车辆行驶安全预警方法及车辆与流程

本技术涉及智能驾驶，尤其涉及一种车辆行驶安全预警方法及车辆。

背景技术：

1、在现代道路交通体系中，轮胎与路面间的摩擦系数是保障车辆行驶安全的核心物理参数，直接决定车辆弯道通行的极限安全车速，是车辆主动安全控制、弯道限速标定的重要基础依据。车辆弯道行驶的最大安全车速由路面摩擦系数等参数耦合决定，其中摩擦系数的精准取值是规避车辆侧滑、失控风险的关键前提。

2、目前现有弯道车速安全计算及管控技术中，均将路面摩擦系数设定为固定常量进行极限车速求解。固定摩擦系数的取值方式会导致车辆弯道极限车速计算结果失真，车辆按照该理论车速通行弯道时，极易因实际路面摩擦力不足引发轮胎滑移、车身侧滑甚至整车失控等交通事故，极大降低了弯道行车的安全性与道路交通运行的稳定性。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种车辆行驶安全预警方法、装置、车辆及存储介质，通过多维度参数融合求解综合附着系数，结合实时行车工况与路段历史附着特性精准评估路面附着能力，自适应计算当前路段安全车速并输出分级安全预警提示，可适配各类复杂动态路面行驶工况，有效提升车辆弯道行驶的控制精度与行车安全性，保障道路交通稳定、有序通行。具体技术方案如下：

2、在本技术实施例的第一方面，首先提供了一种车辆行驶安全预警方法，所述方法包括：

3、获取车辆运动状态参数、路面环境感知参数以及当前行驶路段的历史附着统计数据；

4、依据所述车辆运动状态参数、所述路面环境感知参数及所述历史附着统计数据，确定多维度附着系数；

5、对所述多维度附着系数进行融合运算得到综合附着系数，并基于所述综合附着系数，确定当前行驶路段的安全车速；

6、根据车辆当前车速与所述安全车速的差值，输出分级安全预警提示。

7、在一个可选的实施方式中，所述车辆运动状态参数包含车辆轮胎的滑移率、车辆横向加速度；

8、所述依据所述车辆运动状态参数、所述路面环境感知参数及所述历史附着统计数据，确定多维度附着系数，包括：

9、依据所述滑移率确定基础附着系数，并结合所述横向加速度及所述基础附着系数，确定校正附着系数；

10、依据所述路面环境感知参数，确定环境附着系数，依据所述历史附着统计数据，确定空间附着系数；

11、所述对所述多维度附着系数进行融合运算得到综合附着系数，包括：

12、融合所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数，得到综合附着系数。

13、在一个可选的实施方式中，所述滑移率包括车辆轮胎的纵向滑移率、横向滑移率；

14、所述依据所述滑移率确定基础附着系数，包括：

15、确定车辆轮胎的纵向滑移率、横向滑移率；

16、获取所述纵向滑移率的绝对值与预设第一系数之间的第一乘积，及所述横向滑移率的绝对值与预设第二系数之间的第二乘积；

17、将所述第一乘积与所述第二乘积相加，得到乘积和，将预设第一数值减去所述乘积和，得到基础附着系数。

18、在一个可选的实施方式中，确定车辆轮胎的纵向滑移率，包括：

19、获取车辆纵向行驶速度、车轮角速度及轮胎有效滚动半径；

20、将所述车辆纵向行驶速度减去所述车轮角速度与所述轮胎有效滚动半径之间的乘积，得到差值；

21、将所述差值除以所述车辆纵向行驶速度，得到车辆轮胎的纵向滑移率。

22、在一个可选的实施方式中，确定车辆轮胎的横向滑移率，包括：

23、获取车辆横向行驶速度、车辆纵向行驶速度及方向盘转角；

24、将所述车辆横向行驶速度除以所述车辆纵向行驶速度，得到速度商，并获取所述方向盘转角的正切值；

25、将所述速度商与所述正切值相乘，得到车辆轮胎的横向滑移率。

26、在一个可选的实施方式中，所述结合所述横向加速度及所述基础附着系数，确定校正附着系数，包括：

27、将所述横向加速度除以重力加速度与所述基础附着系数的乘积，得到当前工况所需附着系数；

28、从预设第一附着系数与所述当前工况所需附着系数中选取最小值，得到校正附着系数。

29、在一个可选的实施方式中，所述路面环境感知参数包括路面温度与降雨强度；

30、所述依据所述路面环境感知参数，确定环境附着系数，包括：

31、根据所述路面温度与所述降雨强度的联合工况区间，匹配得到对应环境附着系数。

32、在一个可选的实施方式中，所述历史附着统计数据包括：历史平均附着系数、历史附着系数的标准差；

33、所述依据所述历史附着统计数据，确定空间附着系数，包括：

34、将所述历史平均附着系数减去预设第二数值与所述标准差的乘积，得到空间附着系数。

35、在一个可选的实施方式中，所述确定环境附着系数之后，还包括：

36、检测所述环境附着系数是否小于或等于预设第二附着系数；

37、在所述环境附着系数小于或等于预设第二附着系数的情况下，将综合附着系数调整为所述环境附着系数；

38、在所述环境附着系数大于预设第二附着系数的情况下，执行所述融合所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数，得到综合附着系数的步骤。

