完整性和合理性检查：其中完整性检查包括：a)每个路口的各个方向是否有相应的、明确的交通信号灯信息；b)每个车道是否对应唯一的交通信号灯信息。合理性检查包括：a)同一方向的交通信号灯信息有且仅有一条；b)交通信号灯信息符合交通法规；c)交通信号灯信息具有连续性，且交通信号灯状态转换规则符合交通法规。进一步地，所述步骤S2中，对当前车道对应交通信号灯信息的监听过程如下：当智能网联车获取到第一条与当前车道对应的交通信号灯信息时，启动对应的交通信号灯信息监听计时器，直至在对交通信号灯信息的监听周期内没有收到对应的交通信号灯信息时停止监听。进一步地，所述S3步骤中，周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度设置方法如下：S3.1周围智能网联车发送的所述交通信号灯信息可信度反馈消息携带以下信息：路口ID、当前车道对应交通信号灯ID、当前位置和所述交通信号灯信息的可信度反馈值，所述交通信号灯信息的可信度取值为0和1，其中0表示网络发送的交通信号灯信息不可信，1表示网络发送的交通信号灯信息可信；S3.2与所述步骤S2中监听当前车道对应交通信号灯信息的同时，监听周围车辆对当前车道交通信号灯信息的可信度反馈消息并过滤掉其他非当前车道和当前车道后方的智能网联车的可信度反馈消息，在对周围车辆的监听周期内，将接收的所有交通信号灯信息的反馈值的平均值设置为周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度。进一步地，所述S4步骤中，所述感知结果置信度的取值范围为0-1之间的数值，表示感知结果的准确度。进一步地，所述S5步骤中，在收到网络发送的交通信号灯信息的前提下，融合决策过程如下：S5.1智能网联车自身未感知到当前车道交通信号灯信息：S5.1.1周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度为高可信度，且高精度地图真实存在交通信号灯时，则判断当前车道交通信号灯以从网络获得的信号灯信息为准，暂不对外广播信号灯信息的可信度反馈消息；其他情况，则判断所处位置无信号灯，暂不对外广播信号灯状态信息的可信度反馈消息；S5.2智能网联车自身感知到当前车道交通信号灯信息，但是感知结果与从网络获得的信号灯信息不一致：S5.2.1自身感知结果置信度为高置信度时，则判断当前车道交通信号灯以自身感知结果为准，对外广播交通信号灯信息的可信度反馈消息中可信度为0；S5.2.2自身感知结果置信度为中间置信度时，若周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度为高可信度，且发送可信度反馈消息的周围智能网联车的数量高于一定值时，则判断当前车道交通信号灯以从网络获得的交通信号灯信息为准，暂不对外广播交通信号灯信息的可信度反馈消息；其他情况时，则判断当前车道交通信号灯以自身感知结果为准，暂不对外广播交通信号灯信息的可信度反馈；S5.2.3自身感知结果置信度为低置信度时，若周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度为高可信度，且发送可信度反馈消息的周围智能网联车的数量高于一定值时，则判断当前车道交通信号灯以从网络最新接收的交通信号灯信息为准，对外广播信号灯信息的可信度反馈消息中可信度为1；其他情况时，则判断当前车道交通信号灯以自身感知结果为准，暂不对外广播交通信号灯信息的可信度反馈；S5.3智能网联车自身感知到当前车道交通信号灯信息，且感知结果与从网络获得的信号灯信息一致：判断当前车道交通信号灯以自身感知结果为准，对外广播信号灯信息的可信度反馈消息中可信度为1。本专利技术的有益效果有：本专利技术方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，所述智能网联车是在搭载车路协同网络系统中的道路上行驶，所述智能网联车具有车路协同通信系统、交通信号灯的感知系统、车载定位系统和车载高精度地图，其特征在于，包括以下步骤：/nS1. 车路协同网络系统将路口交通信号灯状态消息通过无线网络对外周期广播；/nS2. 智能网联车通过无线网络接收并检查所述路口交通信号灯状态消息，提取并监听当前车道对应交通信号灯信息；/nS3. 智能网联车接收并处理周围智能网联车对所述的交通信号灯信息的可信度反馈消息，设置周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度；/nS4. 智能网联车获取自身感知的当前车道交通信号灯信息，并使用基于人工智能算法模型获得感知结果以及对应的置信度；/nS5. 智能网联车将自身感知的交通信号灯信息、网络发送的交通信号灯信息以及周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度信息进行融合决策，并根据最终的融合决策结果决定是否对外广播可信度反馈消息，供后面的智能网联车进行决策参考。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，所述智能网联车是在搭载车路协同网络系统中的道路上行驶，所述智能网联车具有车路协同通信系统、交通信号灯的感知系统、车载定位系统和车载高精度地图，其特征在于，包括以下步骤：
S1.车路协同网络系统将路口交通信号灯状态消息通过无线网络对外周期广播；
S2.智能网联车通过无线网络接收并检查所述路口交通信号灯状态消息，提取并监听当前车道对应交通信号灯信息；
S3.智能网联车接收并处理周围智能网联车对所述的交通信号灯信息的可信度反馈消息，设置周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度；
S4.智能网联车获取自身感知的当前车道交通信号灯信息，并使用基于人工智能算法模型获得感知结果以及对应的置信度；
S5.智能网联车将自身感知的交通信号灯信息、网络发送的交通信号灯信息以及周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度信息进行融合决策，并根据最终的融合决策结果决定是否对外广播可信度反馈消息，供后面的智能网联车进行决策参考。


2.根据权利要求1所述的一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，其特征在于，所述S2步骤中，路口交通信号灯状态消息检查包括完整性和合理性检查：
其中完整性检查包括：a)每个路口的各个方向是否有相应的、明确的交通信号灯信息；b)每个车道是否对应唯一的交通信号灯信息；
合理性检查包括：a)同一方向的交通信号灯信息有且仅有一条；b)交通信号灯信息符合交通法规；c)交通信号灯信息具有连续性，且交通信号灯状态转换规则符合交通法规。


3.根据权利要求1所述的一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，其特征在于，所述步骤S2中，对当前车道对应交通信号灯信息的监听过程如下：当智能网联车获取到第一条与当前车道对应的交通信号灯信息时，启动对应的交通信号灯信息监听计时器，直至在对交通信号灯信息的监听周期内没有收到对应的交通信号灯信息时停止监听。


4.根据权利要求1所述的一种面向智能网联车的交通信号灯信息融合决策方法，其特征在于，所述S3步骤中，周围智能网联车发送的当前车道对应交通信号灯信息的可信度设置方法如下：
S3.1周围智能网联车发送的所述交通信号灯信息可信度反馈消息携带以下信息：路口ID、当前车道对应交通信号灯ID、当前位置和所述交通信号灯信息的可信度反馈值，所述交通信号灯信息的可信度取值为0和1，其中0表示网络发送的交通信号灯信息不可信，1表示网络发送的交通信号灯信息可信；
S3.2与所述步骤S2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云涛，朱永东，时强，吴迎笑，赵庶源，杨斌，陈培俊，朱凯男，赵旋，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：浙江;33