1.一种公路运行风险研判方法,其特征在于:包括:
获取公路基本信息,并对所述公路基本信息进行路段划分,得到多个路段,再对每个路段进行编号,得到多个编号后路段信息;
从具有联网辅助驾驶功能的车辆获取车辆采集信息,并根据所述多个编号后路段信息,对所述车辆采集信息添加路段标签;
从所述车辆采集信息提取车辆跟驰片段,并根据所述车辆跟驰片段得到当前车辆的追尾冲突风险等级,再根据所述车辆采集信息得到当前车辆的侧向冲突风险等级;
计算当前车辆在所述公路基本信息中各路段的平均运行速度,并根据各路段的平均运行速度得到当前车辆的单车风险等级;
分别获取追尾冲突风险等级、侧向冲突风险等级和单车风险等级的风险值,并根据各风险值得到各路段的累计风险评分,再根据预设的公路运行风险等级阈值,得到当前车辆在各路段的风险等级;
根据所述车辆采集信息得到当前车辆的侧向冲突风险等级,包括:根据所述车辆采集信息,判断当前车辆在除本车车道外的其他车道的前方指定距离内是否有车辆,如有,则将该车辆设定为侧向车辆,然后进入下一步;具体地,指定距离设置为
50米,即先根据所述车辆采集信息确定前车辆在除本车车道外的其他车道的前方的50米内是否有车辆;
计算当前车辆和侧向车辆之间的相对运行角度θ;
计算当前车辆和侧向车辆发生纵向交互的开始交互时间t1和结束交互时间t2;
根据侧向车辆在(t1,t2)的时间段内的横向相对速度vx,得到侧向冲突风险等级;
当前车辆和侧向车辆之间的相对运行角度θ为:
‑1
θ=tan (X′n/Yn′);
其中,X′n为侧向车辆相对当前车辆的横向距离,Y′n为本车车辆和侧向车辆之间的相对纵向距离;
当前车辆和侧向车辆发生纵向交互的开始交互时间t1为:
t1=vy/(Y′n‑0.5Ln‑0.5Ln‑1/cosθ);
当前车辆和侧向车辆发生纵向交互的结束交互时间t2为:
t2=vy/(Y′n‑0.5Ln+0.5Ln‑1/cosθ);
其中,vy为侧向车辆相对本车车辆的纵向相对速度,Ln为本车车辆的车身长度,Ln‑1为侧向车辆的车身长度;
侧向冲突风险等级包括低风险、中风险和高风险;令
当X′n为正时,侧向
车辆在(t1,t2)的时间段内的横向相对速度vx与侧向冲突风险等级的关系为:当X′n为负时,侧向车辆在(t1,t2)的时间段内的横向相对速度vx与侧向冲突风险等级的关系为:其中,Wn为本车车辆的车身宽度,Wn‑1为侧向车辆的车身宽度。
2.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:从具有联网辅助驾驶功能的车辆获取车辆采集信息,并根据所述多个编号后路段信息,对所述车辆采集信息添加路段标签,包括:从具有联网辅助驾驶功能的车辆获取车辆采集信息,所述车辆采集信息包括本车车辆信息及周围车辆信息,所述周围车辆信息包括前车车辆信息;所述本车车辆信息包括本车ID、本车经纬度信息、本车车速和本车车道,所述前车车辆信息包括前车ID、前车相对横向距离、前车相对纵向距离、前车纵向相对速度、前车车道、前车车身长度、前车车身宽度;
按照指定频率抽取车辆采集信息,并将所述本车经纬度信息与所述多个编号后路段信息进行空间匹配,得到与本车经纬度信息对应的匹配路段;
根据匹配路段,对所述车辆采集信息添加路段标签。
3.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:从所述车辆采集信息提取车辆跟驰片段,包括:根据所述车辆采集信息,判断当前车辆的本车车道内是否有车辆,如是,则从所述车辆采集信息提取车辆跟驰片段,然后进入下一步;
从所述车辆采集信息中删除前车车辆相对于本车的横向距离小于最小横向距离、相对于本车的横向距离大于最大横向距离以及跟驰时间不大于指定时长的车辆跟驰片段,得到剔除后跟驰片段,以便根据所述剔除后车辆跟驰片段得到当前车辆的追尾冲突风险等级和侧向冲突风险等级。
4.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:根据所述车辆跟驰片段得到追尾冲突风险等级,包括:将Gipps模型设置为跟驰模型,并根据所述车辆跟驰片段,对所述跟驰模型中的驾驶员反应时间τ、本车最大舒适减速度bn、前车最大舒适减速度bn‑1和前后车车间隙Sn‑1进行参数标定,得到标定后跟驰模型;
计算所述车辆跟驰片段中,前车车辆紧急制动时,当前车辆在t+τ时避免碰撞所能行驶的最大速度v1;
计算所述车辆跟驰片段中,前车车辆匀速行驶时,当前车辆在t+τ时避免碰撞所能行驶的最大速度v2;
根据当前车辆在t+τ时的实际车速vt+τ的所处区间,得到追尾冲突风险等级。
5.根据权利要求4所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:前车车辆紧急制动时,当前车辆在t+τ时避免碰撞所能行驶的最大速度v1为:其中,τ代表驾驶员反应时间,bn代表本车车辆的最大舒适减速度,bn‑1代表前车车辆的最大舒适减速度,Y′n为本车车辆和前车车辆之间的相对纵向距离,Sn‑1为本车车辆和前车车辆之间的车间隙,vn(t)为本车车辆的行车速度,vn‑1(t)为前车车辆的行车速度;
前车车辆匀速行驶时,当前车辆在t+τ时避免碰撞所能行驶的最大速度v2为:v2=2vn(t)‑vn‑1(t)+2sn‑1/t;
其中,sn‑1为车头间距;
追尾冲突风险等级包括低风险、中风险和高风险;当前车辆在t+τ时的实际车速vt+τ与追尾冲突风险等级的关系为:
6.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:单车风险等级包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共五个风险等级;设当前车辆在所述公路基本信息中任一路段的平均运行速度为vi,该路段的设计速度为vdesign,则平均运行速度为vi、该路段的设计速度为vdesign与单车风险等级为:
7.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:第i路段的累计风险评分为:其中, 为第i路段中当前车辆和前车车辆发生追尾冲突时风险等级的对应分值, 为第i路段中当前车辆和前车车辆发生侧向冲突时风险等级的对应分值, 为第i路段中当前车辆运行时单车风险等级的对应分值。
8.根据权利要求1所述的一种公路运行风险研判方法,其特征在于:设定第i路段的风险等级阈值为S30和S10,其中,S30为公路基本信息中所有路段风险总分值的百分之三十分位值,S10为公路基本信息中所有路段风险总分值的百分之十分位值,则当前车辆在第i路段的累计风险评分与在第i路段的风险等级的关系为: