CN105632203A

CN105632203A - 一种交通安全预警方法及系统

Info

Publication number: CN105632203A
Application number: CN201410601166.9A
Authority: CN
Inventors: 赵婷婷; 张喆; 鲍泽文
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: CN105632203B

Abstract

本发明涉及天气预警技术，特别涉及一种交通安全预警方法及系统，用于解决在恶劣天下下不能实时预警的问题。该方法为：交通安全预警平台通过获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率，以及在判定车辆的驱动车轮滑转率大于不同的设定门限时，确定车辆的当前状态，并对车辆进行相应级别预警。这样，交通安全预警平台可以根据车辆的运行数据实时地对车辆进行潜在风险评估、从而在恶劣天气也能够实现及时预警，有效地提高了车辆运行安全性。这种方式可以对车辆自身行为及其行驶状态进行实时检测，并且可以对车辆进行差异化的预警及驾驶行为引导。

Description

一种交通安全预警方法及系统

技术领域

本发明涉及天气预警技术，特别涉及一种交通安全预警方法及系统。

背景技术

现实生活中，不良天气会对车辆安全运行产生不良影响。已有研究表明在不良天气下单位时间内事故数是良好天气下单位时间内事故数的几倍甚至几十倍，且大部分为重大和恶性事故。仅2007年，不良天气下交通事故造成全国约17600人死亡，85200人受伤，直接财产损失达3.18亿人民币。

在不良天气状态下，驾驶员更不易及时获取警示信息，并且不良天气对驾驶员的驾驶技能及车辆的操控性能要求更高，上述因素综合导致不良天气影响下数百辆汽车连环追尾的重大事故时有发生。因此，如何在不良天气状态下为驾驶人提供及时准确的安全预警服务，从而减少不良天气引发的交通事故以保证道路行车安全是亟待解决的问题。

目前，已经有越来越多的学者及工程技术人员投入到不良天气下道路行车安全方面的技术研究。不良天气包括：雾、雨、雪、风等。

现有技术中存在不少相关解决方案，但都存在相应缺陷。

第一类解决方案为：通过路测单元对环境气象信息进行监测或者通过获取气象监测站提供的气象信息，实现对不良天气状态的识别，进而通过交通诱导标示牌或者可变限速标志等设施实现对驾驶员的安全预警或者驾驶行为引导。

但是，第一类解决方案着重于通过交通诱导标示牌或者可变限速标志等设施实现对驾驶员的安全预警或者驾驶行为引导。因而，采用该类技术方案，对一定区域内的车辆仅能进行无差异化的预警及引导，虽然对交通管理措施进行了改进，也对整体提升区域交通安全有一定的效果，但是，却缺乏对车辆自身行为及其行驶状态的检测，并且不能对驾驶员进行差异化的预警及驾驶行为引导。

第二类解决方案为：通过路测单元检测车辆行驶速度，对相邻两个车辆的行驶速度进行比较，通过与车载设备进行无线通信的方式，对可能发生追尾的车辆进行预警，以保证行车安全，尤其是雨雪、大雾等极端恶劣天气状态下的行车安全。

但是，第二类解决方案适用于通用的追尾预防的场景，对恶劣天气下的交通事故有一定的预防作用。但是针对恶劣天气下安全行驶的特殊需求却不能制定有针对性的预警及安全防控措施。

第三类解决方案为：通过分析大量历史数据，对影响交通安全安全的因素进行评估，进而实现基于实测数据对路段的交通行驶安全性的评估，进而根据评估结果对驾驶员进行行驶路径的引导，使其行驶路径避开高风险路段。

但是，第三类解决方案通过引导驾驶员避开危险路径来提高行驶安全性。但是其对高速公路等行驶路径较为单一化的场景并不适用。此外，该类技术方案更适合在更长的时间尺度上对路段安全性的评估，不适用于实时性要求较高的突发危险场景的预警。

发明内容

本发明实施例提供一种交通安全预警方法及系统，用以解决现有技术中在恶劣天气下不能及时预警的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种交通安全预警方法，包括：

