本发明专利技术提出一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，属于视距拓展技术领域。包括以下步骤：S1.根据车辆信息参数构建安全视距计算模型；车辆信息参数包括：反应距离、制动初始速度、制动反应时间、制动距离、纵向模组系数和重力加速度；S2.根据处理后的车道线、行车视距计算、视距差计算对视距长度进行验算；S3.对实时行车视距不足的车辆进行视距拓展呼叫。解决车路协同条件下，视距拓展的理论方法和数学模型普遍缺乏理论深度的问题，减少视距验算干扰，提高视距验算精度；通过安全视距与动态行车视距差的实时验算，填补运用协同学拓展行车视距的技术空白，有助于解决高速运行条件下车辆行车视距不足问题，为加快特速公路建设提供支撑。支撑。支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法
[0001]本申请涉及视距拓展方法，尤其涉及一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，属于视距拓展
技术介绍
[0002]近年来，车辆技术及公路性能逐步增强，交通安全环境稳步向好，伴随信息化、数字化、智能化程度逐步加深，面向更安全、更高效、更快捷的发展愿景，建设自动驾驶特速公路的呼声日益高涨。智能装备提高了现代公路的感知力、反应力，但突破现行公路安全管理制式，超出120km/s的车速限制，如何保障交通运行安全依然面临巨大挑战。视距作为交通安全控制的关键评价指标，近几年在特速公路相关研究中备受关注。相比常速公路，特速公路对视距提出更高要求，车辆要“看得更远”，在高精地图建设缓滞背景下，基于车、路协同网联环境下的视距拓展研究具有现实意义。
[0003]为此，有研究人员提出了CN205220540U，一种行车视距拓展装置，但以设备智能化改造、加高、加装等物理方法为主，视距拓展空间非常有限。高精地图有望解决行车视距不足问题，但高精地图构建仍处于社会分工探讨、顶层设计论证的起步阶段，能够支持智能网联应用的真正意义上的广域高精地图，建设难度大、进展慢，一方面，基于社会众包的地图采集模式成本低廉，但社会车辆缺乏统一标准规范约束，数据敏感性、多样性、差异性显著，地图高频刷新、稳定输出面临挑战；另一方面，机构自建面临滚雪球般的成本代价，联合技术成熟度不足，短期内依靠地图运营回利无望，也因此，精度达到智能交通测试要求的高精地图建设难度大、进展慢，基于车路协同方法开展视距拓展的过渡研究为解决视距问题打开新思路，但目前，车路协同条件下，视距拓展的理论方法和数学模型普遍缺乏理论深度。
技术实现思路
[0004]在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005]鉴于此，为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法。
[0006]方案一、一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，包括以下步骤：S1.根据车辆信息参数构建安全视距计算模型；车辆信息参数包括：反应距离、制动初始速度、制动反应时间、制动距离、纵向模组系数和重力加速度；S2.根据处理后的车道线、行车视距计算、视距差计算对视距长度进行验算，根据处理后的车道线、行车视距计算、视距差计算对视距长度进行验算的方法，包括以下步骤：S21.车道线降噪提取：
S22.将图像中的车道线长度转化为物理世界中的视距长度进行行车视距计算：S23.视距差计量：定义行车视距差为实际行车视距与停车视距的差值，则车辆i运行至（x,y）处的视距差值为：，当，车辆实时行车视距不足；S3.对实时行车视距不足的车辆进行视距拓展呼叫，包括以下步骤：S31.计算车载与路侧设备的视角差，视角差越小，高度差越小，距离越近，呼叫优先级越高；S32.拓展视距验算：确定车辆i及呼叫对象j的视觉起、终点坐标，将拓展视距定义为车载视觉起点到呼叫对象视觉终点的空间距离，已知通过车道线可分别提取识别车辆及呼叫对象的视觉起、终点坐标，获得拓展视距，当拓展视距大于停车视距，停止呼叫；否则呼叫车辆视距范围内的次优呼叫对象，重新验算拓展视距长度，直至满足安全视距要求为止。
[0007]优选的，制动反应时间取值范围为：人工驾驶车辆的反应时间为2.5s，L3级自动驾驶车辆的反应时间为0.5s。
[0008]优选的，车道线降噪提取的方法，包括以下步骤：S211.对图像进行净化处理确定最佳量测车道：对机器视觉图像原图进行图像二值化处理，像素保留黑白两种状态，净化环境变量、提取单个车道线，建立统一单车道图像坐标系，通过图像扫描测量车道宽度，基于车道宽度异常筛选有效像素，确定最佳量测车道；S212.车道宽度计算：建立车道i的图像坐标系，设图像坐标系中像素坐标为，像素的颜色属性为，取值为0、1，0表黑色、l表白色；设扫描y=k（简称k线）像素时，第一个白色像素坐标为、最后一个白色像素坐标为，其中，y是图像坐标系中像素点的y坐标值，k为常数；则车道i在图像坐标系k线上的车道线宽度为：；具体的，车道i的图像坐标系中图像长为a，宽为b个像素；图像长度对一个x轴，宽度对应y轴；具体的，扫描时利用图像扫描程序扫描图像，从y
