一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法与流程

本发明涉及道路交通安全防护，具体是涉及了一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法。

背景技术：

1、高速公路养护施工期间，由于疲劳驾驶、超速驾驶、恶劣天气、驾驶员分心以及车辆故障等原因，车辆侵入施工区事故时有发生，严重威胁施工人员及设备安全。

2、现有施工区车辆侵入防护技术主要是基于车辆运行状态的事前风险识别技术，该类技术主要利用车辆速度、车型、载重状态、运行轨迹等信息对车辆侵入风险进行预测。例如通过视频检测、毫米波雷达检测或车路协同感知系统判断车辆偏离正常行驶轨迹的可能性，并提前发出预警。

3、然而，该类技术仅能反映车辆侵入前的潜在风险，无法反映碰撞发生后的实际危险程度。当车辆发生碰撞后，其剩余动能、碰撞强度以及对施工区造成的实际威胁可能与事前预测结果存在较大差异。

4、因此，现有技术普遍存在以下不足：

5、（1）侵入车辆类型差异较大，包括小型轿车、轻型货车、重型货车以及危险货物运输车辆，不同车辆碰撞风险差异显著；

6、（2）现有防护设施大多采用固定响应模式，无法根据风险等级动态调整响应策略；

7、（3）现有风险识别方法主要基于车辆速度、车型等事前信息进行风险预判，而缺乏碰撞发生后的风险验证机制；

8、（4）现有技术无法实现施工区车辆侵入风险的动态融合评估和分级响应。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术仅能反映车辆侵入前的潜在风险，无法反映碰撞发生后的实际危险程度，当车辆发生碰撞后，其剩余动能、碰撞强度以及对施工区造成的实际威胁可能与事前预测结果存在较大差异的技术问题，提供了一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，针对高速公路养护施工区的车辆侵入，将事前风险信息与实际发生的事后碰撞信息进行融合，对车辆侵入风险进行动态评估，并根据风险等级执行对应等级响应措施，从而提高施工区主动安全防护能力。

2、本发明采用的技术方案是，提供了一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，包括以下步骤，

3、s1.车辆侵入检测，获取车辆运行状态信息，根据车辆质量和车辆速度预先计算车辆的预计动能，公式如下，

4、 式1

5、式1中，表示车辆的预计动能，表示车辆质量，表示车辆速度。

6、s2.根据车辆的预计动能建立事前风险指数，公式如下，

7、 式2

8、式2中，表示事前风险指数，表示车辆的预计动能，表示车辆的防范动能；事前风险指数用于表征车辆侵入施工区前的潜在危险程度。

9、s3.碰撞事件识别，包括识别碰撞发生区域，引入碰撞区域修正系数，公式如下，

10、 式3

11、式3中，表示碰撞区域修正系数， 表示不同的碰撞区域，；表示区域历史事故发生次数；表示区域最大事故发生次数；表示修正系数。

12、s4.获取事后碰撞信息，建立事后碰撞风险指数，公式如下，

13、 式4

14、式4中，表示事后碰撞风险指数；表示实际滑移距离；表示防护装置滑移距离；事后碰撞风险指数用于表征车辆侵入施工区后的实际危险程度。

15、s5.风险等级融合判断，由事前风险指数与事后碰撞风险指数融合判定，建立融合风险指数，引入权重系数  和 ，公式如下，

16、 式5

17、式5中，表示融合风险指数，表示事前风险指数，表示事后碰撞风险指数；表示事前风险权重，表示事后碰撞风险权重，且；

18、s6.根据融合风险指数确定车辆侵入风险等级，根据车辆侵入风险等级确定响应等级和应对措施。

19、步骤s1中采用摄像机、毫米波雷达、etc门架及路侧感知设备获取车辆运行状态信息。

20、步骤s1中所述的运行状态信息包括车辆类型、车辆速度、行驶轨迹、危险货物属性。

21、步骤s3中所述的碰撞发生区域包括警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终止区。

22、步骤s3中采用测距轮获取防护装置滑移距离，建立事后碰撞风险指数。

23、步骤s4中还包括引入危险品车辆修正系数 ，建立最终风险指数，公式如下，

24、 式6

25、式6中，表示最终风险指数，表示危险品车辆修正系数，表示碰撞区域修正系数。

26、步骤s6中所述的车辆侵入风险等级按照严重程度由高到低划分为三级，当时，为一级风险；当，为二级风险；当，为三级级风险；和均表示阈值，根据施工区类型、交通条件、道路等级及防护性能进行确定，且。

27、步骤s6中所述的应对措施包括警示措施、缓冲措施、拦截措施、阻滞措施。

28、本发明的有益效果是：

29、（1）建立事前风险识别与事后碰撞验证相结合的双阶段风险评估机制；

30、（2）利用滑移距离实现碰撞风险动态验证；

31、（3）建立风险融合决策模型；

32、（4）实现风险等级与响应等级动态匹配；

33、（5）提高施工区主动安全防护能力；

34、（6）适用于不同类型车辆。

1.一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s1中采用摄像机、毫米波雷达、etc门架及路侧感知设备获取车辆运行状态信息。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s1中所述的运行状态信息包括车辆类型、车辆速度、行驶轨迹、危险货物属性。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s3中所述的碰撞发生区域包括警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终止区。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s3中采用测距轮获取防护装置滑移距离，建立事后碰撞风险指数。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s4中还包括引入危险品车辆修正系数 ，建立最终风险指数，公式如下，

7.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s6中所述的车辆侵入风险等级按照严重程度由高到低划分为三级，当时，为一级风险；当，为二级风险；当，为三级级风险；和均表示阈值，根据施工区类型、交通条件、道路等级及防护性能进行确定，且。

8.根据权利要求1所述的一种高速公路养护施工区的车辆侵入风险评估方法，其特征在于：步骤s6中所述的应对措施包括警示措施、缓冲措施、拦截措施、阻滞措施。