获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率；

判定车辆的驱动车轮滑转率大于第一设定门限时，确定路面处于湿滑状态，并对车辆进行相应级别预警；

判定车辆的驱动车轮滑转率大于第二设定门限时，确定车辆处于失控状态，并对车辆进行相应级别预警，所述第一设定门限小于所述第二设定门限。

这样，通过获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率，以及在判定车辆的驱动车轮滑转率大于不同的设定门限时，确定车辆的当前状态，并对车辆进行相应级别预警。这样，交通安全预警平台可以根据车辆的运行数据实时地对车辆进行潜在风险评估、从而在恶劣天气也能够实现及时预警，有效地提高了车辆运行安全性。这种方式可以对车辆自身行为及其行驶状态进行实时检测，并且可以对车辆进行差异化的预警及驾驶行为引导。

较佳的，获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率，包括：

根据获得的车辆运行参数获得车辆的驱动车轮平均转速以及实际车速；

根据实际车速计算获得车辆的车轮平均转速；

基于所述驱动车轮平均转度和车轮平均转速计算驱动车轮滑转率。

较佳的，对所述车辆进行预警的过程中，进一步包括：

对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警。

这样，在预警过程中，便考虑到了所有可能被该预警车辆带来安全威胁的车辆，减少或避免车辆失控状态造成的交通事故及二次事故的发生，减少或避免了人员伤亡及经济损失。

较佳的，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警，包括：

获取所述车辆车身之前设定范围内的每一个其他车辆的驱动车轮滑转率，并计算相应的路面附着系数；

根据获得的路面附着系数分别计算相应的每一个其他车辆的安全制动距离；

确定任意一其他车辆对应的安全制动距离大于所述车辆与所述任意一其他车辆之间的当前车距时，对所述任意一其他车辆进行预警。

较佳的，进一步包括：

对至少两个其他车辆进行预警时，按照每一个其他车辆与所述车辆之间的安全制动距离从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

获取所述车辆车身之前或之后设定范围内的每一个其他车辆的时间间隔或时间提前量；其中，所述时间间隔用于表征前后车抵达冲突区域的时间差，所述时间提前量表征后车距离前车离开冲突区域的时间；

确定任意一其他车辆的时间间隔或时间提前量小于相应的设定阈值时，对所述任意一其他车辆进行预警。

较佳的，进一步包括：

对至少两个其他车辆进行预警时，按照每一个其他车辆与所述车辆之间的时间间隔或时间提前量从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

一种交通安全预警系统，包括：

获取单元，用于获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率；

预警单元，用于在判定车辆的驱动车轮滑转率大于第一设定门限时，确定路面处于湿滑状态，并对车辆进行相应级别预警；以及在判定车辆的驱动车轮滑转率大于第二设定门限时，确定车辆处于失控状态，并对车辆进行相应级别预警，所述第一设定门限小于所述第二设定门限。

较佳的，获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率时，所述获取单元具体用于：

根据实际车速计算获得车辆的车轮平均转速；

较佳的，对所述车辆进行预警的过程中，所述预警单元进一步用于：

较佳的，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警时，所述预警单元进一步用于：

较佳的，所述预警单元进一步用于：

附图说明

图1为本发明实施例中交通安全预警平台架构图；

图2为本发明实施例中实现交通安全预警流程图；

图3为本发明实施例中滑转率计算流程图；

图4为本发明实施例中不安全制动情景示意图；

图5为本发明实施例中制动延时时间分步解析示意图；

图6为本发明实施例中路面随着系统与驱动车轮滑转率关系示意图；

图7为本发明实施例中水平运动冲突示意图；

图8为本发明实施例中TimeGap、Tadv和TTC计算示意图；

图9为本发明实施例中交通安全预警系统示意图。

具体实施方式

为了能够在在恶劣天气下及时准确地对驾驶员进行预警，本发明实施例中，通过新设计的交通安全预警平台实时收集各个车辆的车轮运行状态，根据车轮运行状态判断地面是否湿滑以及判断车辆是否处于失控状态，从而给出相应等级的预警。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

