基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统及方法技术方案

本发明专利技术属于车联网领域，特别涉及一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统及方法，该系统包括：待测车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块；目标车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块，V2X模块和高精度定位模块均与通讯模块连接；上位机：用于对通讯模块发送的待测车辆数据和目标车辆数据进行分析，判断测试是否合格。通过待测车辆和目标车辆这样的实车与上位机连接组成测试系统，并运用相应的测试方法，能够真实可靠地获取车辆测试数据，并获得真实可靠的测试结果，相比于现有技术中通过仿真软件搭建仿真场景进行测试的方法，能够提高V2X测试的真实性，同时能测试发现V2X应用与实车测试可能出现的兼容性等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统及方法


[0001]本专利技术属于车联网领域，特别涉及一种碰撞预警实车测试系统及方法。

技术介绍

[0002]随着经济与社会的快速发展，人民生活水平的日益提高，我国机动车保有量正在迅速增加。根据最新数据，截至2018年底，我国机动车保有量已达3.27亿，机动车驾驶人数首次突破4亿，达到4.09亿。伴随着机动车数量的快速增长，交通事故的发生也愈加频繁。仅2018年我国就发生交通事故24.5万起，死亡63194人，造成直接财产损失为13.8亿元。其中，发生在交叉路口处的交通事故约占交通事故总数的50％。因此，如何及时发现车辆在交叉路口处的碰撞风险并预警，成了当前智能交通领域亟需解决的一个热点问题。
[0003]车联网技术是物联网在智能交通领域的应用，是以车内网、车际网和车载自组网为基础，依照约定的通信协议和数据交互标准，通过完成车与车、车与网络间的无线通信和信息交互，实现对交通的智能管理和控制的一体化网络。其特征可以总结为全面感知、可靠传输和智能处理。车辆通过车载传感器感知运行状态信息，并通过车与车、车与路侧设备之间的链接通路将信息传递给其他车辆，使得每辆车都能实时收到周围车辆的信息。相比于通过雷达、红外线进行感知的传统探测技术，基于车联网的感知技术具有性能稳定，不易受天气，电磁等外部环境影响的特点。车联网技术的出现，为解决交叉路口处的车辆碰撞问题提供了新的解决思路。
[0004]针对车辆在交叉路口处的碰撞预警通常分为两步：第一步是对车辆的行驶轨迹和状态进行预测，第二步是根据先前的预测结果判断车辆之间的碰撞风险并做出相应的决策。现有的车辆行驶轨迹预测方法主要分为基于运动学模型和基于机器学习两大类。基于运动学模型的轨迹预测方法可以在短期预测中取得了较高的精度，但由于车辆行驶受诸如驾驶员特性、交通状况等不确定因素影响，并呈现出复杂且不规则的曲线形态，单一的运动学模型很难达到理想的预测效果。所以，基于运动学的轨迹预测方法只能进行短期预测，其预测时间范围不超过1s。一旦超过这个时间范围，轨迹预测便会产生较大的误差。同时，基于机器学习的车辆轨迹预测方法计算复杂度高，无法综合考虑多种组合因素的影响且需要人工设定部分运算参数，一旦参数设置不当则会影响轨迹预测精度。因此，无论是基于运动学模型的车辆轨迹预测还是基于机器学习的车辆轨迹预测，交通场景的复杂性和驾驶员驾驶风格的多样性都使得轨迹预测充满不确定因素，进而会影响到碰撞预警系统的性能。
[0005]针对上述情况，现有技术公开了一种基于车联网环境系统的交叉路口处车辆碰撞预警方法。远程服务中心首先判断当前时刻第一车辆、第二车辆是否均在同一路口范围内且均驶向路口；若是则远程服务中心通过优化后第一车辆LSTM神经网络预测得到当前时刻第一车辆预测批次样本，通过优化后第二车辆LSTM神经网络预测得到当前时刻第二车辆预测批次样本，并据此结合碰撞风险计算模型计算得到碰撞风险时间序列，然后将碰撞风险时间序列每个序列值与风险阈值比较，若碰撞风险大于风险阈值，则远程服务中心控制第一车辆和第二车辆减速行驶以规避碰撞风险。
[0006]上述技术虽然能够解决现有预测方法用到的运动学模型和基于机器学习存在的问题，但是其仍然停留在仿真测试的层面，即基于仿真软件搭建仿真场景，并在仿真场景中搭建测试车辆的动力学模型，并设置相关V2X算法，基于仿真场景进行V2X的算法测试。所以，仍然会存在仿真测试不能落实到实车上的问题，与真实的场景相比也存在真实性、可靠性方面的问题。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术的首要目的在于提供一种基于高精度定位的V2X交叉路口碰撞预警实车测试系统，该系统能够解决仿真测试由于真实性、可靠性等问题不能落实到实车上的问题。
[0008]本专利技术的首要目的在于提供一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试方法，该方法能够解决仿真测试由于真实性、可靠性等问题不能落实到实车上的问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
