CN108010384A - 一种交通出行安全管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通出行安全管理方法，采用交通出行安全系统，所述交通出行安全系统包括毫米波雷达传感器和中继处理端，所述毫米波雷达传感器设置在车头位置，所述中继处理端设置在交叉路口处。主要在于通过车载毫米波雷达采集周围障碍物各类信息、防撞预警；中继处理端通过数据处理转发模块对各类障碍物信息收集、处理、发送。本发明的交通出行安全管理方法采用毫米波雷达传感器检测障碍物信息的采集，实时性高、抗干扰能力强。利用中继处理端对路口各个车辆信息的收集和处理，可以帮助附近车辆避免交通事故的发生。

Description

一种交通出行安全管理方法

技术领域

本发明属于汽车安全技术领域，具体涉及一种交通出行安全管理方法。

背景技术

随着城市道路的快速发展，车辆流通量的增加，随之而来的交通安全问题也严重威胁着人们的生命和财产安全，交通安全问题是一个常见而不平常的社会问题。

交通事故的发生具有较大的不确定性，随着城市交通控制枢纽的建立和发展。交通事故的发生得到了一定的控制，然而随着汽车工业的快速发展，可以明显的发现，现有的城市交通控制方法，已经力不从心。特别是在特殊环境下，如在雨雪天气或者泥泞区域是非常容易发交通事故的，因此很有必要对现有城市交通控制系统进行优化，在交通路口等容易发生事故的场合对车辆进行实时性预警和诱导行驶，从而达到避免交通事故发生的目的。

因此，需要一种新的交通出行安全管理方法以解决上述问题。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，提供一种交通出行安全管理方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种交通出行安全管理方法，采用交通出行安全系统，所述交通出行安全系统包括毫米波雷达传感器，所述毫米波雷达传感器设置在车头位置，包括汽车防撞方法，所述汽车防撞方法包括以下步骤：

1)、利用毫米波雷达传感器测量其他车辆信息集Q1{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Cj(Rj,Vj,Aj)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Cj代表车辆标识，Rj代表相对距离，Vj代表相对速度，Aj代表相对雷达垂直面角度，j＝1,2...N；

2)、筛选车辆：筛选出相向而行的车辆集H{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Ci(Ri,Vi,Ai)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Z≤N,，i＝1,2...Z；

3)、计算预警距离：将步骤2)中相向而行的车辆集H中各个车辆的信息代入安全距离公式：

S0＝v²/2f+vt_r+vt₀

式中，v为相对距离，f为刹车后加速度，t_r为汽车自身反应时间，得到车辆集H中每个车辆的安全距离集S{S1,S2,...Si...SZ}，i＝1,2...Z；

4)、判断预警：将步骤3)得到的相向而行的车辆集H中每个车辆的的安全距离集S{S1,S2,...Si...SZ}和步骤1)中车辆信息集Q1中相对距离Rj进行比较，当Si<Rj时，两车之间距离属于安全距离；否则，两车之间距离为危险距离。

更进一步的，步骤2)中采用三段式预处理比较法筛选车辆：

一、预设车辆Y1(R,V,A)＝(R1,10,A),Y2(R,V,A)＝(R2,20,A),Y3(R,V,A)＝(R3,30,A),其中R1＝10²/2f+vt_r+vt₀，R2＝20²/2f+vt_r+vt₀，R3＝30²/2f+vt_r+vt₀，其中，v为相对距离，f为刹车后加速度，t_r为汽车自身反应时间，t₀为人的反应时间；

二、将车辆集H{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Ci(Ri,Vi,Ai)...CN(RN,VN,AN)}通过相对速度对比后对号入座；

三、再次筛选需要判断数据：当V<10m/s，R≥R1时，则确定是安全距离；当10m/s≤V<20m/s，R≥R2时，则确定是安全距离；当20m/s≤V<30m/s，R≥R3时，则确定是安全距离；反之，则为危险距离。

更进一步的，还包括车辆信息存储转发方法，包括以下步骤：

a1、利用毫米波雷达传感器收集经过道路中的车辆信息集Q1{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Cj(Rj,Vj,Aj)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Cj代表车辆标识，Rj代表相对距离，Vj代表相对速度，Aj代表相对雷达垂直面角度，j＝1,2...N；

a2、利用毫米波雷达传感器将步骤1)收集到的车辆信息集Q1和自身车辆的移动方向发送至其他车辆，并接收其他车辆发送的信息。

更进一步的，所述交通出行安全系统还包括中继处理端，所述中继处理器设置在交叉路口处，接收经过交叉路口的带毫米波雷达传感器的车辆的信息；还包括道路内动态现有车辆计算方法，包括以下步骤：

b1、利用车辆M1的毫米波雷达传感器收集车辆信息集Q1，根据下式判断目前道路内车辆个数N1＝Q1∪Q2∪...∪QN；

b2、根据下式计算道路内动态现有车辆：式中，L为道路内中继处理端的数量，N_k代表第k个中继处理端记录增加的车辆数目，N'_k代表第k个中继处理端记录离开的车辆数目。利用中继处理端对路口各个车辆信息的收集和处理，可以帮助附近车辆避免交通事故的发生。

