一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法技术

本发明专利技术公开了一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；沿缓解路段设置多个摄像头；将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测；本发明专利技术在各种交通环境中能灵活地解决交通拥堵并平稳包括多个车道的道路上的交通振荡；本发明专利技术大幅度提高了运动车辆状态预测的准确性和鲁棒性。的准确性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法


[0001]本专利技术涉及交通安全
，具体是指一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法。

技术介绍

[0002]交通振荡是车辆频繁加速或减速的走走停停的驾驶状况。由于交通振荡而引起的多辆汽车的加速和减速常常导致过多的燃料消耗并生成大量的车辆排放物。如今，一些现代系统依靠自主驾驶和可远程导航的车辆来操纵道路上的车流以缓解交通振荡。
[0003]利用摄像头对运动车辆进行状态预测，是车辆跟踪的重要步骤。只有通过对前一刻的估计值和当前时刻的观测值来进行状态预测，才能获取当前时刻的估计值以及下一时刻的预测值，进而确定运动车辆的位置，实现车辆的状态预测。运动车辆受底面复杂交通环境的影响，难免在某些帧图像中被建筑物、桥梁、大型车辆进行遮挡，此时有效的车辆状态预测至关重要。构造合适的预测模型来预测未来某一时段内车辆的运动状态，实现车辆状态的预测，可用于车辆轨迹、车辆速度以及加速度的提取，并为后续的运动车辆跟踪、交通行为分析提供参考。
[0004]现有用于区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，存在车辆行驶的状态预测算法的准确率低，对于交通安全评估的准确性有待提高。
[0005]所以，一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法成为人们亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是现有用于区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，存在车辆行驶的状态预测算法的准确率低，对于交通安全评估的准确性有待提高。<br/>[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，所述区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法如下所示：
[0008]步骤1、设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；
[0009]步骤2、沿缓解路段设置多个摄像头；
[0010]步骤3、将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；
[0011]步骤4、获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；
[0012]步骤5、将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；
[0013]步骤6、将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测。
[0014]进一步的，步骤1所述的可控车辆包括至少一辆可控车辆，可控车道包括至少一个可控车道，开放车道包括至少一个开放车道。
[0015]进一步的，选取一辆可控车辆和两个开放车道，使得目标缓解速度通过第一个开放车道流动的车流和通过第二个开放车道流动的车流超过以目标缓解速度在控制车道中行驶的可控车辆的总超车流速最大化。
[0016]进一步的，所述选取多辆可控车辆，确定一个开放车道，使得开放车道中不包括一个或多个邻近可控车辆，且不能使得一个或多个邻近可控车辆阻碍。
[0017]进一步的，所述选取缓解路段中的一个或多个开放车道和一个或多个可阻碍的车道，生成在无阻碍交通状况下的与道路相关联的交通图，缓解路段中的控制车道和所述的一个或多个可阻碍的车道在无阻碍交通状况下不受阻碍；
[0018]生成在被阻碍交通状况下的与所述的一个或多个开放车道相关联的交通图，缓解路段中的可控车道和所述一个或多个可阻碍的车道在被阻碍交通状况下受到阻碍；
[0019]基于在无阻碍交通状况下的与道路相关联的交通图、在被阻碍的交通状况下的与一个或多个开放车道相关联的交通图以及缓解路段的上游部分的目标交通状态，确定可控车辆的目标缓解速度。
[0020]进一步的，步骤4所述的获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为，是通过获取运动车辆的航拍视频图像，建立驾驶员的行为参数，避免超速行驶和防止追尾，建模为虚拟力场。
[0021]本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术实现了使得一个或多个车辆可以在道路的一个或多个车道上执行换道操纵或超车行为，能够有效地解决交通拥堵并缓解交通振荡；本专利技术在各种交通环境中能灵活地解决交通拥堵并平稳包括多个车道的道路上的交通振荡；本专利技术大幅度提高了运动车辆状态预测的准确性和鲁棒性，考虑了驾驶员的避免超速和与前车防追尾行为，使得预测过程更加贴近于交通实际；利用人工势场法中的斥力场对上述两种驾驶员行为进行分析，首先考虑避免超速这一驾驶员的行为，设计由速度上限产生的斥力场，对其求梯度得到由速度上限产生的虚拟力；本专利技术为交通安全增添了防护；使得驾驶员的人身安全得到保障；本专利技术设计合理，值得大力推广。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法做进一步的详细说明。
[0023]对本专利技术进行详细介绍。
[0024]一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，所述区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法如下所示：
[0025]步骤1、设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；
[0026]步骤2、沿缓解路段设置多个摄像头；
[0027]步骤3、将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；
[0028]步骤4、获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；
[0029]步骤5、将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；
[0030]步骤6、将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建
立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测。
[0031]步骤1所述的可控车辆包括至少一辆可控车辆，可控车道包括至少一个可控车道，开放车道包括至少一个开放车道。
[0032]选取一辆可控车辆和两个开放车道，使得目标缓解速度通过第一个开放车道流动的车流和通过第二个开放车道流动的车流超过以目标缓解速度在控制车道中行驶的可控车辆的总超车流速最大化。
[0033]所述选取多辆可控车辆，确定一个开放车道，使得开放车道中不包括一个或多个邻近可控车辆，且不能使得一个或多个邻近可控车辆阻碍。
[0034]所述选取缓解路段中的一个或多个开放车道和一个或多个可阻碍的车道，生成在无阻碍交通状况下的与道路相关联的交通图，缓解路段中的控制车道和所述的一个或多个可阻碍的车道在无阻碍交通状况下不受阻碍；
[0035]生成在被阻碍交通状况下的与所述的一个或多个开放车道相关联的交通图，缓解路段中的可控车道和所述一个或多个可阻碍的车道在被阻碍交通状况下受到阻碍；
[0036]基于在无阻碍交通状况下的与道路相关联的交通图、在被阻碍的交通状况下的与一个或多个开放车道相关联的交通图以及缓解路段的上游部分的目标交通状态，确定可控车辆的目标缓解速度。
[0037]步骤4所述的获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为，是通过获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，其特征在于：所述区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法如下所示：步骤1、设置可控车辆、缓解路段、控制车道和开放车道；步骤2、沿缓解路段设置多个摄像头；步骤3、将目标缓解速度应用于控制车道中的可控车辆，该目标缓解速度是基于开放车道的交通状态；步骤4、获取可控车辆的视频图像，从而得到驾驶员的驾驶行为；步骤5、将获取到的驾驶员驾驶行为的数据通过人工势场法分析，获得驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力；步骤6、将驾驶员行为的斥力场求梯度和虚拟力结合自适应无迹卡尔曼滤波法建立融合驾驶员行为的运动方程，实现车辆运动状态的预测。2.根据权利要求1所述的一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，其特征在于：步骤1所述的可控车辆包括至少一辆可控车辆，可控车道包括至少一个可控车道，开放车道包括至少一个开放车道。3.根据权利要求2所述的一种区分交通振荡时车辆行为对交通安全影响的方法，其特征在于：选取一辆可控车辆和两个开放车道，使得目标缓解速度通过第一个开放车道流动的车流和通过第二个开放车道流动的车流超过以目标缓解速度在控制车道中行驶的可控车辆的总超车流速最大化。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程博，万千，彭国庆，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：