一种基于车联网的辅助决策换道装置

技术领域

本发明涉及交通领域，具体而言，尤其涉及一种基于车联网的辅助决策换道装置。

背景技术

近年来，随着我国机动车保有量的迅猛增长，道路交通拥堵问题日益加剧，随之而来的交通安全问题也在不断凸显出来，尤其是交通状况复杂多变的城市道路，车辆换道频繁，运行特性较为复杂。且驾驶人作为交通环境中随机性最强的因素，往往会因所处交通环境的复杂而产生心理压力，引发疲劳感和焦虑感，部分驾驶人会因此频繁采取不安全的换道行为，这种行为已经成为引发交通事故的重要原因。

国内外关于辅助决策车辆换道的方法与装置，主要分为两类。

一类是以采集信息并判断为主，即利用感测单元采集车辆周围的驾驶环境数据，并对其进行相关分析计算，判断驾驶员是否具有换道动机，当驾驶员有换道倾向时，根据先前计算结果提示驾驶员执行换道或放弃换道，这种方法能够结合周围实际环境进行判断，普适性较好，但在放弃换道时并不能提供更佳换道决策，仍需驾驶员对换道时机进行一定的思考。

一类是以预生成安全换道轨迹为主，提前在实验中通过轨迹算法预先生成安全换道轨迹，之后用神经网络算法对生成的轨迹与驾驶员实际换道轨迹进行学习，使实际驾驶时决策出的最终换道轨迹符合驾驶员驾驶习惯，这种方法能够自动生成换道轨迹供驾驶员参考，且轨迹满足安全的前提下结合驾驶员个人习惯，但实际应用前需进行实验，工作量大，且不同驾驶员驾驶习惯有差别，每个驾驶员契合度不一，特殊驾驶环境也需另加考虑。

综上所述，国内外对辅助换道系统均有一定研究，但多为考虑换道本身安全性，缺少从通行效率角度考虑的辅助换道的方法或装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于车联网的辅助决策换道装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明应用于车载设备，所述车载设备包括数据处理分析系统及音频组件，在车辆行驶时，所述数据处理分析系统获取由车联网系统采集的行车及道路信息，依据所述行车及道路信息确定路况状态，判断所述路况状态是否与预设的状态相匹配，在判断获得相匹配时，生成车辆换道操作语音提示信息通过音频组件进行提醒，若不匹配，则重新确定当前路况状态进行判断。

进一步的，在所述依据所述行车及道路信息确定路况状态方面，所述数据处理分析系统具体用于：

从所述行车及道路信息中提取当前路段单车道平均行程车速、单车道重车比例、车辆间距、目标车道前后车车速等；

依据所述提取当前路段单车道平均行程车速及单车道重车比例预估车辆通行效率，输出当前路段行驶最优车道作为目标车道；

在所述目标车道中，依据所述车辆间距、目标车道前后车车速等数据进行最小安全间隙判别，判断驾驶人是否可以执行换道操作，并在满足车辆换道条件时通过音频组件给出相应语音提示。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种基于车联网的辅助决策换道装置，结合当前车联网技术，通过筛选合适的行车及道路信息确定路况状态构建车道选择决策函数，为驾驶人提供当前最优换道时机，并进行语音提示，有效避免驾驶人因焦虑等而频繁采取激进换道行为的问题，实现了简单直观的提示效果。

附图说明

图1是本申请实施例公开的语音提示方法的流程示意图；

图2是本申请实施例公开的确定路况状态的流程示意图；

图3是本申请实施例公开的安全跟驰间隙示意图；

图4是本申请实施例公开的换道场景安全间隙示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于车联网的辅助决策换道装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明应用于车载设备，所述车载设备包括数据处理分析系统及音频组件，在车辆行驶时，所述数据处理分析系统获取由车联网系统采集的行车及道路信息，依据所述行车及道路信息确定路况状态，判断所述路况状态是否与预设的状态相匹配，在判断获得相匹配时，生成车辆换道操作语音提示信息通过音频组件进行提醒。

进一步的，在所述依据所述行车及道路信息确定路况状态方面，所述数据处理分析系统具体用于：

从所述行车及道路信息中提取当前路段单车道平均行程车速、单车道重车比例、车辆间距、目标车道前后车车速等；

依据所述提取当前路段单车道平均行程车速及单车道重车比例预估车辆通行效率，输出当前路段行驶最优车道作为目标车道；

在所述目标车道中，依据所述车辆间距、目标车道前后车车速等数据进行最小安全间隙判别，判断驾驶人是否可以执行换道操作，并在满足车辆换道条件时通过音频组件给出相应语音提示。

如图2所示，在所述依据所述行车及道路信息确定路况状态方面，设置车辆每隔t

由于数据的时效性，越接近做决策的时间点，数据越重要，因此设置第i次观测数据的权重w

式中：t

对于车道n，用

运用车道重车比例和单车道平均行程车速预估车道通行效率，公式如下所示，需要对车速和重车比例做归一化处理，

如图3所示，利用车辆间隙判断车辆换道安全性，根据本车和周围车辆状态判断安全间隙，保障前后两辆车跟驰的安全性，在前车紧急刹车时，后车也能成功刹车而不至于碰撞。

在t时刻后车m跟驰前车m-1行驶，此时前车紧急制动，后车在经历了一段反应时间后也紧急制动，最终前车在t

x

式中，l

上式中，x

通过上式可以推导得出后车跟随前车的最小安全距离

在整个换道过程中，驾驶车辆与本车道前车、目标车道前车、目标车道后车的间隙都需要大于最小安全间隙，有效降低由车辆换道导致的交通事故发生率。

假设换道场景如图4所示，主车作为驾驶人驾驶车辆，在完成车道选择后，发现左车道的通行效率最高，因此针对左车道当前间隙进行可行性判断。

图中

式中，τ

当检测到主车可向左侧相邻车道换道时，本车载设备通过音频组件播放“当前可向左侧相邻车道进行换道操作”，当检测到主车可向右侧相邻车道换道时，本车载设备通过音频组件播放“当前可向右侧相邻车道进行换道操作”。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。