CN112233414A - 一种基于v2x的道路异常车辆预警方法及系统 - Google Patents

一种基于v2x的道路异常车辆预警方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及道路行车预警标定技术领域，尤其涉及一种基于V2X的道路异常车辆预警方法及系统。应用于V2X的道路异常车辆预警系统，所述预警方法包括：接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。本发明通过路边单元对车辆进行异常监控，确认车辆为异常车辆后，向周边车辆发送预警信息，从而大幅度降低道路汽车相撞交通事故的发生率，大大提高道路行驶的安全性，解决当前汽车异常预警难度较大的问题。

Description

一种基于V2X的道路异常车辆预警方法及系统
技术领域
本发明涉及道路行车预警标定技术领域，尤其涉及一种基于V2X的道路异常车辆预警方法及系统。
背景技术
随着汽车行业的发展和人们生活水平的提高，汽车的普及率越来越高，道路车辆数量明显增多，交通事故的发生频率也在日益增高。在交通事故中，一部分是由于驾驶员出现特殊状态如身体不适、醉驾酒驾以及疲劳驾驶等原因，此类事故如果存在一定的预警，可以大大减少事故的发生率以及车祸级别。
如今，道路行驶车辆的异常预警，都依赖于异常车辆本身，如当驾驶员出现异常状态时，及时开启车辆双闪，告知后方来车，这种方法预警难度大，且由于司机处于异常状态，很可能无法进行主动预警，如何对当前道路行驶车辆实现外部预警，成了业内一个技术难题。
发明内容
本发明为解决道路异常车辆预警难度大，交通事故发生率高的技术问题，提供一种基于V2X的道路异常车辆预警方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于V2X的道路异常车辆预警方法，应用于V2X的道路异常车辆预警系统，所述预警方法包括：
接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；
根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；
监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；
若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；
若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
进一步的，所述根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹包括：
根据道路行驶车辆动态信息，计算得到车辆的车道路径、行驶速度和转角半径；
根据车辆的车道路径、行驶速度和转角半径，得到车辆的预测行驶轨迹。
进一步的，所述根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变包括：
根据车辆的动态信息获取车辆的实际行驶轨迹，将实际行驶轨迹与预测行驶轨迹进行比对；
若第一预设时间内，实际行驶轨迹与预测行驶轨迹的差别大于预设幅度，判定该车辆存在行车突变行为。
进一步的，所述标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控包括：
向服务器发送突变车辆的车辆信息；
车辆行驶路径上的路边单元接收服务器发送的突变车辆的车辆信息，多个路边单元配合对该车辆进行持续监控。
进一步的，所述预设异常动作包括：
在城市道路的100m内车道变换大于3次，或者在高速道路的1000m内车道变换4次。
进一步的，所述动态信息包括车辆的经纬度、车速、航向角和横摆角速度。
进一步的，所述动态信息采用BSM信息。
进一步的，所述道路行驶车辆动态信息发送间隔为100ms。
本发明还提供一种基于V2X的道路异常车辆预警系统，包括
路边单元，用于接收范围内道路行驶车辆的动态信息，计算车辆预测行驶轨迹，并进行行车突变及行车异常动作判定和处理；
服务器，与路边单元通讯连接，用于实现多个路边单元的信息交互，并对道路行驶车辆的信息进行整合汇总。
进一步的，所述路边单元包括有处理器，所述路边单元通过处理器执行以下步骤：
接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；
根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；
监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；
若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；
若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
本发明通过路边单元对车辆的行车动态信息进行实时监控，并根据动态信息计算得到预测行车轨迹，根据预测行车轨迹和车辆实际行车路径，对车辆的突变和异常动作进行识别标记，准确确认车辆为异常车辆后，向周边车辆发送预警信息，从而大幅度降低道路汽车相撞交通事故的发生率，大大提高道路行驶的安全性，解决当前汽车异常预警只能由异常车辆驾驶员发出，异常预警难度较大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例基于V2X的道路异常车辆预警方法的结构流程图。
