一种自动驾驶运营线路风险评估系统及评估方法技术方案

本发明专利技术公开一种自动驾驶运营线路风险评估系统及评估方法，该评估系统包括线路信息采集车、路侧终端、车路匹配PC平台，线路信息采集车上搭载有数字孪生线路信息采集装备，线路信息采集车与路侧终端信息交互，路侧终端与车路匹配PC平台信息交互。借助该评估系统，通过多传感器融合感知、高精度地图、车路无线通信等技术，对实际线路采集信息与地图模块信息融合，将生成的数字孪生线路谱和自动驾驶车辆的使用条件进行对比，并借助赋权匹配算法对结果进行匹配，确定风险高低，从而判断线路是否满足全要素、全时空自动驾驶车辆安全运营的条件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶运营线路风险评估系统及评估方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶安全
，具体是一种自动驾驶运营线路风险评估系统及评估方法。

技术介绍

[0002]随着技术的进步，自动驾驶车辆已逐渐由测试示范向商业化运营渗透，在园区、矿区、港口、机场等限定场景下已实现自动驾驶汽车运营，现在开始向开放式自动驾驶出行服务线路探索，规模化使用自动驾驶车辆从事道路运输生产经营活动已指日可待。
[0003]然而，与个人使用的私人乘用车不同，使用自动驾驶车辆从事道路运输生产经营活动，其车辆属性为道路运输生产工具，当前无法实现无条件高等级无人驾驶技术，就现阶段技术水平而言，在道路运输生产经营过程中自动驾驶功能的实现需要严格的使用条件，自动驾驶系统对使用条件要求非常苛刻，对行驶环境和线路条件有很高的要求，当自动驾驶系统无法胜任道路环境时，将引发风险，甚至酿成严重的事故。
[0004]目前，还没有一种成熟的综合考虑线路全要素、全时空、全周期的自动驾驶运营线路风险评估方法，无法形成对拟运营的自动驾驶车辆其运营线路是否满足安全运营条件进行风险分析，无法保障自动驾驶车辆的使用安全，一旦发生事故，因其营运属性特点，势必将会造成严重的经济损失和人员伤亡。