39、在一个可选的实施方式中，所述融合所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数，得到综合附着系数之前，还包括：

40、检测所述基础附着系数是否小于或等于预设第三附着系数，且所述校正附着系数是否小于或等于预设第四附着系数；

41、在所述基础附着系数小于或等于预设第三附着系数，且所述校正附着系数小于或等于预设第四附着系数的情况下，将综合附着系数设置为预设第二附着系数；

42、在所述基础附着系数大于预设第三附着系数，和/或所述校正附着系数大于预设第四附着系数的情况下，执行所述融合所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数，得到综合附着系数的步骤。

43、在一个可选的实施方式中，所述融合所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数，得到综合附着系数，包括：

44、获取所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数各自的权重；

45、依据所述权重，对所述基础附着系数、所述校正附着系数、所述环境附着系数及所述空间附着系数进行加权求和，得到综合附着系数，所述综合附着系数位于预设附着系数范围之内。

46、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

47、若所述路面环境感知参数满足预设条件，则提高所述环境附着系数的权重；

48、若所述基础附着系数与所述校正附着系数的差值的绝对值大于预设第三数值，则提高所述校正附着系数的权重；

49、若所述基础附着系数与所述空间附着系数的差值大于预设第四数值，且持续时长达到预设时长，则降低所述空间附着系数的权重。

50、在一个可选的实施方式中，所述基于所述综合附着系数，确定当前行驶路段的安全车速，包括：

51、获取当前行驶路段的弯道半径作为道路几何参数；

52、将所述综合附着系数、重力常量、所述弯道半径三者相乘，得到乘积值；

53、对所述乘积值进行开平方运算，得到当前行驶路段的安全车速。

54、在本技术实施例的第二方面，还提供了一种车辆行驶安全预警装置，所述装置包括：

55、参数获取模块，用于获取车辆运动状态参数、路面环境感知参数以及当前行驶路段的历史附着统计数据；

56、系数确定模块，用于依据所述车辆运动状态参数、所述路面环境感知参数及所述历史附着统计数据，确定多维度附着系数；

57、车速确定模块，用于对所述多维度附着系数进行融合运算得到综合附着系数，并基于所述综合附着系数，确定当前行驶路段的安全车速；

58、预警模块，用于根据车辆当前车速与所述安全车速的差值，输出分级安全预警提示。

59、在本技术实施例的第三方面，还提供了一种车辆，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

60、存储器，用于存放计算机程序；

61、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的车辆行驶安全预警方法。

62、在本技术实施例的第四方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一所述的车辆行驶安全预警方法。

63、在本技术实施例的第五方面，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的车辆行驶安全预警方法。

64、本技术实施例提供的技术方案，获取车辆运动状态参数、路面环境感知参数以及当前行驶路段的历史附着统计数据；依据所述车辆运动状态参数、所述路面环境感知参数及所述历史附着统计数据，确定多维度附着系数；对所述多维度附着系数进行融合运算得到综合附着系数，并基于所述综合附着系数，确定当前行驶路段的安全车速；根据车辆当前车速与所述安全车速的差值，输出分级安全预警提示。

65、通过对车辆运动状态参数、路面环境感知参数及当前行驶路段历史附着统计数据的综合获取，并依托多维度路况与车况信息，精准确定多维度附着系数；进而经由融合运算得出综合附着系数。规避了将摩擦系数取为固定常量、未能适应路面干湿、结冰、磨损、杂物覆盖、环境温度及车况差异等动态干扰因素，以及无法反映实际行车过程中摩擦系数实时波动、与真实路况物理特性存在偏差的技术缺陷。基于精准动态求解的综合附着系数，计算当前行驶路段的安全车速，确保计算结果贴合真实路况的物理特性。通过比较车辆当前车速与安全车速的差值，输出分级安全预警提示，从而精准、有针对性地对弯道行车风险实施预警干预，有效防范轮胎滑移、车身侧滑及整车失控等交通事故，提升弯道行车安全性，保障道路交通运行的稳定性和可靠性。