图2为本发明实施例预警方法步骤102的具体结构流程图。
图3为本发明实施例预警方法步骤103的具体结构流程图。
图4为本发明实施例预警方法步骤104的具体结构流程图。
图5为本发明实施例V2X的道路异常车辆预警系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
图1示出了本实施例中基于V2X的道路异常车辆预警方法的结构流程图。
如图1所示，本实施例提供了一种基于V2X的道路异常车辆预警方法，该方法应用于V2X的道路异常车辆预警系统，主要用于对道路的行驶车辆进行监控预警，实时监控各车辆的形式状态，判定出现异常车辆时，向异常车辆的周边车辆发送预警信息，进而减少道路交通事故发生率，其中，道路行驶车辆与道路的路边单元之间，采用V2X平台(vehicle toeverything，车用无线通信技术)进行无线通讯。具体的，该方法包括以下步骤：
101、接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息。
其中，上述预设范围根据路边单元的配置的接收能力，一个道路上路边单元的布局进行确定，具体的，其接收范围最大值为200-500m。
其中，行驶车辆动态信息的发送以及接收，遵循国家标准，且车辆信息的发送前需经过车主的确认，确保驾驶车辆的隐私得到保护。
102、根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹。
其中，预测行驶轨迹的计算方式为路边单元接收到车辆的动态信息后，根据动态信息的内容进行配对，具体根据动态信息处车辆的路径半径，从而表征驾驶员未来的行驶轨迹意图。
例如，动态信息包含经纬度，车速，航向角和横摆角速度时，路边单元通过汽车经纬度得到车辆所处车道，通过车速得到当前车辆速度以及一定时间类的行车距离，根据航向角和横摆角速度确定汽车的后续的行车转向半径，综合上述信息，最终得到车辆的预测行驶轨迹。
103、监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变。
其中，道路的路边单元对车辆在行驶中的动态信息进行实时获取，进而得到汽车的行车轨迹，通过实际行车轨迹与预测轨迹进行比对后，再判断其是否存在行车突变。
例如，若推算出的车辆所在道路曲率半径在一小段相对时间内，如1秒内，通过模拟工具还原出的运动轨迹存在突变，如发生较大幅度的变相或加减速，则对该车辆进行标记。
104、若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控。
其中，在标记过程中，当前标记路边单元标记突变车辆后，先服务器发送该车辆信息，并通过服务器向道路前方的路边单元广播该标记车辆，以便在突变车辆驶离当前路边单元后，人处于持续监控状态。
105、若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
其中，预设异常动作包括有大幅度无规律变道、车身驾驶大幅度摇摆以及较大幅度的急起急停等，当然，预设异常动作还包括有单位距离内的变道监控。
例如，在一些实施例中，预设异常动作具体包括，在城市道路的100m内车道变换大于3次，或者在高速道路的1000m内车道变换4次。
本实施例的好处在于，本方法通过路边单元对车辆的行车动态信息进行实时监控，并根据动态信息计算得到预测行车轨迹，根据预测行车轨迹和车辆实际行车路径，对车辆的突变和异常动作进行识别标记，准确确认车辆为异常车辆后，向周边车辆发送预警信息，从而大幅度降低道路汽车相撞交通事故的发生率，大大提高道路行驶的安全性，解决当前汽车异常预警只能由异常车辆驾驶员发出，异常预警难度较大的问题。
图2示出了本实施例中预警方法步骤102的具体结构流程图。
如图2所示，在一些实施例中，步骤根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹具体包括：
201、根据道路行驶车辆动态信息，计算得到车辆的车道路径、行驶速度和转角半径。
202、根据车辆的车道路径、行驶速度和转角半径，得到车辆的预测行驶轨迹。
其中，具体的，在一些实施例中，行驶车辆的动态信息包括有车辆的经纬度、车速、航向角和横摆角速度。优选的，动态信息采用BSM信息(Basic Safety Message)。更为优选的，道路行驶车辆动态信息发送间隔为100ms。
图3示出了本实施例中预警方法步骤103的具体结构流程图。
如图3所示，在一些实施例中，步骤根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变具体包括：
301、根据车辆的动态信息获取车辆的实际行驶轨迹，将实际行驶轨迹与预测行驶轨迹进行比对。
302、若第一预设时间内，实际行驶轨迹与预测行驶轨迹的差别大于预设幅度，判定该车辆存在行车突变行为。
其中，第一预设时间根据路边单元的监控频率而定，具体的，在本实施例中，该第一预设时间为1秒。
其中，预设幅度可以根据预警灵敏度进行适配性调节，从而防止预警缺失或误预警的情况发生。
图4示出了本实施例中预警方法步骤104的具体结构流程图。
如图4所示，在一些实施例中，步骤标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控具体包括：
401、向服务器发送突变车辆的车辆信息。
402、车辆行驶路径上的路边单元接收服务器发送的突变车辆的车辆信息，多个路边单元配合对该车辆进行持续监控。
