利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025115188789
申请人: 江苏宁丰智慧交通科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,包括:

时间预测模块,用于基于道路合流区域的动态组织网,当监测到有第一车辆驶入所述动态组织网时,实时捕捉所述第一车辆在所述动态组织网的第一层网的行驶信息,预测所述第一车辆由第一层网到第二层网的到达时间,其中,所述动态组织网的覆盖范围大于道路合流区域的区域范围,且所述第一层网与第二层网构成动态组织网,且所述第一层网位于第二层网的外侧;

态势确定模块,用于基于所述动态组织网的捕捉结果确定所述到达时间下所述道路合流区域的车辆网络拓扑,并对所述车辆网络拓扑中的潜在冲突进行标定,分析对所述第一车辆的安全影响态势;

安全预警模块,用于根据所述安全影响态势以及所述第一车辆的驾驶员的驾驶习惯与标定车辆的驾驶员的驾驶习惯,对所述第一车辆进行提前安全预警,且当所述第一车辆驶入第二层网时,对所述第一车辆进行实时安全预警,直至所述第一车辆驶离所述第二层网;

其中,所述时间预测模块,包括:

分布图获取单元,用于获取基于当前时刻之前的同步连续N次采集的所述道路合流区域的自身区域内的第一车辆分布图、基于所述道路合流区域的驶入方向与驶出方向的设定路段区域的第二车辆分布图;

分析单元,用于将同个采集时刻的所述第一车辆分布图以及第二车辆分布图进行融合处理得到整体分布图,并分析每个匝道的车辆分布概率以及每个匝道存在的静态车辆与动态车辆的信息对;

序列构建单元,用于根据连续N次采集得到的车辆分布概率以及信息对得到每个匝道的概率序列以及信息对序列;

第二层网构建单元,用于基于每个匝道的概率序列以及信息对序列,确定基于所述道路合流区域的中心点的第一半径,并将基于所述第一半径的覆盖区域的待机网络设备进行开启,构建得到第二层网;

第一层网构建单元,用于实时采集所述道路合流区域所处位置的天气信息且结合驶入方向的设定路段区域的第一长度以及驶入地形,确定基于驶入方向的设定路段区域的驶入覆盖半径,同时,基于天气信息且结合驶出方向的设定路段区域的第二长度以及驶出地形,确定基于驶出方向的设定路段区域的驶出覆盖半径,并对所述驶入覆盖半径以及驶出覆盖半径的覆盖区域的待机网络设备进行开启,构建得到第一层网;

其中,所述第一层网与第二层网是同步更新的,且第一层网与第二层网根据第一半径、第二半径分别与相应预设半径的变化长度预测下次更新周期;

其中,所述时间预测模块,还包括:

路径参数确定单元,用于基于第一层网与第二层网的拓扑映射关系,确定第一车辆从当前位置到第二层网边界的预设行驶路径,并提取该路径的道路特征参数,所述道路特征参数包括路径长度、弯道曲率、坡度及车道数变化率,所述行驶信息包括连续时序的实时位置坐标、瞬时速度、加速度、转向角及车道偏离度;

模型分析单元,用于将所述道路特征参数以及行驶信息输入到时间预测模型,预测输出达到所述第二层网边界的到达时间。

2.根据权利要求1所述的道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,所述第二层网构建单元,包括:提特征提取子单元,用于提取每个匝道的概率序列的峰值概率值 、概率变化率以及概率覆盖时长 ,同时,提取每个匝道的信息序列对序列的动态车辆占比 、速度差异系数 以及静态车辆滞留时长 ;

权重确定子单元,用于根据匝道功能优先级以及道路合流区域的合流类型,从优先级‑合流‑权重对照表中确定每个匝道的基础权重wi;

标准化子单元,用于分别对 、 、 、 、 、 进行标准化处理,得到标准化参数 、 、 、 、 、 ;

基础确定子单元,用于根据所述道路合流区域的设计标准,从标准‑半径对照表中匹配基础半径R0;

半径计算子单元,用于计算每个匝道对所述道路合流区域的影响系数 ,对基础半径R0进行调整;

其中, 、 、 、 、 、 为预设系数,且 ;

其中, 为第一半径;n1表示匝道的数量。

3.根据权利要求1所述的道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,所述时间预测模块,还包括:变化长度确定单元,用于计算第一半径与对应预设半径的第一变化长度 、第二半径与对应预设半径的第二变化长度 ;

变化速率确定单元,用于基于所述第一变化长度 、第二变化长度 ,分别计算单位时间内的第一变化速率 、第二变化速率 ,其中, 为第一半径与第二半径同步变化后的当前持续时长;

模型预测单元,用于将 、 2、V1、V2输入到周期预测模型中,被配置为:当 、 2均处于预设微小阈值区间且V1、V2均小于速率阈值时,输出基础更新周期T0;

当任一项变化长度超出预设微小阈值区间或变化速率达到速率阈值时,计算缩短系数,并输出调整后的周期,其中, 为预设权重系数; 为最终变化长度;

为最终变化速率; 为与第一半径、第二半径分别对应的预设半径的和的平均值;

当检测到所述道路合流区域存在突发事件时,强制输出最小更新周期Tmin。

4.根据权利要求3所述的道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,所述周期预测模型通过历史更新数据与实际风险事件的关联分析进行动态优化,使输出的下次更新周期与道路合流区域的车流动态变化强度正相关。

5.根据权利要求1所述的道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,所述态势确定模块,包括:参数提取单元,用于基于动态组织网的实时捕捉结果,提取到达时间下道路合流区域内所有车辆的时空特征参数,所述时空特征参数包括各车辆的预测位置坐标、行驶速度向量、加速度变化率、车道占用状态及剩余通行时间;

拓扑构建单元,用于根据所述时空特征参数构建车辆网络拓扑,以第一车辆为核心节点,其他车辆为关联节点,节点间边权值由两车的相对距离、速度差及轨迹交叉概率共同确定;

标定单元,用于标定所述车辆网络拓扑中与第一车辆预测轨迹存在空间交集且时间差小于预设安全阈值的第一关联节点、标定所述车辆网络拓扑中无直接轨迹交集,且因车道竞争导致第一车辆变道空间被压缩的第二关联节点以及标定所述车辆网络拓扑中受环境干扰影响,引发制动延迟的第三关联节点,生成各潜在层级的冲突标定判定参数组;

潜在分析单元,用于对各潜在层级的冲突标定判定参数组进行聚类分析,得到相应潜在层级的标定簇,并计算同个潜在层级的所有标定簇的离散度以及对应潜在层级的标定结果与历史真实冲突数据的匹配度;

综合分析单元,用于对各潜在层级的离散度以及匹配度进行综合分析,得到所述车辆网络拓扑的最优标定参数组,并输入到安全评估模型中,得到对所述第一车辆的安全影响态势。

6.根据权利要求1所述的道路合流区域的安全预警系统,其特征在于,所述安全预警模块,包括:习惯参数提取单元,用于提取第一车辆驾驶员的驾驶习惯特征参数;

关联习惯提取单元,用于获取标定车辆驾驶员的驾驶习惯特征参数,所述标定车辆为车辆网络拓扑中被标定存在潜在冲突的关联车辆;

习惯匹配计算单元,用于计算第一车辆与各标定车辆的习惯匹配度指数;

风险等级确定单元,用于将安全影响态势、第一车辆与各标定车辆的习惯匹配度指数以及各标定车辆的标定类型,输入到综合分析模型中确定实时风险动态等级;

安全预警单元,用于基于第一车辆驾驶员的操作偏好,选择对应的多模态预警方式,并根据实时风险等级进行安全预警。