在雨天、雪天、冰冻等天气条件下，路面会因湿润、积水、积雪、结冰或覆盖有污染物而变得湿滑危险，导致路面摩擦系数发生突变，从而对公路通行和行车安全产生不利影响，路面湿滑已成为导致公路交通事故的最主要原因之一。影响路面湿滑的路面情况和天气情况有多种，但对于行车安全的影响其本质上体现在路面实际摩擦系数的降低，以及由此导致的车辆制动距离增加和车辆行驶稳定性的下降。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例中，新设计了一种能够基于路面湿滑状况实时进行安全预警的方案，该方案基于对车辆行为及行驶状态信息的采集，可自动识别路面湿滑状态及车辆失控状态，并通过无线通信和云平台技术对路面湿滑状态以及车辆失控状态所危害的车群进行预警，进而提高群体车辆在路面湿滑状态下的行驶安全性。此外，对于恶劣天气下，已经有车辆发生因路面湿滑而导致的驾驶失控的情况下，通过技术手段减少或避免车辆失控造成的交通事故及二次事故的发生，尽量减少或避免人员伤亡及经济损失。

参阅图1所示，本发明实施例中，设置了用于实施实时预警的交通安全预警平台，也可称为交通安全预警控制系统，该系统以分布式方式设置，具有信息获取功能的模块以车载终端形式设置在各个车辆中，而具有信息处理功能的模块则设置的网络侧，具体如图1所示：

1、车载终端。

车载终端设置在每个车辆中，该车载终端中包括了终端通信模块12以及与该终端通信模块12连接的信息获取模块13，其中：

信息获取模块13，可以通过车载诊断系统(On-BoardDiagn，OBD)插槽与车辆上的OBD接口连接，用于获取车辆状态信息，车辆状态信息包括车辆的位置信息和车辆运行参数。

为了提高车辆的定位精度，以进而提高交通安全预警平台分析和决策的准确性，本发明实施例中，采用高精度定位方法确定车辆的位置，如，利用北斗/GPS/惯性组合导航系统实现车辆的高精度定位，反馈每个车辆所在路段的地理位置信息。

另一方面，信息获取模块13可以通过获取转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等传感器件中的采集数据来获得车辆运行参数。

具体来讲，通过车上诊断系统OBD-II接口读取与车辆组件状态相关的信息，例如，对于装载车身电子稳定系统(ElectronicStabilityProgram，简称ESP)的车辆，可以通过CAN总线获取ESP系统的工作状态，对车辆是否处于路面湿滑状态进行初步判断。也可以通过CAN总线读取车载转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等感知到的车辆运动参数，对路面湿滑状态进行识别。

终端通信模块12，以与交通安全预警平台的进行通信，用于将信息获取模块13采集的车辆状态信息上报至交通安全预警平台做后续分析及处理，以及接收交通安全预警平台的警告信息或控制命令。

终端通信模块12会将将警告信息通过语音方式进行播放、或者，通过前挡风玻璃或液晶屏进行光电或图像提醒，或者，直接执行控制命令以对车辆的行驶方式进行控制，进而避免交通事故，提高行驶安全性。

进一步的，参阅图1所示，本发明实施例中，车载终端中还设置有主动报警模块14，该主动报警模块14设置有车辆失控状态及交通事故上报按钮、或触摸屏，或语音装置，驾驶员发现车辆处于危害其他车辆行驶安全的失控状态(或者已经发生交通事故)后，可以通过该主动报警模块14主动向交通安全预警平台发送车辆失控状态及交通事故上报信息。

2、交通安全预警平台。

交通安全预警平台具体可以集成在基站中也可以将整个城市区域划分为几个片区分别集中部署。在实际的实现过程中，交通安全预警平台可以与其信号覆盖范围内的所有的车辆进行通信，该覆盖范围可能包括几个街区或路段。相应地，车辆向其能够通信的交通安全预警平台上报其各自的车辆状态信息。优选地，多个交通安全预警平台之间还可以进行数据交互，以使得交通安全预警平台在进行数据分析时可以参考其他区域的情况，当其他区域的车辆出现车辆失控状态及交通事故有可能导致本区域的交通运行情况出现问题时，可以及时地下发警告信息或者控制策略。