[0010]本专利技术提供一种基于高精度定位的V2X交叉路口碰撞预警实车测试系统，其特征在于，该系统包括：
[0011]待测车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块，V2X模块和高精度定位模块均与通讯模块连接；
[0012]目标车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块，V2X模块和高精度定位模块均与通讯模块连接；
[0013]上位机：用于对通讯模块发送的待测车辆数据和目标车辆数据进行分析，判断测试是否合格。
[0014]在本专利技术中，V2X模块可以实现待测车辆和目标车辆之间的V2X通讯，高精度定位模块可以通过对待测车辆和目标车辆的实时定位，提供待测车辆和目标车辆的速度、加速度、高精度经纬度等信息，上位机根据通讯模块发送的车辆信息和位置信息等信息，即可判断测试是否合格。其中判断是否合格的标准可以是《智能网联汽车V2X系统预警应用功能测试与评价规程》。在本专利技术中，通过待测车辆和目标车辆这样的实车与上位机连接组成测试系统，能够真实可靠地获取车辆测试数据，并获得真实可靠的测试结果，相比于现有技术中通过仿真软件搭建仿真场景进行测试的方法，能够提高V2X测试的真实性，同时能测试发现V2X应用与实车测试可能出现的兼容性等问题。
[0015]进一步的，该系统还包括结果展示模块，用于展示上位机给出的分析结果。结果展示模块能够直观地展示上位机的分析结果，便于对测试过程中的待测车辆和目标车辆数据进行调节，优化测试方案。其中分析结果包括具体的测试数据和分析处理后的测试报告。
[0016]进一步的，高精度定位模块为惯导+RTK的移动高精度定位系统。惯导+RTK的移动高精度定位系统的使用能够进一步提升测试数据的准确性。
[0017]本专利技术还提供一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0018]步骤一：设置待测车辆和目标车辆的车辆参数，使得待测车辆和目标车辆会在交叉路口发生碰撞；
[0019]步骤二：设置状态调整时间或状态调整距离，供待测车辆和目标车辆进行参数调
整；
[0020]步骤三：上位机通过通讯模块实时检测待测车辆和目标车辆的车辆参数，若在状态调整时间或状态调整距离区间内，存在待测车辆和目标车辆的车辆参数与预设的车辆参数不一致，则进入步骤四；若待测车辆和目标车辆的车辆参数与预设的车辆参数一致，则进入步骤五；
[0021]步骤四：调整待测车辆和目标车辆的车辆参数，并回到步骤三；
[0022]步骤五：状态调整时间或状态调整距离结束后，判断待测车辆和目标车辆是否达到测试结束条件，若达到测试结束条件，则结束测试；若没有达到测试结束条件，则继续测试，直到达到测试结束条件。
[0023]在本专利技术中，通过上位机实时检测测待测车辆和目标车辆进行碰撞预警实车测试的方法，能够真实可靠地获取车辆测试数据，并获得真实可靠的测试结果，相比于现有技术中通过仿真软件搭建仿真场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统，其特征在于，该系统包括：待测车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块，V2X模块和高精度定位模块均与通讯模块连接；目标车辆：搭载V2X模块、通讯模块和高精度定位模块，V2X模块和高精度定位模块均与通讯模块连接；上位机：用于对通讯模块发送的待测车辆数据和目标车辆数据进行分析，判断测试是否合格。2.根据权利要求1所述的一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统，其特征在于，该系统还包括结果展示模块，用于展示上位机给出的分析结果。3.根据权利要求1所述的一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试系统，其特征在于，高精度定位模块为惯导+RTK的移动高精度定位系统。4.一种基于权利要求1
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3任一项所述的一种基于高精度定位的V2X碰撞预警实车测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：设置待测车辆和目标车辆的车辆参数，使得待测车辆和目标车辆会在交叉路口发生碰撞；步骤二：设置状态调整时间或状态调整距离，供待测车辆和目标车辆进行参数调整；步骤三：上位机通过通讯模块实时检测待测车辆和目标车辆的车辆参数，若在状态调整时间或状态调整距离区间内，存在待测车辆和目标车辆的车辆参数与预设的车辆参数不一致，则进入步骤四；若待测车辆和目标车辆的车辆参数与预设的车辆参数一致，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健康，黄保姣，吴旭楠，康陈，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：