一种低虚警率的高速公路施工区预警方法与流程

1.本发明涉及高速公路施工区交通事故防范领域，具体涉及一种低虚警率的高速公路施工区预警方法。


背景技术：

2.在高速公路临时施工区附近，道路通行状况陡变，且其上游交通安全警示标志简易，导致分心或疲劳驾驶人很难及时察觉危险而继续保持高速行驶，极易闯入施工区造成施工人身伤亡与财产损失。
3.为降低车辆误闯入施工区造成的生命和财产损失，出现了施工区防闯入智能预警设备。该设备在车辆有较大概率闯入施工区时，及时对施工人员进行预警。
4.现阶段，施工区上游的交通行为较为复杂，防闯入预警设备难以有效区分误闯入和极端条件下的换道行为。如部分驾驶人在施工区附近察觉到车道封闭后，欲换道到正常通行车道，但与邻近车道前车和后车的间距不满足其安全换道条件，而邻近车道前车的前方有较大的空隙，此时驾驶人可能采取加速换道的方式换道到正常通行车道。施工区前加速换道与误闯入车辆在施工区上游的运动过程高度相似，导致现有施工区防闯入智能预警设备无法正确区分加速换道和误闯入，而直接将加速换道判定为误闯入车辆，增大了防闯入预警设备的虚警率。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低虚警率的高速公路施工区预警方法。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
7.一种低虚警率的高速公路施工区预警方法，包括以下步骤：
8.步骤1，当车辆a在施工车道行驶时，判断施工车道的相邻车道是否存在与车辆a的纵向距离小于或等于l米的其他车辆；
9.步骤2，判断车辆a是否为加速换道车辆；
10.步骤3，判断加速换道车辆有无闯入施工区的风险。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过识别并剔除加速换道车辆，从而降低预警设备的虚警率，使预警更加准确有效。
附图说明
12.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
13.图1为本发明降低高速公路施工区预警设备虚警率的方法的车辆加速换道的场景示意图。
具体实施方式
14.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
15.参考图1，当施工车道上游的车辆a在驶近施工区时，正常驾驶的车辆a预知到了危险，为了躲避施工区会换道行驶。此时，车辆a会保持车速换道或减速换道到车辆b的后方，不会使现有的预警设备出现误预警。但当另一个车道上存在车辆b与车辆c，且车辆b与车辆c的间距较小，车辆a无法换道时，车辆a一般会选择加速，完成对车辆b的超车后再进行换道。而现有防闯入预警设备对在临近施工区时还加速行驶的车辆，会判为误闯入车辆，故对施工区人员进行预警导致出现虚警。
16.一种低虚警率的高速公路施工区预警方法，包括以下步骤：
17.步骤1，当车辆a在施工车道行驶时，判断施工车道的相邻车道是否存在与车辆a的纵向距离小于或等于l米的其他车辆；其中l＝vat1,va为车辆a的速度，t1取2.5s；
18.若不存在，则预警设备根据原有策略对施工区人员进行预警；
19.若存在，则车辆a有加速换道的可能，预警设备直接按原有策略进行预警容易出现虚警，进入步骤2；
20.步骤2，判断车辆a是否为加速换道车辆；
21.若车辆a未加速行驶，则预警设备根据原有策略对施工区人员进行预警；
22.若车辆a加速行驶，且每秒内有v
a-vb＞0.5m/s，其中va为车辆a的速度，vb为相邻车道的车辆b的速度，则说明车辆a存在加速超车的意图；当有道的车辆b的速度，则说明车辆a存在加速超车的意图；当有秒，且车辆a出现横向位移δl＞0.5m，则车辆a为加速换道车辆，进入步骤3；否则车辆a不是加速换道车辆，预警设备根据原有策略对施工区人员进行预警；
23.其中，l1为车辆a与相邻车道的车辆b的纵向距离，va为车辆a的速度，vb为相邻车道的车辆b的速度；δl＝d*|sinβ|-d*|sinα|，d为l1＝0时车辆a到毫米波雷达的距离，α为l1＝0时车辆a相对毫米波雷达的角度，d为秒时车辆a到毫米波雷达的距离，β为秒时车辆a相对毫米波雷达的角度；
24.步骤3，判断加速换道车辆有无闯入施工区的风险；
25.当有va*t0＞d，则加速换道车辆有闯入施工区的风险，预警设备对施工区人员进行预警；当va*t0≤d，加速换道车辆无闯入施工区的风险，预警设备不进行预警；
26.其中，t0为车辆换道时，车辆的横向位移δl等于车道宽度时所花费的时间；
27.建立横向换道轨迹拟合模型δl＝at5+bt4+ct3+dt2+et+f,其中δl为车辆换道过程中的横向位移，t为车辆换道过程中对应的不同时刻。
28.由于施工使该车道关闭，因此该车道上游会有大量换道车辆，首先使用毫米波雷达采集该路段换道车辆运动信息，再用采集到的大量换道车辆运动数据对五次多项式模型进行多次迭代，得到五次多项式模型参数a,b,c,d,f的估算值，于是得到该车道车辆换道的横向位移与换道时间的函数关系；再计算出当车辆的横向位移δl等于车道宽度时所花费时间t0，用t0近似车辆在换道时所需时间。
29.虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，
但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。