交通安全预警平台具体包括：平台通信模块10和平台处理模块11，其中，

平台通信模块10，用于与车辆的终端通信模块12进行通信，接收车载终端上报的信息，以及向车载终端下发警告信息或控制命令。

平台处理模块11，用于实现路面湿滑状态识别功能、车辆失控状态诊断功能、车辆失控状态危险性评估功能、车辆失控状态影响空间范围分析功能和警告下发功能，其中，

路面湿滑状态识别功能，用于根据车载终端上报的车辆状态信息对路面湿滑状态进行识别，即根据车辆运行参数对路面湿滑状态进行识别。可选的，也可以从第三方气象信息平台获取路面湿滑状态信息作为补充。

车辆失控状态诊断模块，根据车载终端上报的车辆状态信息诊断车辆是否处于失控状态，实现实时监控每辆车的运行状态，及时发现车辆失控状态，尤其是会严重影响交通安全的车辆失控状态。

车辆失控状态危险性评估模块，可以根据所有车辆上报的位置信息得到各个车辆的行驶状态和当前的交通状况，当车辆发生失控状态时，结合当前的各个车辆的运行状况、交通状况以及知识库中的交通冲突类型判定依据确定交通冲突类型，进而根据交通冲突分析指标对车辆失控状态危险性进行评估。

车辆失控状态影响空间范围分析功能，包括多个子功能，分别为：

路网分段子功能，依据道路等级、几何结构、危险场景类型将路网划分为若干路段的组合。

潜在受害车辆的识别子功能，用于实现对由某车辆失控状态可能影响到的车辆的识别。

警告下发功能，根据潜在受害车辆的受害危险等级由高到低向这些车辆下发警告信息，该警告信息具体可以为语音信息，通知潜在危险车辆采取预处理措施。交通安全预警平台还可以通过警告下发功能直接向这些车辆下发控制命令，车载终端根据控制命令控制车辆的运行。从而降低了故障车辆引发的二次事故，提高了车辆行驶的安全性。

基于上述系统，参阅图2所示，本发明实施例中，实现交通安全预警的流程如下：

步骤200：交通安全预警平台获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率。

实际应用中，交通安全预警平台可以同时针对多个车辆进行预警，本实施例中，仅以一个车辆为例进行介绍。

具体的，交通安全预警平台在获取车辆的车辆运行参数时，会首先判断车辆上是否安装有ESP，ESP是防抱死刹车系统(ABS)及驱动防滑转系统(ASR)这两种系统功能上的延伸。若车辆上安装有ESP，则交通安全预警平台可以直接通过CAN总线获取ESP测量到的车辆运行参数，若车辆上未安装有ESP，则交通安全预警平台可以通过CAN总线读取车载转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等感知到的车辆运动参数。

具体的，交通安全预警平台可以根据获得的车辆运行参数后，会根据车辆运行参数获得车辆的驱动车轮平均转速以及实际车速，再根据实际车速计算获得车轮平均转速，最后，通过驱动车轮平均转度和车轮平均转速来计算驱动车轮滑转率，即驱动车轮未产生驱动效果的转运次数占总转运次数的比例，这样，便可以判断出当前路面的湿滑状态。

