基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法及系统与流程

本发明涉及智能网联汽车测评领域，尤其是一种基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法及系统。

背景技术：

1、汽车列车作为公路干线物流与重载运输的核心运载装备，凭借大装载量、高运输效率的技术优势，已成为支撑现代物流体系运转、降低社会物流成本的关键载体。然而，汽车列车采用牵引车加挂车铰接式结构，整车总长最长通常可达12~18米，车辆转弯过程中铰接角动态变化会引发显著的内轮差效应，挂车尾部向弯道内侧扫掠形成大范围动态盲区；同时牵引车与挂车铰接处、挂车侧方及车尾均存在驾驶员视野无法覆盖的区域。上述盲区是诱发道路交通事故的重要诱因，尤其在路口右转、低速转弯等场景下，非机动车与行人易被卷入盲区引发恶性伤亡事故，已成为商用车道路安全治理的重点难题。

2、盲区预警系统是针对车辆盲区的主动安全技术，通过毫米波雷达、视觉传感器等感知单元实时探测盲区范围内的车辆、非机动车及行人目标，并以声光等形式向驾驶员发出预警提示，可有效降低盲区事故发生概率。随着商用车主动安全技术的普及应用，盲区预警系统已逐步成为重型营运车辆的重要安全配置。为保障盲区预警系统的性能可靠性与功能有效性，需通过标准化的性能测评方法对其目标探测能力、响应及时性、预警准确性等核心指标开展验证。

3、当前国内外针对盲区监测系统的测评方法与标准规范均面向单体车辆设计，存在三方面问题：其一，现有标准体系如gb/t 39265-2020《道路车辆 盲区监测 (bsd) 系统性能要求及试验方法》、联合国法规ece r151等，均明确不适用于汽车列车等铰接式车辆，缺乏针对汽车列车场景的专项测评依据；其二，现有测评方法普遍采用基于车辆固定几何外形的静态盲区模型定义盲区边界，未考虑汽车列车铰接角动态变化引发的盲区范围动态变化等特性，且未覆盖内轮差扫掠盲区、铰接内角盲区等汽车列车特有的高风险盲区区域，与车辆实际运行中的真实风险区域存在偏差，难以实现对系统准确、有效地评价；其三，现有盲区预警系统测评方法多依赖客观数据或单一主观评分，未构建主客观融合的多维评价指标框架，无法全面科学的量化系统性能。

4、综上，现有盲区预警系统测评方法无法适配汽车列车的结构特性与运行场景，亟需提出一种基于动态盲区模型的盲区预警系统测评方法，实现对汽车列车盲区预警系统更全面、更准确的测试评价，为系统的性能验证与质量提升提供科学的技术支撑，助力道路运输安全水平提升。

技术实现思路

1、针对现有盲区监测系统测评方法仅面向单体车辆设计，无法适配汽车列车铰接式结构特性，且采用静态盲区模型与车辆实际运行风险区域存在偏差、评价维度单一难以全面量化系统性能的技术不足，本发明提出一种基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法。该方法构建了以车辆铰接角为参数的动态盲区模型，将内轮差扫掠盲区、铰接内角盲区等汽车列车特有高风险盲区域纳入测评范围，替代传统基于固定几何外形的静态盲区边界定义，提升测评结果的准确性与工程实用价值；同时，提出了基于盲区覆盖率、预警准确性、预警及时性等层面的多维度评价指标框架，实现对汽车列车的盲区预警系统性能的全面、量化、科学评价，解决单一评价方式导致的测评结论片面性问题。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法，包括：

3、以牵引车与挂车之间的铰接运动学关系为基础，构建以铰接角为参数的动态盲区模型，所述动态盲区模型包含随铰接角变化的动态盲区区域和不随铰接角变化的相对静态盲区区域；

4、围绕汽车列车的直行、右转、倒车行驶工况，构建覆盖汽车列车运行场景的测试用例集；

5、从盲区覆盖度层面、预警准确性层面和预警及时性层面建立多维评价指标；

6、基于各所述评价指标的测试数据确定对应的指标权重，通过综合加权计算盲区预警系统性能评价得分，并根据预设映射关系确定系统性能等级。

7、可选地，以牵引车与挂车之间的铰接运动学关系为基础，构建以铰接角为参数的动态盲区模型包括：

8、建立以牵引销中心为原点的牵引车坐标系和挂车坐标系，以及所述牵引车坐标系和挂车坐标系之间的映射关系；

9、在水平面内，根据盲区边界是否随铰接角变化而改变，构建分区域动态盲区模型，所述动态盲区模型包括相对静态盲区和动态盲区，所述相对静态盲区至少包括牵引车前方盲区，所述动态盲区至少包括牵引车侧方盲区、挂车非转向侧盲区、挂车后侧盲区、铰接内角盲区和挂车转向侧内轮差扫掠盲区；