技术特征：
1.一种低虚警率的高速公路施工区预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，当车辆a在施工车道行驶时，判断施工车道的相邻车道是否存在与车辆a的纵向距离小于或等于l米的其他车辆；步骤2，判断车辆a是否为加速换道车辆；步骤3，判断加速换道车辆有无闯入施工区的风险。2.根据权利要求1所述的低虚警率的高速公路施工区预警方法，其特征在于，步骤1具体的，其中l＝v
a
t1，v
a
为车辆a的速度，t1取2.5s；若不存在，则根据原有策略对施工区人员进行预警；若存在，则进入步骤2。3.根据权利要求1所述的低虚警率的高速公路施工区预警方法，其特征在于，步骤2具体的，若车辆a未加速行驶，则根据原有策略对施工区人员进行预警；若车辆a加速行驶，且每秒内有v
a-v
b
＞0.5m/s，其中v
a
为车辆a的速度，v
b
为相邻车道的车辆b的速度，则说明车辆a存在加速超车的意图；当有车辆b的速度，则说明车辆a存在加速超车的意图；当有且车辆a出现横向位移δl＞0.5m，则车辆a为加速换道车辆，进入步骤3；否则车辆a不是加速换道车辆，根据原有策略对施工区人员进行预警；其中，l1为车辆a与相邻车道的车辆b的纵向距离，v
a
为车辆a的速度，v
b
为相邻车道的车辆b的速度；δl＝d*|sinβ|-d*|sinα|，d为l1＝0时车辆a到预警设备的毫米波雷达的距离，α为l1＝0时车辆a相对预警设备的毫米波雷达的角度，d为时车辆a到预警设备的毫米波雷达的距离，β为时车辆a相对预警设备的毫米波雷达的角度。4.根据权利要求1所述的低虚警率的高速公路施工区预警方法，其特征在于，步骤3具体的，当有v
a
*t0＞d，则加速换道车辆有闯入施工区的风险，对施工区人员进行预警；当v
a
*t0≤d，则加速换道车辆无闯入施工区的风险，不进行预警；其中，t0为车辆换道时，车辆的横向位移δl等于车道宽度时所花费的时间。

技术总结
本发明涉及高速公路施工区交通事故防范领域，具体涉及一种低虚警率的高速公路施工区预警方法。本发明通过识别并剔除加速换道车辆，从而降低预警设备的虚警率，使预警更加准确有效。确有效。确有效。


技术研发人员：潘贵 刘高林 李晓琦 于会江 司景龙 胡帅 赵炬 孙权 薛栋赫 周磊 张家宁 郭守恒 刘思杨 张鹏飞
受保护的技术使用者：河南越秀尉许高速公路有限公司
技术研发日：2022.06.02
技术公布日：2022/10/17