有益效果：本发明的交通出行安全管理方法采用毫米波雷达传感器检测障碍物信息的采集，实时性高、抗干扰能力强。

附图说明

图1带毫米波雷达传感器车辆；

图2毫米波雷达三段式预处理；

图3中继处理端；

图4区域控制平台；

图5城市交通控制中心。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

本发明为交通出行安全管理方法设计方法，下面结合图1至图5对本发明做进一步详细叙述。

参照图1，为带毫米波雷达传感器车辆：

毫米波雷达车辆安装车辆周围，由毫米波传感器测量各类障碍物信息，包含相对距离、速度、位置等，并且与其他车辆毫米波雷达传感器之间共享自己记录保存信息；

汽车防撞系统，步骤如下：

一、测量数据。车载毫米波雷达车辆M1，测量其他车辆信息集Q1{C1(R,V,A)，C2(R,V,A)...CN(R,V,A)}。其中，C1，C2，CN代表车辆标识，R代表相对距离，V代表相对速度，A代表相对雷达垂直面角度；

二、筛选车辆。通过相对距离、相对速度是，筛选出相向而行的车辆集H{C1(R,V,A)，C2(R,V,A)...CZ(R,V,A)}。其中，Z≤N；

三、三段式预处理比较法。具体方法，如图2所示：预设车辆Y1(R,V,A)＝(R1,10,A),Y2(R,V,A)＝(R2,20,A),Y3(R,V,A)＝(R3,30,A),其中R1＝10²/2f+vt_r+vt₀，R2＝20²/2f+vt_r+vt₀，R3＝30²/2f+vt_r+vt₀；将车辆集H{C1(R,V,A)，C2(R,V,A)...CZ(R,V,A)}通过相对速度对比后对号入座；再次筛选需要判断数据。例如车辆CN(R,V,A)，当V<10m/s，R≥R1时，则确定是安全距离，反之R<R1则需要进一步计算。

四、计算预警距离。将车辆集H中各个车辆C的信息代入S0＝v²/2f+vt_r+vt₀计算车辆集中每个车辆的安全距离集S{S1,S2...SZ}。其中，v为相对距离，f为刹车后加速度，t_r为汽车自身反应时间，t₀为人的反应时间；

五，判断预警。车辆集中每个车辆的的预警距离集S{S1,S2...SZ}，和车辆信息集Q1中信息：实际相对距离R比较。当S<R时，为安全距离。否则，预警系统开始工作。

车辆出行诱导系统：中继处理端对道路的状态判断，从而诱导车辆出行。具体步骤如下：

一、中继处理端安装于交叉路口，接收经过交叉口的带毫米波雷达车辆发送的数据，并反馈车辆接收完毕信号；

二、处理分类数据信息：根据车载毫米波雷达车辆M1收集车辆集Q1，以及所有的毫米波雷达车辆，由于每个车辆都是有唯一标识的，所以判断目前道路车辆个数N1＝Q1∪Q2∪...∪QN，；根据车辆自身移动方向，判断交叉口几条道路即将增加的车辆和即将离开的车辆，如图1，以中继处理端C1和C2之间的道路D1为例，C1记录增加车辆N2、离开车辆N3，C2记录增加车辆N4、离开车辆N5；

三、计算道路内动态现有车辆：N＝N1+N2-N3+N4-N5；

四、对于特定道路路段，以D1为例，总容量N0一定，根据查看一些文献得知：当机动车辆N≥80％*N0时，交通出现特别拥挤，当机动车辆N≤65％*N0时，交通畅通，以次用于道路交通诱导；

五、将道路状态信息发送至区域控制平台。

本实施例中，道路交通实时状态是通过带毫米波雷达车辆传输的其他障碍物信息和影响城市交通的障碍物来判别，具体判别实施办法，影响城市交通的障碍物优先级最高，只要出现则表明该道路实时状况必然很糟糕；其他障碍物信息主要是辅助判别，当障碍物足够多时，超出道路的负荷量，必然会使得道路实施状况变的很糟糕。