例如，参阅图3所示，本发明实施例中，交通安全预警平台计算车辆滑转率的详细流程如下：

步骤2000：交通安全预警平台获取车辆驱动车轮1的转速，称为转速1。

步骤2001：交通安全预警平台获取车辆驱动车轮2的转速，称为转速2。

本发明实施例中，假设车辆具有两个驱动车轮，若车轮具有四个驱动车轮，则需要获取每一个驱动车轮的转速。

步骤2002：交通安全预警平台通过光电式车速传感器获得实际车速，并将其转换为车轮平均转速。

本发明实施例中，步骤2000、步骤2001和步骤2002的执行顺序没有严格限制，可以顺序执行，也可以同步执行。

步骤2002中提及的车轮平均转速，是指车辆四个车轮的平均转速。

步骤2003：交通安全预警平台根据转速1和转速2计算车辆的驱动车轮的平均转速。

步骤2004：交通安全预警平台根据车辆的驱动车轮的平均转速和车轮平均转速，计算车轮的驱动车轮滑转率。

例如，假设车辆的驱动车轮的平均转速为100次/分钟，而车辆的车轮平均转速为70次/分钟，则车辆的驱动车轮滑转率为(100－70)/100＝30％。

步骤2005：交通安全预警平台判断计算获得的驱动车轮滑转率(也可简称滑转率)是否大于第一设定门限，若是，则执行步骤2006，否则，执行正常的升降档控制策略，并继续采集转速信号，返回步骤2000、步骤2001和步骤2003。

步骤2006：交通安全预警平台判断驱动车轮滑转率量大于第一设定门限的次数是否达到预设次数，若是，则执行步骤2008；否则，执行步骤2007。

本发明实施例中，之所以执行2006，是为了避免由于驱动车轮出现一瞬间的滑转状态而造成误判，如果不存在此种误判断，则也可以不执行步骤2006。

步骤2007：交通安全预警平台继续采集转速信号，返回步骤2000、步骤2001和步骤2002。

步骤2008：交通安全预警平台判定车辆处于路面湿滑状态，并输出当前的驱动车轮滑转率。

步骤210：交通安全预警平台判定车辆的驱动车轮滑转率达到第一设定门限时，确定路面处于湿滑状态，并对车辆进行相应预警。

步骤220：交通安全预警平台判定车辆的驱动车轮滑转率达到第二设定门限时，确定车辆处于失控状态，并对车辆进行相应预警，第一设定门限小于第二设定门限。

可见，本实施例中，交通安全预警平台根据车辆的不同状态，采用不同的预警方式，进一步的还可以对车辆周边设定范围内的其他车辆进行预警，这样，可以在恶劣天气下实现及时预警，避免重大事故发生的概率。

具体的，无论使用是基于第一设定门限进行预警，还是基于第二设定门限进行预警，交通安全预警平台都可以对预警车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆满足预警条件时，对该任意一其他车辆进行预警。

本实施例中，对预警车辆周期的其他车辆的运行状态进行判定包含但不限于以下两种方法：

第一种方法为：选择距离作为度量参数，对预警车辆周边的其他车辆的运行状态进行风险评估。

首先，定义制动开始时预警车辆和任意一其他车辆之间制动距离大于两车之间的当前车距的情景为不安全制动，不安全制动的情景如图4所示。

当前车距是指：当前时刻，前车(前导车)车尾距后车(跟随车)车头的距离，即“静止车距”，加上立即以最大刹车加速度刹车的刹车距离。

另一方面，由于制动效果需要通过一系列制动动作过程发挥作用，制动动作具有一定的延时时间，制动延时时间分步解析如图5所示。

相应的强制动安全距离公式及弱制动安全距离公式如以下公式所示：

强制动安全距离公式：

\begin{matrix} S_{bs} = S_{b 1} - S_{b 2} \\ = v_{1} (t_{1} + t_{2} + t_{3}) + \frac{1}{2} a_{1} {(t_{1} + t_{2} + t_{3})}^{2} + \frac{v_{1}^{2}}{{2 a}_{1 \max}} + \frac{v_{1} t_{4}}{2} + \frac{v_{1} a_{1} t_{4}}{2 a_{1 \max}} + \frac{a_{1}^{2} t_{4}^{2}}{{8 a}_{1 \max}} - \frac{a_{1} t_{4}^{2}}{12} - \frac{a_{1 \max} t_{4}^{2}}{24} - \frac{v_{2}^{2}}{{2 a}_{2 \max}} \end{matrix}

