1.一种基于激光雷达的车辆碰撞预警方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、由车载激光雷达扫描得到点云信息；

S2、然后点云信息输入目标检测器进行目标检测与分类；

S3、接着使用跟踪方法进行目标跟踪，并获取相关目标的相对速度、相对距离信息；

S4、最后对相关目标计算碰撞时间，对存在碰撞风险的目标进行预警提示；

所述步骤S2的具体操作如下：

S2.1、基于多头注意力机制的特征编码器网络：首先将三维点云划分成点云柱，通过多头注意力机制对点云信息进行全局特征与局部提取，随后生成2D伪图像；

S2.2、二维卷积神经网络：对2D伪图像进行多次降采样得到不同分辨率的特征图，然后将降采样后的多张特征图再上采样到相同的大小进行拼接，生成最终的特征图，仅使用二维卷积神经网络能大大加快检测速度；

S2.3、SSD目标检测头：对特征图生成3D检测框与目标分类，得到物体的位置和种类。

2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的车辆碰撞预警方法，其特征在于：所述步骤S2的算法流程包括如下步骤：（1）以原始点云数据信息作为输入，首先将点云表示为均匀分布的点云柱：将三维的点云信息直接从俯视图的形式获取，所有的点被离散成x‑y平面上均匀的正方形网格内，每个点云柱就是每个网格在z轴方向上具有无限延伸性的立方柱体；

（2）利用点云的稀疏性来创建一个大小密度张量（D，P，N），其中D代表每个点云柱的特征维度，P代表了点云柱的数量，N代表每个点云柱内点的最大数量，当点云柱内的点超过N时，会进行随机采样，选取N个点；当点少于N时将使用0样本填充；

（3）在获得一个（D，P，N）的张量后，输入基于多头注意力机制的特征编码网络进行特征提取；首先使用MLP操作进行位置编码与升维处理，由（D，P，N）的张量变成（C，P，N）的张量，C表示升维后的特征维度；然后基于多头注意力机制对每个点云柱计算全局上下文特征以及对每个点云柱内的点计算局部结构特征，使每个点云柱内的点云信息具有全局上下文特征与局部结构特征；采用了局部与全局结合的位置编码方式；接着使用最大池化提取最能代表该点云柱特征的特征点；最后按照点云柱索引，将点云重新映射到原来网格对应位置，生成大小为（C，H，W）的2D伪图像，其中H、W代表图像的高度与宽度；

（4）生成的2D伪图像将输入到2D卷积神经网络进行特征学习，最后采用基于SSD（Single Shot Multibox Detector）设计的检测头实现3D目标检测的分类与回归，并生成

3D目标检测框。

3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的车辆碰撞预警方法，其特征在于：所述步骤S3的具体操作如下：首先基于检测结果3D卡尔曼滤波器预测从前一帧到当前帧的关联轨迹的状态；然后数据关联模块利用匈牙利算法匹配来自3D卡尔曼滤波器的预测轨迹和当前帧中的检测目标；

同时 3D卡尔曼滤波器基于匹配检测更新匹配轨迹的状态；最后新的目标出现或旧的目标重新出现时创建目标的轨迹，并删除消失目标的轨迹。

4.根据权利要求3所述的基于激光雷达的车辆碰撞预警方法，其特征在于：所述步骤S3的具体算法流程如下：S3.1、基于步骤S2的3D检测方法从点云数据中获得目标的检测框；

S3.2、通过使用3D卡尔曼滤波器，对上一帧目标的状态进行估计，进而得到目标的预测框；

S3.3、基于BIoU计算检测框与预测框的关联度：采用基于边界交并比（BIoU）的关联度计算方法，综合考虑了检测框与预测框之间的位置信息，通过匈牙利匹配算法，获得了最优的匹配结果，确保了准确而鲁棒的目标关联；

S3.4、3D卡尔曼滤波对所有匹配目标进行状态更新：对于所有成功匹配的目标，使用卡尔曼滤波器对其状态进行更新，以获得更精准的目标运动信息；

S3.5、对未匹配成功的目标进行生存周期管理：针对未成功匹配的目标，进行生存周期管理，动态调整其生存周期；

S3.6、输出具有唯一ID标号的目标边框，为每个目标提供了明确的标识，使其在整个跟踪过程中保持一致性。

5.根据权利要求1所述的基于激光雷达的车辆碰撞预警方法，其特征在于：所述步骤S4的具体操作如下：S4.1、进行防碰撞预警区域：车身左右宽1.3米的距离作为预警区域，再加上宽1米的行人与骑行者预警补充区域，最终将道路划分为预警区域与安全区域；安全区域即距离本车超过120米以外或骑行者与行人预警补充区域以外的区域；

S4.2、基于碰撞时间的车辆碰撞分级预警策略：基于TTC算法模型，设置分级预警，即：若TTC≤1.8s，进行二级预警：若1.8s2.7s，则不预警；计算本车与目标的碰撞时间，对存在碰撞风险的目标进行分级预警；

在预警区域内的目标计算碰撞时间，即计算TTC，当TTC≤1.8s时为二级预警，发出危险警告信号，此时自车与目标大概率发生碰撞，需要发出危险警告信号提示驾驶员立刻踩下制动踏板进行制动或减速，从而避免与目标发生碰撞；当计算结果为1.8s2.7s时，则不预警，此时与前方目标几乎没有碰撞的可能；安全区域内，目标均不进行碰撞时间计算，无论有无目标均不需要预警。