极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及智能车应用技术领域，特别涉及一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法及装置，其中，方法包括：采集车辆操纵信息、道路信息和所在环境中多类道路使用者动静态信息；基于车辆操纵信息、道路信息以及动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级；参照车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级，评估极限工况下车辆于驾驶人和道路环境综合作用下的行车综合风险。本申请实施例可以基于车辆动力学失稳与碰撞两种不同时间尺度的行车风险对行车综合风险进行评估，突破了行车综合风险评估中的多尺度问题，实现极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险态势感知，保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，提升行车安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法及装置


[0001]本申请涉及智能车应用
，特别涉及一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，造成重大伤亡的交通事故往往发生在极限工况，极限工况下车辆不仅面临自身失稳的风险，而且还面临与其他车辆或道路设施碰撞的风险。
[0003]相关技术中，关于车辆动力学失稳的研究通常集中在失稳边界的获取，通过实时的车辆状态参数感知获取车辆的失稳边界。如基于相平面的车辆稳定边界包络方法，将道路附着条件集成到车辆失稳边界的研究之中，关于碰撞风险的研究主要集中在距离碰撞时间、势能场等，但均不能给出极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险态势感知方法，无法保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，严重影响行车的安全性，亟待突破。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法及装置，以解决相关技术中不能给出极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险态势感知方法，无法保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，严重影响行车的安全性的问题。
[0005]本申请第一方面实施例提供一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，包括以下步骤：采集车辆操纵信息、道路信息和所在环境中多类道路使用者动静态信息；基于所述车辆操纵信息、所述道路信息以及所述动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级；参照所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，评估极限工况下所述车辆于驾驶人和道路环境综合作用下的行车综合风险。/>[0006]本申请实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，根据车辆操纵信息、道路信息以及所在环境中多类道路使用者动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级，从而实现两种不同时间尺度的行车风险的评估；之后，基于车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级综合评估行车综合风险，实现不同时间尺度风险的综合评估，突破了行车综合风险评估中的多尺度问题。由此，实现极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险态势感知，保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，提升行车安全性。
[0007]另外，根据本申请上述实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，所述基于所述车辆操纵信息、所述道路信息以及所述动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级，包括：根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的动力学失稳度；基于所述动力学失稳度和所述动力学失稳度的变化率，通过预设的第一层模糊机制中的第一模糊规则，确定所述车辆失稳风险等级；根据所述道路信息和所述动静态信息，确定车辆碰撞风险度；根据所述车辆碰撞风险度和所述车辆碰撞风险度的变化率，通过所述第一层模糊机制中的第二模糊规则，确定所述车辆碰撞风险等级。
[0008]在一些示例中，所述根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的动力学失稳度，包括：根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的质心侧偏角和横摆角速度；根据所述质心侧偏角和所述横摆角速度，基于非线性动力学理论确定系统鞍点位置；根据所述系统鞍点位置，结合所述道路信息中的路面附着系数对所述质心侧偏角和所述横摆角速度的约束作用，确定车辆动力学稳定区域；根据所述车辆动力学稳定区域、所述质心侧偏角以及所述横摆角速度，确定所述车辆的动力学失稳度。
[0009]本申请实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，基于车辆动力学稳定区域，由动力学失稳度结合第一层模糊机制中的第一模糊规则确定车辆失稳风险等级，克服极限工况下车辆动力学失稳边界及其态势难以准确判断的局限，实现第一层模糊机制中关于失稳风险的模糊规则的评估目的，有效保证评估的准确性和可靠性。
[0010]在一些示例中，所述根据所述道路信息和所述动静态信息，确定车辆碰撞风险度，包括：根据所述道路信息和所述动静态信息，利用行车风险场理论建立多风险因素构成的碰撞风险场强；获取与所述车辆的当前危险场景对应的临界行车风险场强；根据所述碰撞风险场强和所述临界行车风险场强，确定车辆碰撞风险度。
[0011]本申请实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，基于车辆碰撞风险度结合第一层模糊机制中的第二模糊规则确定车辆碰撞风险等级，准确描述静止及运动物体、交通规则约束等共同作用下的车辆碰撞风险等级，实现第一层模糊机制中关于碰撞风险的模糊规则的评估目的，有效保证评估的准确性和可靠性。
[0012]在一些示例中，所述参照所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，评估极限工况下所述车辆于驾驶人和道路环境综合作用下的行车综合风险，包括：根据所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，通过预设的第二层模糊机制，确定所述行车综合风险。
[0013]在一些示例中，所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级均包括安全、低风险、中风险、中高风险、高风险。
[0014]在一些示例中，所述根据所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，通过预设的第二层模糊机制，确定所述行车综合风险，包括：若所述车辆失稳风险等级与所述车辆碰撞风险等级中任一等级为所述高风险，则判定所述行车综合风险为中高风险；若所述车辆失稳风险等级高于所述车辆碰撞风险等级，则判定所述行车综合风险不低于所述车辆失稳风险等级；若所述车辆失稳风险等级与所述车辆碰撞风险等级均为中高风险，则判定所述行车综合风险为高风险。
[0015]本申请实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，通过双层模糊机制（即第一层模糊机制和第二层模糊机制）对两种不同时间尺度的行车风险进行综合评估，其中，第一层模糊机制为基于动力学失稳度和碰撞风险度碰撞风险度的评估方式，以克服参数不确定的问题，第二层模糊机制为基于车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级综合评估行车综合风险的评估方式，以实现不同时间尺度风险的综合评估，突破了行车综合风险评估中的多尺度问题，有效保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，促进行车安全性能的提升。
[0016]本申请第二方面实施例提供一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估装置，包括：采集模块，用于采集车辆操纵信息、道路信息和所在环境中多类道路使用者动静态信
息；确定模块，用于基于所述车辆操纵信息、所述道路信息以及所述动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级；评估模块，用于参照所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，评估极限工况下所述车辆于驾驶人和道路环境综合作用下的行车综合风险。
[0017]本申请实施例的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估装置，根据车辆操纵信息、道路信息以及所在环境中多类道路使用者动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级，从而实现两种不同时间尺度的行车风险的评估；之后，基于车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级综合评估行车综合风险，实现不同时间尺度风险的综合评估，突破了行车综合风险评估中的多尺度问题。由此，实现极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险态势感知，保证极限工况下车辆风险评估的准确性和可靠性，提升行车安全性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：采集车辆操纵信息、道路信息和所在环境中多类道路使用者动静态信息；基于所述车辆操纵信息、所述道路信息以及所述动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级；以及参照所述车辆失稳风险等级和所述车辆碰撞风险等级，评估极限工况下所述车辆于驾驶人和道路环境综合作用下的行车综合风险。2.根据权利要求1所述的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，其特征在于，所述基于所述车辆操纵信息、所述道路信息以及所述动静态信息，确定车辆失稳风险等级和车辆碰撞风险等级，包括：根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的动力学失稳度；基于所述动力学失稳度和所述动力学失稳度的变化率，通过预设的第一层模糊机制中的第一模糊规则，确定所述车辆失稳风险等级；根据所述道路信息和所述动静态信息，确定车辆碰撞风险度；根据所述车辆碰撞风险度和所述车辆碰撞风险度的变化率，通过所述第一层模糊机制中的第二模糊规则，确定所述车辆碰撞风险等级。3.根据权利要求2所述的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，其特征在于，所述根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的动力学失稳度，包括：根据所述车辆操纵信息，确定所述车辆的质心侧偏角和横摆角速度；根据所述质心侧偏角和所述横摆角速度，基于非线性动力学理论确定系统鞍点位置；根据所述系统鞍点位置，结合所述道路信息中的路面附着系数对所述质心侧偏角和所述横摆角速度的约束作用，确定车辆动力学稳定区域；根据所述车辆动力学稳定区域、所述质心侧偏角以及所述横摆角速度，确定所述车辆的动力学失稳度。4.根据权利要求2所述的极限工况下车辆失稳与碰撞综合风险评估方法，其特征在于，所述根据所述道路信息和所述动静态信息，确定车辆碰撞风险度，包括：根据所述道路信息和所述动静态信息，利用行车风险场理论建立多风险因素构成的碰撞风险场强；获取与所述车辆的当前危险场景对应的临界行车风险场强；根据所述碰撞风险场强和所述临界行车风险场强，确定车辆碰撞风险度。5.根据权利要求1
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4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建强，杨路，崔明阳，黄荷叶，林学武，许庆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：