1.一种综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,包括:依据能量转移原理,获得由式(3)表示行车风险的初始行车安全场模型;
将所述初始行车安全场模型分解到纵向和横向,再根据车辆j的信息和交通环境信息,建立由式(69)表示的第一统一行车安全场模型;
计算车辆j对其所处交通环境中任一位置点i造成的场力Fji;
依据所述场力Fji,辨识点i在车辆j的影响下所受到的行车风险;
式(69)中:
Ej=∑Ej,fac (70)
kx=Πkx,fac (71)
ky=Πky,fac (72)
上式中,xji表示车辆j纵向上与环境中任一点i的距离,yji表示车辆j横向上与点i的距离,r0表示车辆j的驾驶人的跟车距离,rmax表示自由流中车辆最大间距,rmin表示自由流中车辆最小间距;Ej为由车辆j的速度vj确定的动能Ej,0以及由多种交通环境因素确定的相对动能之和,Ej,fac表示动能Ej,0以及由交通环境因素确定的相对动能,所述交通环境因素包括路面附着系数、道路曲率、道路坡度、环境能见度、车道线和道路限速规则,当忽略车辆j的速度和交通环境因素中的任一因素时,该因素对应的动能取值为0;kx为车辆j的速度以及各所述交通环境因素的纵向梯度调整系数之积,kx,fac表示车辆j的速度以及各所述交通环境因素的纵向梯度调整系数,ky为车辆j的速度以及各所述交通环境因素的横向梯度调整系数之积,ky,fac表示车辆j的速度以及各所述交通环境因素的横向梯度调整系数,当忽略车辆j的速度和交通环境因素中的任一因素时,该因素对应的梯度调整系数取值为1。
2.一种综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,包括:依据能量转移原理,获得由式(3)表示行车风险的初始行车安全场模型;
将所述初始行车安全场模型分解到纵向和横向,再根据车辆j的信息和交通环境信息,建立由式(74)表示的第二统一行车安全场模型;
计算车辆j对其所处环境中任一位置点i的势能Uji;
依据所述势能Uji,辨识点i在车辆j的影响下所受到的行车风险;
式(74)中:
Ej=∑Ej,fac (70)
kx=Πkx,fac (71)
ky=Πky,fac (72)
上式中,xji表示车辆j纵向上与环境中任一点i的距离,yji表示车辆j横向上与点i的距离,r0表示车辆j的驾驶人的跟车距离,rmax表示自由流中车辆最大间距,rmin表示自由流中车辆最小间距;Ej为由车辆j的速度vj确定的动能Ej,0以及由多种交通环境因素确定的相对动能之和,Ej,fac表示动能Ej,0以及由交通环境因素确定的相对动能,所述交通环境因素包括路面附着系数、道路曲率、道路坡度、环境能见度、车道线和道路限速规则,当忽略车辆j的速度和交通环境因素中的任一因素时,该因素对应的动能取值为0;kx为车辆j的速度以及各所述交通环境因素的纵向梯度调整系数之积,kx,fac表示车辆j的速度以及各所述交通环境因素的纵向梯度调整系数,ky为车辆j的速度以及各所述交通环境因素的横向梯度调整系数之积,ky,fac表示车辆j的速度以及各所述交通环境因素的横向梯度调整系数,当忽略车辆j的速度和交通环境因素中的任一因素时,该因素对应的梯度调整系数取值为1。
3.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述路面附着系数确定的相对动能 表示为式(53),所述路面附着系数的纵向梯度调整系数 表示为式(54),所述路面附着系数的横向梯度调整系数 表示为式(55):上述各式中,mj表示车辆j的质量, 表示车辆j在路面附着系数 的路面行驶的最大行驶速度, 表示车辆j在路面附着系数 的路面行驶的最小纵向制动距离,表示车辆j在理想路面附着系数 的路面行驶的最小纵向制动距离。
4.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述道路曲率确定的相对动能Ej,c表示为式(57),令车辆j在转向时车轮转角δj逆时针为正,则所述道路曲率的纵向梯度调整系数kx,c示为式(58),所述道路曲率的横向梯度调整系数ky,c示为式(59):kx,c=1 (58)
上述各式中,vd表示道路的设计速度,表示路面附着系数,Fjz表示地面对车辆j提供的垂向支持力,FjY表示路面提供的车辆j横向上的附着力,yi表示点i在x方向上的坐标,yj表示车辆j在y方向上的坐标。
5.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述道路坡度ir确定的相对动能Ej,s表示为式(63),所述道路坡度ir的纵向梯度调整系数kx,s和所述道路坡度ir的横向梯度调整系数ky,s均为1:上式中,mj表示车辆j的质量,表示车辆j的加速度,t1表示车辆j进入坡道的起始时刻,t2表示结束时刻。
6.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述环境能见度确定的相对动能为0;所述环境能见度的纵向梯度调整系数kx,e表示为式(67),所述环境能见度的横向梯度调整系数ky,e表示为式(68):ky,e=1 (67)
上述各式中,De表示当前环境能见度,D0表示驾驶人在良好交通环境下的视距,kj,e为与驾驶人的真实视力有关的常数。
7.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述车道线确定的相对动能为0;所述车道线的纵向梯度调整系数kx,d表示为式(36),所述车道线的横向梯度调整系数ky,d表示为式(37):kx,d=1 (36)
Aj=rmax+l1 (33)
Bj=lw+l2+lcj (34)
上述各式中,l1为车辆长度的一半,lw为一倍车道宽,l2为车辆宽度的一半,lcj为车辆与车道中心线间的距离。
8.如权利要求1或2综合考虑人-车-路各因素的行车风险统一量化方法,其特征在于,由所述道路限速规则确定的相对动能Ejl表示为式(42),所述道路限速规则的纵向梯度调整系数kx,l表示为式(43),所述道路限速规则的横向梯度调整系数ky,l表示为式(44):kx,l=1 (43)
Aj=rmax+l1 (33)
Bj=lw+l2+lcj (34)
上述各式中,mj表示车辆j的质量,vl表示道路限速值,vl,m表示道路的最低限速,vl,h表示道路的最高限速,vj,max表示车辆j能行驶的最大速度,l1为车辆长度的一半,lw为一倍车道宽,l2为车辆宽度的一半,lcj为车辆与车道中心线间的距离。