本發(fā)明屬于道路交通安全領(lǐng)域，涉及一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法與系統(tǒng)，適用于智能交通系統(tǒng)、車路協(xié)同智能駕駛、車路云一體化、車聯(lián)網(wǎng)以及保險(xiǎn)行業(yè)的事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

背景技術(shù)：

1、在交通安全領(lǐng)域，駕駛預(yù)警系統(tǒng)是提高駕駛安全性的重要技術(shù)之一?，F(xiàn)有的駕駛預(yù)警系統(tǒng)通常依賴于單一的數(shù)據(jù)源或算法，如基于車輛速度或距離的預(yù)警，這些系統(tǒng)在特定情況下可能有效，但往往缺乏對(duì)復(fù)雜交通環(huán)境的綜合考慮。例如，一些系統(tǒng)可能無(wú)法充分考慮駕駛員的疲勞狀態(tài)、道路條件的變化、交通流量的波動(dòng)以及惡劣天氣的影響。這些因素都可能對(duì)駕駛安全產(chǎn)生重要影響，但現(xiàn)有技術(shù)往往沒有提供一種全面、動(dòng)態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

2、木桶短板論是一個(gè)經(jīng)典的管理學(xué)概念，其核心觀點(diǎn)是：一個(gè)木桶盛水的多少，不取決于桶上最長(zhǎng)的那塊木板，而是取決于最短的那塊木板。換句話說(shuō)，木桶的容量由其最短的部分決定。這個(gè)理論經(jīng)常被用來(lái)比喻團(tuán)隊(duì)、組織或系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)對(duì)整體性能的影響。木桶長(zhǎng)板論是對(duì)傳統(tǒng)木桶短板論的一種補(bǔ)充或替代觀點(diǎn)，它強(qiáng)調(diào)在一個(gè)組織、團(tuán)隊(duì)或系統(tǒng)中，應(yīng)該更多地關(guān)注和發(fā)展其優(yōu)勢(shì)或長(zhǎng)處(即長(zhǎng)板)，而不是過(guò)分專注于彌補(bǔ)弱點(diǎn)或短板。

3、目前車端和路端智能感知設(shè)備及系統(tǒng)在算法上主要存在三個(gè)缺陷：首先，關(guān)鍵因素較多，算法過(guò)于復(fù)雜化，由人為設(shè)定的閾值和數(shù)值加權(quán)進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，這往往與實(shí)際情況存在很大偏差，忽略了系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的木桶原理——即事故風(fēng)險(xiǎn)取決于木桶的最短板。其次，現(xiàn)有模型往往忽視了駕駛行為的規(guī)律，包括駕駛員的生理和心理特征規(guī)律；決定駕駛風(fēng)控過(guò)程中關(guān)鍵因素是人，人的個(gè)性存在差異，同時(shí)人的穩(wěn)定性受環(huán)境影響很大；從而導(dǎo)致對(duì)駕駛風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估不夠全面。最后，駕駛風(fēng)險(xiǎn)的判斷往往孤立化，未能將駕駛行為、道路場(chǎng)景和車輛運(yùn)行狀態(tài)等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)融合計(jì)算，導(dǎo)致車的主動(dòng)安全智能設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)、誤報(bào)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法與系統(tǒng)，旨在綜合分析駕駛員駕駛行為、交通環(huán)境、道路狀況和自然環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確判斷，降低駕駛安全通行風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)預(yù)防交通事故。

2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，包括：

4、將各駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子和各駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子分別量化為木板長(zhǎng)度；

5、選取各駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子長(zhǎng)度最小值作為駕駛防御力dd板指標(biāo)值ldd；

6、選取各駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子長(zhǎng)度最小值作為駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)de板指標(biāo)值lde；

7、根據(jù)dd板指標(biāo)值、de板指標(biāo)值、車輛信息綜合因子指標(biāo)值r、以及根據(jù)車輛行駛速度確定的安全冗余環(huán)調(diào)節(jié)角度θ計(jì)算駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)值v：

8、

9、比較v與設(shè)置的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)預(yù)警值，根據(jù)設(shè)置的預(yù)警規(guī)則進(jìn)行預(yù)警。

10、作為優(yōu)選，所述駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子包括駕駛員的跟車習(xí)慣、變道習(xí)慣、路口習(xí)慣、疲勞度、分神度中的一種或多種；所述駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子包括交通天氣、交通道路、交通流量、交通管制水平、交通車路協(xié)同水平中的一種或多種。

11、作為優(yōu)選，所述車輛信息綜合因子指標(biāo)值根據(jù)車輛尺寸、故障、車型、載重、里程中多種因子量化后加權(quán)計(jì)算得到。

12、作為優(yōu)選，車輛行駛速度v與安全冗余環(huán)調(diào)節(jié)角度θ之間的關(guān)系為：

13、

14、其中，v0為最短板風(fēng)險(xiǎn)因子下車輛行駛限速。

15、作為優(yōu)選，將各風(fēng)險(xiǎn)因子分別按照各自風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化成代表高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)的木板長(zhǎng)度l0、l1和l2；基于l0、l1和l2，計(jì)算對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)預(yù)警值v0、v1和v2，其中v0＝l0×πrs2，v1＝l1×πrs2，v2＝l2×πrs2，rs為預(yù)設(shè)的車況良好的情況下車輛信息綜合因子指標(biāo)值。