‑
0 至y=b 逐个像素递进，扫描车道线同一y值下的第一个白色像素与最后一个变色像素的x值。
[0009]S213.通过透视与突变识别无效像素：S214.选取车道对视距长度进行验算；将无效像素定义为黑色像素及白色干扰像素；设扫描x=n线时，y轴第一个白色像素的坐标为（n，y
e
），最后一个白色像素坐标为（n，y
s
），通过车道的累计有效像素总量评估，选取累计有效像素最大的车道作为视距长度验算。
[0010]优选的，将图像中的车道线长度转化为物理世界中的视距长度进行行车视距计算的方法，包括以下步骤：S221.坐标系转换：以S214中所述车道的车道线中线的起点、终点的像素坐标、为输入，以起、终点世界坐标（x1，y1，z1）、（x2，y2，z2）为输出；S222.视距长度计算；设车辆i处于（x，y，z）处，其视觉起点的世界坐标为（x1，y1，z1）、视觉终点的（x2，y2，z2），基于视觉起、终点的世界坐标求解视距长度，则车辆i在（x，y，
z）位置的视距长度为：。
[0011]方案二、一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述的一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法的步骤。
[0012]方案三、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法。
[0013]本专利技术的有益效果如下：（1）区别于设备性能优化、结构改造的物理视距优化方法，本专利技术基于车路协同技术，提出车侧呼叫的视距主动拓展方法，纳入透视及突变理论提出图像坐标系中车道线提取的降噪方法，提出最佳视距量测车道的评估及选取方法，减少视距验算干扰，提高视距验算精度；（2）通过安全视距与动态行车视距差的实时验算，提出呼叫对象、呼叫范围的确定方法，填补运用协同学拓展行车视距的技术空白，有助于解决高速运行条件下车辆行车视距不足问题，为加快特速公路建设提供技术支撑。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法流程示意图；图2为车道线降噪提取流程示意图；图3为透视原理示意图；图4为突变原理示意图；其中a为白色像素宽度骤变前，b为白色像素宽度骤变后；图5为位姿示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.根据车辆信息参数构建安全视距计算模型；车辆信息参数包括：反应距离、制动初始速度、制动反应时间、制动距离、纵向模组系数和重力加速度；S2.根据处理后的车道线、行车视距计算、视距差计算对视距长度进行验算，根据处理后的车道线、行车视距计算、视距差计算对视距长度进行验算的方法，包括以下步骤：S21.车道线降噪提取；S22.将图像中的车道线长度转化为物理世界中的视距长度进行行车视距计算；S23.视距差计量：定义行车视距差为实际行车视距与停车视距的差值，则车辆i运行至（x,y）处的视距差值为：，当，车辆实时行车视距不足；S3.对实时行车视距不足的车辆进行视距拓展呼叫，包括以下步骤：S31.计算车载与路侧设备的视角差，视角差越小，高度差越小，距离越近，呼叫优先级越高；S32.拓展视距验算：确定车辆i及呼叫对象j的视觉起、终点坐标，将拓展视距定义为车载视觉起点到呼叫对象视觉终点的空间距离，已知通过车道线可分别提取识别车辆及呼叫对象的视觉起、终点坐标，获得拓展视距，当拓展视距大于停车视距，停止呼叫；否则呼叫车辆视距范围内的次优呼叫对象，重新验算拓展视距长度，直至满足安全视距要求为止。2.根据权利要求1所述一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，其特征在于，制动反应时间取值范围为：人工驾驶车辆的反应时间为2.5s，L3级自动驾驶车辆的反应时间为0.5s。3.根据权利要求2所述一种面向特速公路的车路协同视距拓展方法，其特征在于，车道线降噪提取的方法，包括以下步骤：S211.对图像进行净化处理确定最佳量测车道：对机器视觉图像原图进行图像二值化处理，像素保留黑白两种状态，净化环境变量、提取单个车道线，建立统一单车道图像坐标系，通过图像扫描测量车道宽度，基于车道宽度异常筛选有效像素，确定最佳量测车道；S...
【专利技术属性】
技术研发人员：丘建栋，罗舒琳，朱泽雄，李细细，叶亮，
申请(专利权)人：深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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