一种考虑实时事故风险的导航路径优化方法

专利主权项内容

1.一种考虑实时事故风险的导航路径优化方法，其特征在于，是应用于包含网联车和人驾车的道路混合行驶环境中，并按如下步骤进行；步骤1、建立基本场景；步骤1.1、构建路网G＝(V, L)，其中，V表示交叉口节点集合，且V＝{V, V, …, V, …, V, …, V}，V表示第i个交叉口节点，V表示第j个交叉口节点，n表示交叉口节点的总数，L表示交叉口之间的道路集合，且L＝{l|i, j＝1, 2, …, n；i≠j}，l表示V与V之间的道路，若V与V之间有道路，则令l＝1；若V与V之间没有道路，则令l＝0；12ijni<ijij<<<<ij<<ij步骤1.2、以路网G＝(V, L)的外接矩形的任一顶点为原点，以经过原点的一条直角边为X轴，以经过原点的另一条直角边为Y轴，从而构建XOY坐标系；步骤2、定义危险驾驶行为类型包括：风险车速、急变道、三种等级的急变速、危险跟驰、混合风险并依次进行编号；其中，任意一种危险驾驶行为类型记为第n种风险类型；混合风险是指具有风险车速、急变道、急变速、危险跟驰中两种及以上的危险驾驶行为；令t时刻道路l上第n种风险类型的车辆数为ij步骤2.1、根据式(1)计算t时刻道路l上所有车辆速度的标准偏差σ(t)；ijij式(1)中，表示t时刻道路l上第k辆车的速度，/>表示t时刻道路l上所有车辆的平均速度，n(t)表示t时刻道路l上的所有车辆数；ijijijij步骤2.2、根据式(2)计算t时刻道路l上风险车速类型的车辆数ij步骤2.3、通过式(3)计算t时刻道路l上急变道类型的车辆数ij式(3)中，表示t时刻道路l上第k辆车的变道转向角，θ表示风险转向角阈值；ijγ步骤2.4、利用式(4)计算t时刻道路l上第k辆车与其前车处于跟驰状态时发生碰撞所需时间ij式(4)中，表示t时刻道路l上第k辆车的前车车头位置，/>表示t时刻道路l上第k辆车的车头位置，E′表示t时刻道路l上第k辆车的前车车身长度，表示t时刻道路l上第k辆车前车的速度；ijijkijij步骤2.5、通过式(5)计算t时刻道路l上危险跟驰类型的车辆数ij式(5)中，T为危险碰撞时间阈值；d步骤3、构建t时刻道路l的事故风险量化模型；ij步骤3.1、根据式(6)计算t时刻道路l的车流密度ρ(t)；ijij式(5)中，d表示道路l的长度；ijij步骤3.2、根据式(7)计算t时刻道路l的风险量化指数F(t)；ijij式(7)中，β表示第n种风险类型的权重系数，q表示道路l的道路质量系数；nijij步骤4、构建动态路径优化模型：步骤4.1、通过式(8)确定t时刻道路l的拥堵系数r(t)；ijij步骤4.2、通过式(9)计算t时刻道路l的决策权重系数ω(t)；ijij步骤4.3、通过式(10)计算t时刻道路l的动态通行权重W(t)；ijijW(t)＝(1+F(t))ω(t) (10)ijijij步骤4.4、通过式(11)构建动态路径优化模型的目标函数：式(11)表示导航车辆经过所有路段的事故风险最小化，其中，x表示导航车辆是否经过道路l，当x＝1时，表示导航车辆经过道路l，当x＝0时，表示导航车辆不经过道路l；ijijijijijij步骤4.5、通过式(12)-式(16)构建动态路径优化模型的约束条件：式(12)-式(16)中，x表示导航车辆是否经过从起点交叉口V到其任意相邻的第j个交叉口V的道路，x表示导航车辆是否经过任意第j个交叉口节点V到其终点交叉口V的道路，x表示导航车辆是否经过从任意第i个交叉口节点V到其任意相邻的第j个交叉口节点V的路段；sjsjjtjtjiij步骤5、利用求解器对导航车辆的动态路径优化模型进行求解，使导航车辆从起点交叉口V到终点交叉口V经过的所有道路的动态通行权重之和最小，从而得到最优全局路径并反馈给导航车辆，以实现导航路径的优化。st。 （来源 马克数据网）