本發(fā)明屬于輔助駕駛，尤其涉及一種大型貨車通行連續(xù)長陡下坡時的輔助駕駛決策方法。

背景技術(shù)：

1、隨著貨車重型化與大型化的發(fā)展，貨車行駛于連續(xù)長陡下坡路段的行駛安全問題會變得越來越突出。以往對貨車通行連續(xù)下坡時的安全問題集中于對剎車失效、輪轂起火的影響，所以對貨車群體在公路不同斷面處輪轂溫度的預(yù)測模型與預(yù)警方法研究較多，多根據(jù)能力守恒與能量轉(zhuǎn)化理論、實測數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模擬方法建立貨車群體的輪轂溫度變化規(guī)律。但是，不同貨車的輪轂溫度受自身車輛動力性能、通行連續(xù)長陡下坡時的車貨總重、駕駛員使用制動措施(大型貨車均包括發(fā)動機制動、輪轂制動、排氣制動)的選擇策略有關(guān)，所以群體性的輪轂溫度預(yù)測模型無法適用于單一的大型貨車。所以需要充分考慮具體大型貨車的特征、駕駛員的習慣特征等建立輪轂溫度的溫升模型。

2、大型貨車下坡過程中，輪轂自燃、剎車失靈會引發(fā)嚴重的事故后果，但是該類事故的發(fā)生頻率是非常低的，如《提升公路連續(xù)長陡下坡路段安全通行能力專項行動技術(shù)指南》中是將任意3km范圍內(nèi)近3年內(nèi)發(fā)生3起及以上作為連續(xù)長陡下坡路段分類的標準。除了發(fā)生頻率低、事故嚴重性高的剎車失靈，貨車在連續(xù)下坡路段的追尾事故的發(fā)生頻率非常高，但由于事故嚴重性不高，對其重視程度較低，所以相關(guān)研究較少。貨車下坡過程中的追尾是與輪轂溫度升高后，達到同等制動效能的距離邊長，但是駕駛員并未認知到剎車距離變長而導(dǎo)致的決策失誤，因此，為了提高貨車下坡過程中的行車安全水平，通過對駕駛員實時行車過程中，剎車距離的變化的動態(tài)提醒，防止并減少連續(xù)下坡過程中的追尾事故。

3、因此，需要提出一種大型貨車通行連續(xù)長陡下坡時的輔助駕駛決策方法解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是設(shè)計一種大型貨車通行連續(xù)長陡下坡時的輔助駕駛決策方法，避免因駕駛員無法正確的認知剎車距離衰退引發(fā)的剎車失靈事故、追尾事故和在有遮擋視線的圓曲線的撞固定物事故。

2、本發(fā)明對貨車行駛于連續(xù)下坡時制定方式的預(yù)警方法包括以下步驟：

3、s1：當監(jiān)測到駕駛員行駛至連續(xù)長陡下坡且輪轂溫度傳感器傳回的數(shù)據(jù)超過600s時，開始進行貨車下坡過程的輪轂溫度預(yù)測。

4、s2：根據(jù)輪轂溫度傳感器傳回的時間序列數(shù)據(jù)，采用t測＝arima(4，2，5)對車輛輪轂溫度的數(shù)據(jù)進行預(yù)測，模型的樣本長度選擇30s，預(yù)測長度選擇9s，預(yù)測的總時長t根據(jù)連續(xù)長陡下坡的長度和貨車下坡的平均行駛速度計算得到。

5、s3：根據(jù)當前位置預(yù)測得到的車輛行駛至連續(xù)長陡縱坡結(jié)束點的輪轂溫度，與決策庫中的輪轂溫度進行對比，得到需要提出的制動選擇行為。

6、s4：將制定出的駕駛員制動選擇行為播報給駕駛員，并進入下一時刻的繼續(xù)播報。

7、所述預(yù)測的總時長t計算，如式(1)。

8、

9、其中，l為大型貨車行駛的連續(xù)長陡下坡的長度，系統(tǒng)已經(jīng)采集到的信息，可直接調(diào)用；lt為大型貨車自連續(xù)長陡下坡起點行駛至當前位置時已經(jīng)行駛的距離，根據(jù)貨車自下坡起點處采集的速度與速度采集事件間隔之間的乘積之和進行計算。是車輛自坡頂行駛至當前預(yù)測位置時的平均行駛速度，通過車輛速度采集器收集。