技术实现思路

[0005]为了解决上述难题，本专利技术提供一种自动驾驶运营线路风险评估系统及评估方法，通过搭建该自动驾驶运营线路风险评估系统，从拟运营自动驾驶车辆实际使用条件出发，综合考虑道路运输行业特点，制定评估方法，解决全要素、全时空自动驾驶运营风险评估的问题。
[0006]本专利技术所采取的技术方案如下：一种自动驾驶运营线路风险评估系统，包括线路信息采集车、路侧终端、车路匹配PC平台；所述线路信息采集车上搭载有数字孪生线路信息采集装备；所述数字孪生线路信息采集装备包括多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、车路通信模块、高精度定位模块；所述线路信息采集车与路侧终端信息交互，传输所述多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、高精度定位模块的信息；所述路侧终端与车路匹配PC平台信息交互。
[0007]进一步地：所述多源环境感知模块，包括毫米波雷达、双目摄像头、广角摄像头和激光雷达；所述气象监测模块，包括风速监测传感器、风向监测传感器、光强监测传感器、气压监测传感器、湿度监测传感器、温度监测传感器；
所述路面检测模块，包括路面平整度传感器、路面温湿度传感器、单目摄像头；所述高精度定位模块通过GPS或北斗对车辆进行定位；所述车路通信模块将多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、高精度定位模块采集的信息发送至所述路侧终端。
[0008]进一步地：所述车路匹配PC平台，内置有高精度地图模块、自动驾驶运营线路风险评估模块和自动驾驶运营线路车路匹配模块；所述高精度地图模块中包含高精度地图库；所述自动驾驶运营线路风险评估模块中内嵌有线路评估维度和评估算法；所述自动驾驶运营线路车路匹配模块中内嵌有车路匹配算法。
[0009]一种利用上述系统进行的自动驾驶运营线路风险评估方法，包括如下步骤：S1：生成车辆使用条件确定拟运营的自动驾驶车辆的车型，将车型说明书中设计运行条件的信息录入到车路匹配PC平台中，生成车辆使用条件；S2：选取拟运营线路从车路匹配PC平台的高精度地图模块中选取拟运营线路，同时高精度地图模块输出拟运营线路的构成信息；S3：采集实际线路要素信息根据选取的拟运营线路，线路信息采集车沿拟运营线路行驶，在行驶过程中，数字孪生信息采集装备实时记录线路信息，包括路面信息、道路几何特征信息、气象信息、道路照明信息、道路环境信息、车路通信信息；S4：生成数字孪生线路谱车路匹配PC平台将线路信息采集车所采集的信息和高精度地图模块提供的线路构成信息进行融合叠加，生成数字孪生线路谱，并将线路谱中非正常态情形进行标记；S5：对线路本体进行风险评估当线路本体风险评估未达到设定要求时，则重新执行步骤S2
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S4，在步骤S2中选取新的拟运营线路；当线路本体风险评估达到设定要求时，则执行步骤S6；S6：对车路适用性匹配进行风险评估当车路适用性匹配度达到设定要求时，则视所选取的拟运营线路支持自动驾驶车辆运营；当车路适用性匹配度未达到设定要求时，则视所选取的拟运营线路不支持自动驾驶车辆运营。
[0010]进一步地：对所述线路本体进行风险评估的步骤如下：1）设定评估维度2）对评估维度设定权重并进行满分赋值对每个评估维度进行归一化处理并赋予权重，并确定每个评估维度的满分赋值，设定总评估维度满分为100分，表达式如下：
式中：为评估维度个数；为第个评估维度权重；为第个评估维度满分赋值；3）对评估维度进行实际赋值对评估维度的实际赋值采用减分制的方法，当系统每识别出一个非正常态标记时，则从对应的评估维度满分赋值分中减去一部分分，直至评估维度的实际赋值为0为止，计算总评估维度实际赋值公式如下：式中：为总评估维度实际赋值；为第个评估维度实际赋值；4）判断评估风险设定评估界值，根据的值，判断线路本体风险高低：当＜评估界值时，则认定所选取的拟运营线路为高风险；当≥评估界值时，则认定所选取的拟运营线路为低风险。
[0011]进一步地：对所述车路适用性匹配进行风险评估的方法如下：所述车路匹配PC平台中的自动驾驶运营线路车路匹配模块，根据输入的拟运营的自动驾驶车辆设计运行条件和所选取的拟运营线路的实际线路信息，采用如下方法计算车路适用性匹配度：将车辆设计运行条件和实际线路应用条件各要素一对一进行匹配，当车辆设计运行条件的要素和实际线路应用条件的要素一对一完全匹配时，赋值为1，否则赋值为0，设有组匹配要素，得匹配结果总分为：得车路适用性匹配度为：设定车路适用性匹配度阈值；当≥车路适用性匹配度阈值时，则认定所选取的拟运营线路为低风险，支持自动驾驶车辆运营；
当＜车路适用性匹配度阈值时，则认定所选取的拟运营线路为高风险，不支持自动驾驶车辆运营。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术提供的一种自动驾驶运营线路风险评估系统，该评估系统包括线路信息采集车、路侧终端、车路匹配PC平台、手持终端，该评估系统具有功能齐全，结构合理，便于操作等特点。
[0013]2、本专利技术提供的一种自动驾驶运营线路风险评估方法，该评估方法是借助多传感器融合感知、高精度地图、路面无损探伤等技术，对生成的数字孪生线路谱与车辆的使用条件进行匹配，借助赋权匹配算法等方法进行评估，评估方法具有科学性和说服力。
[0014]3、本专利技术通过该评估系统的评估方法，为自动驾驶车辆运营线路审批提供支持，解决了自动驾驶车辆安全运营导致核批困难的难题。
附图说明
[0015]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。
[0016]图1为本专利技术自动驾驶运营线路风险评估系统架构图；图2为评估系统中数字孪生线路信息采集装备与路侧终端和车路匹配平台的通信结构图；图3为评估系统中多源环境感知模块安装示意图；图4a为评估系统中气象监测模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶运营线路风险评估系统，其特征在于：包括线路信息采集车、路侧终端、车路匹配PC平台；所述线路信息采集车上搭载有数字孪生线路信息采集装备；所述数字孪生线路信息采集装备包括多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、车路通信模块、高精度定位模块；所述线路信息采集车与路侧终端信息交互，传输所述多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、高精度定位模块的信息；所述路侧终端与车路匹配PC平台信息交互。2.根据权利要求1所述的自动驾驶运营线路风险评估系统，其特征在于：所述多源环境感知模块，包括毫米波雷达、双目摄像头、广角摄像头和激光雷达；所述气象监测模块，包括风速监测传感器、风向监测传感器、光强监测传感器、气压监测传感器、湿度监测传感器、温度监测传感器；所述路面检测模块，包括路面平整度传感器、路面温湿度传感器、单目摄像头；所述高精度定位模块通过GPS或北斗对车辆进行定位；所述车路通信模块将多源环境感知模块、气象监测模块、路面检测模块、高精度定位模块采集的信息发送至所述路侧终端。3.根据权利要求1或2所述的自动驾驶运营线路风险评估系统，其特征在于：所述车路匹配PC平台，内置有高精度地图模块、自动驾驶运营线路风险评估模块和自动驾驶运营线路车路匹配模块；所述高精度地图模块中包含高精度地图库；所述自动驾驶运营线路风险评估模块中内嵌有线路评估维度和评估算法；所述自动驾驶运营线路车路匹配模块中内嵌有车路匹配算法。4.一种利用权利要求1
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3任一所述系统进行的自动驾驶运营线路风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：生成车辆使用条件确定拟运营的自动驾驶车辆的车型，将车型说明书中设计运行条件的信息录入到车路匹配PC平台中，生成车辆使用条件；S2：选取拟运营线路从车路匹配PC平台的高精度地图模块中选取拟运营线路，同时高精度地图模块输出拟运营线路的构成信息；S3：采集实际线路要素信息根据选取的拟运营线路，线路信息采集车沿拟运营线路行驶，在行驶过程中，数字孪生信息采集装备实时记录线路信息，包括路面信息、道路几何特征信息、气象信息、道路照明信息、道路环境信息、车路通信信息；S4：生成数字孪生线路谱车路匹配PC平台将线路信息采集车所采集的信息和高精度地图模块提供的线路构成信息进行融合叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智超，李文亮，周炜，高金，曹琛，战琦，李华建，张学文，李臣，张禄，张沫，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：