弱制动安全距离公式：

S_{bj} = v_{1} (t_{1} + t_{2} + t_{3}) + \frac{1}{2} a_{1} {(t_{1} + t_{2} + t_{3})}^{2} + \frac{v_{1}^{2}}{{2 a}_{1 nor}} + \frac{v_{1} t_{4}}{2} + \frac{v_{1} a_{1} t_{4}}{{2 a}_{1 nor}} + \frac{a_{1}^{2} t_{4}^{2}}{{8 a}_{1 nor}} - \frac{a_{1} t_{4}^{2}}{12} - \frac{q_{1 nor} t_{4}^{2}}{24} - \frac{v_{2}^{2}}{{2 a}_{2 \max}}

其中，V1为前车速度，V2为后车速度，a1为前车加速度，a2为后车加速度，a1max为前车最大加速度(即为路面附着系数)，a2max为后车最大加速度(即为路面附着系数)，a1nor为前车正常加速度，a2nor为后车正常加速度，t1为驾驶员反应时间，t2为油门到制动踏板切换时间，t3为开始制动到制动生效时间，t4为制动生效到达到最大减速度的时间。

路面附着系数(纵向附着系数μ_B、横向附着系数μ_S)与驱动车轮滑转率之间的关系如图6所示。由图6可知，当驱动车轮滑转率高于某一设定门限(即第二设定门限)时，车辆处于不稳定区域，即车辆处于失控状态，当车辆处于失控状态(或邻近失控状态)时，交通安全预警平台需要对车辆下发预警信息，建议驾驶员采取措施，避免车辆出现进一步的危险，进而提升交通安全性。

另一方面，由图6可见，交通安全预警平台可以根据驱动车轮滑转率可推算出路面附着系数，进而再基于路面附着系数计算出路面湿滑状态下的安全制动距离(可以是强安全制动距离，也可以是弱安全制动距离)。

当安全制动距离大于当前车距时，跟随车辆处于危险状态，即如果前车制动，则跟随车辆(即预警车辆)以很大概率与前车发生追尾事故，因此，此时需要交通安全预警平台对前车及跟随车辆下发预警信息，建议驾驶员采取措施，避免可能发生的追尾事故。

具体的，在发现处于失控状态的车辆后，进一步地，还需要将失控车辆的车辆位置信息与路网地理位置信息进行对比，判断其所属路段。对于该路段，通过路网拓扑结构信息，判断该路段的一级、二级、……N级上游路段。

将每个其他车辆的位置信息与路段的地理位置信息进行比对，判断位于该路段及其N级上游路段的其他车辆为潜在受害车辆，需要对这些车辆也进行预警。

例如，交通安全预警平台可以获取预警车辆车身之前设定范围内(如，10米)的每一个其他车辆的驱动车轮滑转率，并计算相应的路面附着系数，再根据获得的路面附着系数分别计算相应的每一个其他车辆的安全制动距离，其中，确定任意一其他车辆对应的安全制动距离大于预警车辆与该任意一其他车辆之间的当前车距时，对该任意一其他车辆进行预警。

较佳的，对各个其他车辆进行预警时，交通安全预警平台可以按照每一个其他车辆与预警车辆之间的安全制动距离从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

第二种方法为：选择时间作为度量参数，对预警车辆周边的其他车辆的运行状态进行风险评估。

这种时间度量方法表征了道路使用者逼近相撞点的实际速度与距离的时间矢量对事故点的投影，在一定程度上综合反应了避免事故所需要的空间距离、速度、加速度以及转向能力。时间距离小可以表示距相撞点的距离很短或速度很高，或，两者同时具备。但也存在短时间和低速度同时存在且具有事故发生的可能性。

采用第二种方法时，主要使用的判别指标为交通冲突时间(TimetoCollision，TTC)、考虑加速度的交通冲突时间(TTCA)、交通冲突速度、车头时距(TimeHeadway)、时间间隔(TimeGap)、预留时间(TimeAdvanced，Tadv)。