10、所述決策庫如表1所示。

11、表1駕駛員制動選擇行為決策庫

12、

13、本發(fā)明對跟車行為的預(yù)警預(yù)測方法包括以下步驟：

14、s1:當監(jiān)測到前方有車輛時，開始跟車行為的預(yù)測預(yù)警，通過雷氏一體機測量本車與前車的距離l前后，前車的行駛速度v前。

15、s2:假定前車突然緊急剎車，計算前車緊急制動的行駛距離s前。

16、s3：跟車的大型貨車發(fā)現(xiàn)前車緊急減速，后車跟隨前車緊急制動并停車，計算大型貨車自發(fā)現(xiàn)前車減速至停車的行駛距離s后。

17、s4:計算前車與大型貨車的停車間隙lc。

18、s5：根據(jù)停車間隙lc查詢跟車行為決策庫，判斷貨車的追尾風險，并將對應(yīng)的追尾預(yù)警策略播報給駕駛員。

19、所述前車緊急制動的行駛距離s前的計算，如式(2)：

20、

21、式中：v前為通過雷氏一體機測量的前車的行駛速度；a前為前車的緊急制動減速度，取值3.0m/s2；i前為前車行駛路段的縱坡坡度，上坡為正，下坡為負。

22、所述跟車的大型貨車發(fā)現(xiàn)前車減速至停車的行駛距離s后的計算，如式(3)：

23、

24、式中：v為跟車的大型貨車的行駛速度；τ為駕駛員的反應(yīng)時間，取3s；i后為跟車的大型貨車行駛路段的縱坡坡度，上坡為正，下坡為負。a為跟車的大型貨車在不同輪轂溫度條件下的加速度，計算如式(4)：

25、a＝min(at,a前)＝min(-0.0071t+3.3791，3.0)???????????????(4)

26、式中：t為輪轂當下的實測溫度。

27、所述前后車停車距離的差值lc，計算如式(5)：

28、lc＝s前-s后+l前后?????????????????????????????(5)

29、式中：l前后為實測的前后車之間的距離。

30、所述決策庫如表2所示。

31、表2追尾風險預(yù)警決策庫

32、 預(yù)警級別 判斷條件 播報的信息 i <![cdata[l_c≤10]]> 與前車距離過近，追尾風險大，降速或增大與前車間距。 ii <![cdata[10＜l_c≤15]]> 與前車距離較近，可能會追尾前車，高度警惕前車緊急剎車。 iii <![cdata[15＜l_c≤20]]> 與前車追尾風險小，警惕前車剎車。 iv <![cdata[l_c＞20]]> 不對駕駛員進行追尾提醒。

33、本發(fā)明對自由行駛的速度預(yù)警方法包括以下步驟：

34、s1：當大型貨車行駛于挖方路段的圓曲線路段且前方檢測不到車輛時，開始自由行駛的速度預(yù)警。

35、s2：假定大型貨車行駛于行車道的中線，計算貨車的視距s視。

36、s3：根據(jù)貨車的視距，計算貨車緊急制動時的允許的最大行駛速度v臨。

37、s4：根據(jù)貨車的行駛速度v與最大允許速度v臨的差值δv，計算貨車的超速風險，并將速度選擇對策播報給駕駛員。

38、所述貨車的視距s視，計算如式(6)：

39、

40、式中：r為大型貨車通過圓曲線的設(shè)計半徑；m為挖方圓曲線提供的橫凈距。橫凈距m的計算，如式(7)：

41、m＝0.3+行車道寬度/2+硬路肩寬度+土路肩寬度+邊溝+碎落臺+2.0×邊坡坡度(7)

42、貨車緊急制動時的允許的最大行駛速度v臨，計算如式(8)：

43、

44、式中符號同前。

45、所述貨車行駛速度與臨界速度的差值δv，計算如式(9)：

46、δv＝v臨-v?(9)

47、所述決策庫如表3所示。

48、表3超速行駛風險預(yù)警決策庫

49、 預(yù)警級別 判斷條件 播報的信息 i <![cdata[v_臨≤0]]> 過彎速度過快，前方有障礙物，車輛來不及剎車。 ii <![cdata[0＜v_臨≤5]]> 過彎速度較快，需要高度關(guān)注道路前方是否有障礙物。 iii <![cdata[5＜v_臨≤10]]> 過彎時關(guān)注前方路況變化。 iv <![cdata[v_臨＞10]]> 不對駕駛員進行過彎速度提醒。

50、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

51、本發(fā)明可以為大型貨車在下坡過程中不間斷的提供制動行為、跟車行為與超速行為的預(yù)警，實現(xiàn)了連續(xù)長陡下坡路段貨車輔助駕駛的技術(shù)突破，為拓展貨車自動駕駛的安全保障提供規(guī)則庫。