10、基于所述动态盲区模型构建目标点盲区隶属度判定函数，作为触发预警的判定真值。

11、可选地，所述牵引车前方盲区位于牵引车车头前方，其横向范围不超过牵引车车身宽度；所述牵引车侧方盲区位于牵引车车身两侧，其纵向范围从牵引车驾驶舱后端延伸至车头前方。

12、可选地，所述挂车非转向侧盲区为位于挂车非转向侧车身外部且沿挂车纵向延伸的矩形区域；所述挂车后侧盲区为位于挂车尾部后方且沿挂车横向延伸的矩形区域。

13、可选地，所述铰接内角盲区为铰接内角盲区为牵引车与挂车在铰接部位因车辆结构遮挡形成的三角形视野盲区，当铰接角度为0°时，该区域的面积固定，当铰接角度不为0°时，该区域的面积随铰接角增大而扩张；所述挂车转向侧内轮差扫掠盲区，当铰接角度为0°时，该区域为与挂车非转向侧盲区关于汽车列车纵向中心线对称，当铰接角度不为0°时，为车辆转弯时由牵引车转向侧车轮轨迹与挂车转向侧后轮轨迹之间的环形区域、并结合车辆径向边界共同围成的区域。

14、可选地，直行行驶工况的测试用例至少包括两轮车目标从车辆侧后方接近并超越的超越场景；

15、右转行驶工况的测试用例至少包括非机动车目标在弯道内侧与车辆同向并行场景以及行人目标在路口沿斑马线横穿的横穿场景；

16、倒车行驶工况的测试用例至少包括移动目标在车尾后方横向穿越场景和静止目标位于车尾正后方的接近场景。

17、可选地，从盲区覆盖度层面、预警准确性层面和预警及时性层面建立多维评价指标包括：

18、盲区覆盖度用于评价预警系统对车辆周围盲区的监测完整性和空间覆盖能力，盲区覆盖度层面的评价指标包括铰接角为0°的第一盲区覆盖率和铰接角为30°的第二盲区覆盖率；

19、预警准确性用于衡量盲区预警系统能否有效辨识真实风险、抑制错误响应并合理分级告警的能力，预警准确性层面的评价指标包括预警准确率、虚警率、漏警率和预警等级匹配准确率；

20、预警及时性用于反映系统预警反应速度，预警及时性层面包括预警响应时长。

21、可选地，基于各所述评价指标的测试数据确定对应的指标权重包括：

22、对各项评价指标的测试数据进行标准化处理，计算各指标的信息熵，根据信息熵确定各指标的权重值，使得信息熵越小的指标赋予越大的权重。

23、可选地，通过综合加权计算盲区预警系统性能评价得分，并根据预设映射关系确定系统性能等级包括：

24、对各项评价指标进行加权求和计算得到盲区预警系统性能评价得分；

25、将计算所得的综合评价得分与性能等级映射关系中的分数区间进行匹配，确定系统的最终性能等级；所述性能等级映射关系为预设的多个连续的分数区间，各分数区间分别对应不同的性能等级。

26、根据本发明的另一个方面，提供了一种基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评系统，用于上述任一项所述的基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法，所述系统包括：

27、模型构建模块，用于以牵引车与挂车之间的铰接运动学关系为基础，构建以铰接角为参数的动态盲区模型，所述动态盲区模型包含随铰接角变化的动态盲区区域和不随铰接角变化的相对静态盲区区域；

28、测试用例模块，用于围绕汽车列车的直行、右转、倒车行驶工况，构建覆盖汽车列车运行场景的测试用例集；

29、指标构建模块，用于从盲区覆盖度层面、预警准确性层面和预警及时性层面建立多维评价指标；

30、综合评价模块，用于基于各所述评价指标的测试数据确定对应的指标权重，通过综合加权计算盲区预警系统性能评价得分，并根据预设映射关系确定系统性能等级。

31、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述任一项所述的基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法。

32、本发明还提供了一种计算设备，所述计算设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述任一项所述的基于动态盲区的汽车列车盲区预警系统测评方法。

33、（1）本发明构建专门适配汽车列车牵引车-挂车铰接结构的盲区预警系统测评方法，填补铰接式汽车列车盲区预警性能专项测评的技术空白，为汽车列车盲区预警系统的性能验证提供标准化、合规化的测试依据。

34、（2）本发明建立以车辆铰接角为参数的动态盲区模型，将内轮差扫掠盲区、铰接内角盲区等汽车列车特有区域纳入测评范围，替代传统基于固定几何外形的静态盲区边界定义，使测评盲区范围与车辆实际运行中的真实风险区域高度匹配，提升测评结果的准确性与工程实用价值。

35、（3）本发明提出了基于盲区覆盖率、预警准确性、预警及时性等层面的多维度评价指标框架，实现对汽车列车的盲区预警系统性能的全面、量化、科学评价，解决单一评价方式导致的测评结论片面性问题。

36、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

37、根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。