首先，介绍TTC。

TTC，其定义为：若两车速度和方向保持不变(沿着相同路径保持原速度)继续行驶，则距相撞点的时间即为TTC。水平运动冲突的具体示意如图7所示。

追尾事故中，TTC的计算如下：

TTC = \frac{X_{1} - X_{2} - l_{1}}{v_{1} - v_{2}}, if v_{2} > v_{1}

其中，所示，X1为前方车辆横坐标，X2为后方车辆横坐标，l1为前方车辆车身长度，V1、V2分别为前后方车辆速度。

接着，介绍TimeGap和TimeAdvanced。

虽然TTC从时间维度出发说明了车辆距离碰撞点的距离，但当两车前后通过某一相同区域(称为冲突区域)而没有交通冲突风险时，此时TTC不存在(或取∞)。但两车可能在经过冲突区域时非常接近，为了描述这种情况引入了TimeGap和TimeAdvanced(简称Tadv)。

TimeGap定义为前后车抵达冲突区域的时间差；Tadv定义为后车距离前车离开冲突区域的时间。参阅图8所示，图8展示了上述几个参数在水平和普通场景下的计算方式，均为成熟技术，在此不再赘述。可以看出当两车运动方向相同时，TimeGap的描述不考虑前车的运动状态，如果忽略前车的车身长度，在水平运动状态下TimeGap等于TimeHeadway。

因此，本实施例中，较佳地，交通安全预警平台可以根据获取预警车辆车身之前或之后(即前后范围均需预警)设定范围内的每一个其他车辆的TimeGap或TimeAdvanced；

确定任意一其他车辆的TimeGap或TimeAdvanced小于相应的设定阈值时，对该任意一其他车辆进行预警。

例如，交通安全预警平台可以获取预警车辆车身之前设定范围内(如，10米)的每一个其他车辆的TimeGap或TimeAdvanced。

相应地，对各个其他车辆进行预警时，交通安全预警平台按照每一个其他车辆与预警车辆之间的TimeGap或TimeAdvanced从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

基于上述描述方案，本申请实施例中，交通安全预警平台可以采用的预警方法包含但不限于以下几中：

A、若路面处于湿滑状态，则交通安全预警平台对驾驶员进行告警，警告驾驶员现在处于路面湿滑状态，应小心驾驶。

B、当无车辆处于失控状态时，对于任意两辆跟驰车辆进行以下判定：当安全制动距离大于当前车距时，车辆处于危险状态，即如果前车制动，则跟随车辆以很大概率与前车发生追尾事故。因此，此时交通安全预警平台对车辆下发预警信息，建议驾驶员采取措施(增加跟驰距离等)，避免可能发生的追尾事故。

C、当车辆处于失控状态(或邻近失控状态)时，交通安全预警平台对驾驶员进行告警，警告驾驶员现在车辆处于失控(或邻近失控状态)状态，应采取措施，避免失控状态加深。

D、当车辆处于失控状态(或邻近失控状态)时，通过交通安全预警平台对该失控状态影响空间范围内的所有潜在受害车辆下发预警信息，建议驾驶员采取措施，避免车辆进入失控状态，进而提升交通安全性。其中，对距离失控状态车辆的当前车距小于强制动距离的车辆进行最优先等级的严重危险预警；对距离失控状态车辆的当前车距大于强制动距离，小于弱制动距离的车辆进行次优先等级的中等危险预警；对距离失控状态车辆的当前车距大于弱制动距离，但是仍处于失控状态影响空间范围内的车辆，进行非优先的一般危险预警。即对至少两个其他车辆进行预警时，按照每一个其他车辆与车辆之间的安全制动距离从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

基于上述实施例，参阅图9所示，本发明实施例中，交通安全预警系统至少包括获取单元90和预警单元91，其中，

获取单元90(相当于图1中车载终端上的各个功能模块)，用于获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率；

预警单元91(相当于图1中交通预警平台上的各个功能模块)，用于在判定车辆的驱动车轮滑转率大于第一设定门限时，确定路面处于湿滑状态，并对车辆进行相应级别预警；以及在判定车辆的驱动车轮滑转率大于第二设定门限时，确定车辆处于失控状态，并对车辆进行相应级别预警，第一设定门限小于第二设定门限。

