基于改进近似极大似然估计的弯道车速预警

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1、第36卷，第4期公路工程Vo1．36，No．42011年8月HighwayEngineeringAug．，2011基于改进近似极大似然估计的弯道车速预警赵刚(中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430056)[摘要】超速行驶是道路曲线段事故发生的主要致因，基于智能车辆的提前预警系统是行之有效的安全辅助措施。提出了一种新的弯道车速预警算法，其采用改进的近似极大似然估计拟合曲线半径，改进算法采用最小平方估计取代了传统的平均3点估计。通过模拟实验得到，在不同数量的采样点、噪声和弧长下，改进的估计算法的精度都要高于传统的极大似然估计。根据预估的半径，车辆控制器便能得到相应

2、的安全行驶车速。最后论文根据车辆实际车速和安全车速阈值的差值计算了车辆控制器发出预警信号时车辆与曲线入I=I之间的距离。[关键词]平曲线；车速预警；半径估计；极大似然算法[中图分类号]U412．34[文献标识码】A[文章编号】1674-0610(2011)04-0195-04CurveSpeedWarningBasedonImprovedApproximateMaximumLikelihoodEstimationZHAOGang(ChinaCommunicationsSecondHighwaySurvey，DesignandResearchInstitute，Wuhan，

3、Hubei430056，China)[Abstract]Speedingisthemaincausesofroadaccidentsoncurves，andearlywarningsystembasedonintelligentvehicleisaneffectivemeasuretoguaranteeroadsafety．Thestudypresentsanewa1．gorithmforCurvespeedwarning，itintroducesimprovedapproximatemaximumlikelihoodestimation(MLE)tofitcurvera

4、dius，theimprovedalgorithmreplacethetraditionalaverageof3pointsestimatebyleastsquaresestimates．Throughsimulationexperiments，withdifferentnumberofsamplingpoints，noiseandarclength，accuraciesoftheimprovedalgorithmarehigherthantraditionalmethodofMLE．Accord．ingtotheestimatedradius，thevehiclecon

5、trollercanobtaincorrespondingsafedrivingspeeds．Finally，accordingtothedifferencebetweenactualvehiclespeedandthresholdofsecurityspeed，thestudycalcu-latesthedistancesbetweenentranceofcurvesandthesiteswherethevehiclecontrollersentanearlywarningsigna1．[Keywords]horizontalcurve；speedwarning；rad

6、iusestimation；maximumlikelihoodestimation曲线半径准确估计是驾驶辅助设施预警车速是1概述否适当的关键。曲线半径拟合的方法大体可分为基，超速行驶是道路曲线段交通事故发生的主要原于统计的最／b-乘拟合法和基于近似理论的近似算因，据中国交通部的统计资料显示，曲线段交通事故法。最IJ~_-乘算法包括几何距离法、代数距离法、非大约有40％与超速行驶有关。研究¨从驾驶员曲线性最小二乘法和质心法等，这些方法大多需要满率感知的角度解析了曲线段超速行驶的原因，发现足小偏差和小误差假设，在低噪声和测量的采样点驾驶员不能准确地估计曲线的曲率，通常会低估曲

7、分布较均匀的情况下，现有方法具有运行速度快和线的曲率，尤其是小半径曲线的曲率，从而导致驾驶性能稳定等特点，但是在高噪声或采样点分布较差员不能采取与道路线形相匹配的车速行驶。因此，的情况下，它的拟合结果就比较差。鉴于此，本文提借助驾驶辅助措施在弯道前提醒驾驶员提前减速来出一种新的弯道车速预警算法，采用改进的近似极适应道路半径是一种可行的途径。大似然估计算法来提高拟合曲线半径的精度，并给【收稿日期]2010-08一l8【作者简介】赵刚(1970一)，男，湖北荆门人，高级工程师，主要从事公路桥梁勘察设计及研究工作。196公路工程36