16、進(jìn)一步地，所述方法還包括根據(jù)ldd和lde中的最小值l確定車輛信息綜合因子對(duì)應(yīng)的高中低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)值r0、r1和r2，其中

17、作為優(yōu)選，當(dāng)ldd、lde和r均良好時(shí)，不進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)ldd、lde或r達(dá)到高、中或低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)值時(shí)，計(jì)算駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)值v，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行駕駛風(fēng)險(xiǎn)提醒。

18、一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序/指令，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

19、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

20、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

21、有益效果：本發(fā)明建立了駕駛行為能力(dd)與駕駛行為約束條件(de)二元結(jié)構(gòu)道路交通系統(tǒng)關(guān)鍵安全短臨預(yù)警動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型，能夠考慮到多種不同的駕駛風(fēng)險(xiǎn)因子因素，包括道路交通環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子、駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子以及車相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因子，進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警措施，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠減少誤報(bào)和漏報(bào)的情況，準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和及時(shí)的預(yù)警提醒有助于駕駛員采取預(yù)防措施，從而降低交通事故的發(fā)生率；同時(shí)通過(guò)本發(fā)明的風(fēng)控模型能夠減少不必要的預(yù)警，有助于降低系統(tǒng)的能耗和運(yùn)營(yíng)成本。本發(fā)明在道路交通安全法的基礎(chǔ)上，根據(jù)各風(fēng)險(xiǎn)因子的限速進(jìn)行了安全冗余預(yù)警調(diào)節(jié)，避免單因子影響過(guò)低或過(guò)高對(duì)駕駛安全的影響。相對(duì)于當(dāng)前安全駕駛系統(tǒng)中普遍為特定環(huán)境下單因子預(yù)警，本發(fā)明獨(dú)辟蹊徑，為實(shí)現(xiàn)駕駛行駛過(guò)程中道路交通“趨零死亡事故”和“持續(xù)減量事故”目標(biāo)提供了一條有效的方法路徑。

技術(shù)特征：

1.一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，所述駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子包括駕駛員的跟車習(xí)慣、變道習(xí)慣、路口習(xí)慣、疲勞度、分神度中的一種或多種；所述駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子包括交通天氣、交通道路、交通流量、交通管制水平、交通車路協(xié)同水平中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，所述車輛信息綜合因子指標(biāo)值根據(jù)車輛尺寸、故障、車型、載重、里程中多種因子量化后加權(quán)計(jì)算得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，車輛行駛速度v與安全冗余環(huán)調(diào)節(jié)角度θ之間的關(guān)系為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，將各風(fēng)險(xiǎn)因子分別按照各自風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化成代表高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)的木板長(zhǎng)度l0、l1和l2；基于l0、l1和l2，計(jì)算對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)預(yù)警值v0、v1和v2，其中v0＝l0×πrs2，v1＝l1×πrs2，v2＝l2×πrs2，rs為預(yù)設(shè)的車況良好的情況下車輛信息綜合因子指標(biāo)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，還包括根據(jù)ldd和lde中的最小值l確定車輛信息綜合因子對(duì)應(yīng)的高中低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)值r0、r1和r2，其中

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法，其特征在于，當(dāng)ldd、lde和r均良好時(shí)，不進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)ldd、lde或r達(dá)到高、中或低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)值時(shí)，計(jì)算駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)值v，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行駕駛風(fēng)險(xiǎn)提醒。

8.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于動(dòng)平衡木桶風(fēng)控模型的駕駛預(yù)警方法與系統(tǒng)，方法包括：將各駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子和各駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子分別量化為木板長(zhǎng)度；選取各駕駛防御風(fēng)險(xiǎn)因子長(zhǎng)度最小值作為駕駛防御力DD板指標(biāo)值Ldd；選取各駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子長(zhǎng)度最小值作為駕駛環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)DE板指標(biāo)值Lde；根據(jù)Ldd、Lde、車輛信息綜合因子指標(biāo)值R、以及根據(jù)車輛行駛速度確定的安全冗余環(huán)調(diào)節(jié)角度θ計(jì)算駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)值V，最后比較V與設(shè)置的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)預(yù)警值，根據(jù)設(shè)置的預(yù)警規(guī)則進(jìn)行預(yù)警。本發(fā)明通過(guò)綜合分析駕駛員駕駛行為、交通環(huán)境、道路狀況和自然環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確判斷和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，能夠降低駕駛安全通行風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)預(yù)防交通事故。

技術(shù)研發(fā)人員：黃東,王英梅,周明,呂修福,于淑蓮,夏承國(guó)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：交信北斗（海南）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9