获取单元90具体用于：

根据实际车速计算获得车辆的车轮平均转速；

基于驱动车轮平均转度和车轮平均转速计算驱动车轮滑转率。

预警单元91进一步用于：

对车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对任意一其他车辆进行预警。

预警单元91进一步用于：

获取车辆车身之前设定范围内的每一个其他车辆的驱动车轮滑转率，并计算相应的路面附着系数；

确定任意一其他车辆对应的安全制动距离大于车辆与任意一其他车辆之间的当前车距时，对任意一其他车辆进行预警。

预警单元91进一步用于：

对至少两个其他车辆进行预警时，按照每一个其他车辆与车辆之间的安全制动距离从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

预警单元91进一步用于：

获取车辆车身之前或之后设定范围内的每一个其他车辆的时间间隔或时间提前量；其中，时间间隔用于表征前后车抵达冲突区域的时间差，时间提前量表征后车距离前车离开冲突区域的时间；

确定任意一其他车辆的时间间隔或时间提前量小于相应的设定阈值时，对任意一其他车辆进行预警。

预警单元91进一步用于：

对至少两个其他车辆进行预警时，按照每一个其他车辆与车辆之间的时间间隔或时间提前量从小到大的顺序依次对相应的车辆进行预警。

综上所述，本发明实施例中，交通安全预警平台通过获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率，以及在判定车辆的驱动车轮滑转率大于不同的设定门限时，确定车辆的当前状态，并对车辆进行相应级别预警。这样，交通安全预警平台可以根据车辆的运行数据实时地对车辆进行潜在风险评估、从而在恶劣天气也能够实现及时预警，有效地提高了车辆运行安全性。这种方式可以对车辆自身行为及其行驶状态进行实时检测，并且可以对车辆进行差异化的预警及驾驶行为引导。

进一步地，交通安全预警平台还可以根据周边其他车辆与预警车辆之间的安全制动距离或可能发生事故的时间重叠点，对潜在在受害车辆进行识别，可以进一步地针对潜在受害车辆进行预警，提供了一种有效的群体风险预警控制。该警告信息不仅针对于预警车辆四周有限的几辆汽车，而是，考虑到所有可能被该预警车辆带来安全威胁的车辆，减少或避免车辆失控状态造成的交通事故及二次事故的发生，减少或避免了人员伤亡及经济损失。

显然，本发明实施例中，交通安全预警平台可以对车辆行驶提供差异化的安全预警的方案，着力解决雾、雨、雪等不良天气状态下，由于路面湿滑会对车辆安全运行产生的不良影响。特别是在路面湿滑状态下，对于车群的追尾风险，提供一种有效的群体风险预警控制方案，进而提高群体车辆在路面湿滑状态下的行驶安全性。

本申请实施例提供的方案，可能对路面湿滑状态进行实时信息发布，并基于实时检测到的车辆运行参数及时发布车辆失控状态信息，适用于实时性要求较高的突发危险场景的交通安全预警。提高了路面湿滑状态信息检测的及时性，减少了路面湿滑状态信息在车辆间传播的延时，从而有效避免了由于路面湿滑而造成的车辆碰撞，或者二次碰撞。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种交通安全预警方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率，包括：

根据实际车速计算获得车辆的车轮平均转速；

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述车辆进行预警的过程中，进一步包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警，包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

8.一种交通安全预警系统，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，获取根据车辆的车轮运行参数，并根据获得的车辆运行参数计算车辆的驱动车轮滑转率时，所述获取单元具体用于：

根据实际车速计算获得车辆的车轮平均转速；

10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，对所述车辆进行预警的过程中，所述预警单元进一步用于：

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警时，所述预警单元进一步用于：

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述预警单元进一步用于：

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，对所述车辆周边设定范围内的其他车辆的运行状态进行判定，确定任意一其他车辆的运行状态满足预警条件时，对所述任意一其他车辆进行预警时，所述预警单元进一步用于：

14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述预警单元进一步用于：