参照图4，区域控制平台：

区域控制平台主要是收集各个中继处理端传输的信息，接收上级城市交通控制中心发送过了的信息，最终反馈区域内信息到各个中继处理端；

本实施例中，由于中继处理端信息的实时性比城市交通控制中心信息的实时性高，所以反馈区域内信息主要依据是中继处理端发送过来的信息，其次是城市交通控制中心。

参照图5，城市交通控制中心：

城市交通控制中心负责整个城市的交通监控，信息收集主要来自区域控制平台，其他来源特殊情况的指令；

本实施例中，从局部到全局：从道路到区域，从区域到城市整体；城市交通控制中心主要是以监控、诱导、避免交通事故为主，统筹全局，保障城市交通的正常运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的原理、精神、方案、原则之内所做的如何修改、等同替换和改进，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种交通出行安全管理方法，其特征在于，采用交通出行安全系统，所述交通出行安全系统包括毫米波雷达传感器，所述毫米波雷达传感器设置在车头位置，包括汽车防撞方法，所述汽车防撞方法包括以下步骤：

1)、利用毫米波雷达传感器测量其他车辆信息集Q1{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Cj(Rj,Vj,Aj)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Cj代表车辆标识，Rj代表相对距离，Vj代表相对速度，Aj代表相对雷达垂直面角度，j＝1,2...N；

2)、筛选车辆：筛选出相向而行的车辆集H{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Ci(Ri,Vi,Ai)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Z≤N,，i＝1,2...Z；

3)、计算预警距离：将步骤2)中相向而行的车辆集H中各个车辆的信息代入安全距离公式：

S0＝v²/2f+vt_r+vt₀

式中，v为相对距离，f为刹车后加速度，t_r为汽车自身反应时间，得到车辆集H中每个车辆的安全距离集S{S1,S2,...Si...SZ}，i＝1,2...Z；

4)、判断预警：将步骤3)得到的相向而行的车辆集H中每个车辆的的安全距离集S{S1,S2,...Si...SZ}和步骤1)中车辆信息集Q1中相对距离Rj进行比较，当Si<Rj时，两车之间距离属于安全距离；否则，两车之间距离为危险距离。

2.如权利要求2所述的交通出行安全管理方法，其特征在于，步骤2)中采用三段式预处理比较法筛选车辆：

一、预设车辆Y1(R,V,A)＝(R1,10,A),Y2(R,V,A)＝(R2,20,A),Y3(R,V,A)＝(R3,30,A),其中R1＝10²/2f+vt_r+vt₀，R2＝20²/2f+vt_r+vt₀，R3＝30²/2f+vt_r+vt₀，其中，v为相对距离，f为刹车后加速度，t_r为汽车自身反应时间，t₀为人的反应时间；

二、将车辆集H{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Ci(Ri,Vi,Ai)...CN(RN,VN,AN)}通过相对速度对比后对号入座；

三、再次筛选需要判断数据：当V<10m/s，R≥R1时，则确定是安全距离；当10m/s≤V<20m/s，R≥R2时，则确定是安全距离；当20m/s≤V<30m/s，R≥R3时，则确定是安全距离；反之，则为危险距离。

3.如权利要求1所述的交通出行安全管理方法，其特征在于，还包括车辆信息存储转发方法，包括以下步骤：

a1、利用毫米波雷达传感器收集经过道路中的车辆信息集Q1{C1(R1,V1,A1)，C2(R2,V2,A2)...Cj(Rj,Vj,Aj)...CN(RN,VN,AN)}，其中，Cj代表车辆标识，Rj代表相对距离，Vj代表相对速度，Aj代表相对雷达垂直面角度，j＝1,2...N；

a2、利用毫米波雷达传感器将步骤1)收集到的车辆信息集Q1和自身车辆的移动方向发送至其他车辆，并接收其他车辆发送的信息。

4.如权利要求1所述的交通出行安全管理方法，其特征在于，所述交通出行安全系统还包括中继处理端，所述中继处理端设置在交叉路口处，接收经过交叉路口的带毫米波雷达传感器的车辆的信息；还包括道路内动态现有车辆计算方法，包括以下步骤：

b1、利用车辆M1的毫米波雷达传感器收集车辆信息集Q1，根据下式判断目前道路内车辆个数N1＝Q1∪Q2∪...∪QN；

b2、根据下式计算道路内动态现有车辆：式中，L为道路内中继处理端的数量，N_k代表第k个中继处理端记录增加的车辆数目，N'_k代表第k个中继处理端记录离开的车辆数目。