其中，道路上的多个路边单元通过服务器进行通讯交互连接，从而，车辆在道路行驶时，可以通过多个路边单元配合对车辆进行长时间的监控。
图5示出了本实施例V2X的道路异常车辆预警系统的结构框图。
如图5所示，本实施例还提供一种基于V2X的道路异常车辆预警系统，该系统包括路边单元501和服务器502；其中，路边单元501主要用于接收范围内道路行驶车辆的动态信息，计算车辆预测行驶轨迹，并进行行车突变及行车异常动作判定和处理；而服务器502则与路边单元501通讯连接，用于实现多个路边单元501的信息交互，并对道路行驶车辆的信息进行整合汇总。
更为具体的，在一些实施例中，路边单元501包括有处理器，路边单元501通过处理器对车辆动态信息进行计算处理，具体的，路边单元501通过处理器执行以下步骤：
接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；
根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；
监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；
若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；
若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
本系统的好处在于，本系统通过路边单元501对道路行驶车辆进行异常状态监测，并在其存在突变状态时，对车辆进行标记和后续监控，当车辆存在异常动作时，向周边车辆进行及时预警，进而完成道路上异常车辆的监控预警，有效减少道路的事故发生率，提高道路行车安全性。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，应用于V2X的道路异常车辆预警系统，所述预警方法包括：
接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；
根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；
监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；
若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；
若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
2.根据权利要求1所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹包括：
根据道路行驶车辆动态信息，计算得到车辆的车道路径、行驶速度和转角半径；
根据车辆的车道路径、行驶速度和转角半径，得到车辆的预测行驶轨迹。
3.根据权利要求1所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变包括：
根据车辆的动态信息获取车辆的实际行驶轨迹，将实际行驶轨迹与预测行驶轨迹进行比对；
若第一预设时间内，实际行驶轨迹与预测行驶轨迹的差别大于预设幅度，判定该车辆存在行车突变行为。
4.根据权利要求1所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控包括：
向服务器发送突变车辆的车辆信息；
车辆行驶路径上的路边单元接收服务器发送的突变车辆的车辆信息，多个路边单元配合对该车辆进行持续监控。
5.根据权利要求1所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述预设异常动作包括：
在城市道路的100m内车道变换大于3次，或者在高速道路的1000m内车道变换4次。
6.根据权利要求1所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述动态信息包括车辆的经纬度、车速、航向角和横摆角速度。
7.根据权利要求6所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述动态信息采用BSM信息。
8.根据权利要求1、6或7所述的基于V2X的道路异常车辆预警方法，其特征在于，所述道路行驶车辆动态信息发送间隔为100ms。
9.一种基于V2X的道路异常车辆预警系统，其特征在于，包括
路边单元，用于接收范围内道路行驶车辆的动态信息，计算车辆预测行驶轨迹，并进行行车突变及行车异常动作判定和处理；
服务器，与路边单元通讯连接，用于实现多个路边单元的信息交互，并对道路行驶车辆的信息进行整合汇总。
10.根据权利要求9所述的基于V2X的道路异常车辆预警系统，其特征在于，所述路边单元包括有处理器，所述路边单元通过处理器执行以下步骤：
接收预设范围内的道路行驶车辆发送的动态信息；
根据动态信息，计算规划得出车辆对应的预测行驶轨迹；
监测车辆行驶状态，并根据车辆的预测行驶轨迹判断车辆是否存在行车突变；
若是，标记突变车辆，并对该车辆进行持续监控；
若该车辆发生预设异常动作，向该车辆周边车辆发送异常车辆预警信息。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210115

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