具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了高速公路车辆行驶指示方法，该方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。

步骤S1、获取第一数据、第二数据和第三数据，所述第一数据包括当前路段的能见度，所述第二数据包括第一车辆当前的速度和位置，所述第三数据包括所述第一车辆的配置信息；

步骤S2、判断在当前路段下所述第一车辆的前方是否存在车辆，得到判断结果；

步骤S3、根据所述判断结果、所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据，生成对应的警示消息，利用所述警示消息对当前路段上的车辆进行安全提示。

本实施例在高速路上不同能见度的情况下，结合了车辆的位置和车辆的配置信息，最终生成的警示消息，车辆经过结合多方面的因素做出的警示消息提示后能提高行驶的安全性，保证行车安全。

在本实施例中，判断结果会有多种，根据不同的判断结果，警示消息也不同，使用这种判断方式将行车环境进行了细化，再根据不同的行车的环境对应的生成警示消息；因此，通过此种方式，可以针对性的生成警示消息，提高行车的安全性。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3，还可以包括步骤S31和步骤S32。

步骤S31、分析所述判断结果，若所述判断结果为在当前路段下所述第一车辆的前方不存在车辆则根据所述当前路段的能见度和所述第一车辆的配置信息得到在当前的能见度下所述第一车辆的安全行驶速度；

步骤S32、将所述安全行驶速度发送至所述第一车辆，用于提示所述第一车辆的司机将车速控制在所述安全行驶速度内。

在本实施例中，若在车辆的前方不存在任何车辆，那么就可以直接根据当前的能见度计算出车辆的安全行驶速度，其中，在当前的能见度下所述第一车辆的安全行驶速度可以采用常规的计算方法进行计算；

在本实施例中，车辆的安全行驶速度的计算方法为：

（1）

公式（1）中，表示所述第一车辆的安全行驶速度；表示所述第一车辆行驶路段 当前的能见度；表示滚动摩擦系数与坡度的和，此处为0；表示摩擦系数，此处为0.7。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3，还可以包括步骤S33、步骤S34、步骤S35和步骤S36。

步骤S33、分析所述判断结果，若所述判断结果为在当前路段下所述第一车辆的前方存在第二车辆且所述第二车辆和所述第一车辆位于同一车道上则获取第四数据，所述第四数据包括所述第二车辆当前的速度和位置；

步骤S34、基于所述当前路段的能见度、所述第二车辆当前的速度和所述第一车辆当前的速度，利用车辆行驶安全间距预测模型计算所述第二车辆与所述第一车辆之间的安全距离；

步骤S35、根据所述第二车辆当前的位置和所述第一车辆当前的位置计算所述第二车辆与所述第一车辆之间的实际距离；

步骤S36、分析所述实际距离与所述安全距离之间的大小，若实际距离小于所述安全距离，则向所述第一车辆发送第一警示消息，所述第一警示消息用于提示所述第一车辆的司机降速，控制所述第二车辆与所述第一车辆之间的实际距离大于或等于所述安全距离。

根据制动视距、安全限速等交通理论得知，保障道路行驶车辆不发生追尾事故的充分必要条件就是跟驰车辆与前车之间具有一定的安全间距，因此本实施例中通过辆行驶安全间距预测模型来计算所述第二车辆与所述第一车辆之间的安全距离，并与实际距离进行比较，通过此种方式可以保证车辆在高速路上行车安全。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3，还可以包括步骤S37、步骤S38、步骤S39和步骤S310。

步骤S37、获取所述当前路段的历史能见度和经过所述当前路段的每辆历史车辆的平均车速，将所述历史能见度进行集合，得到第一数据集，将所述每辆历史车辆的平均车速进行集合，得到第二数据集；

步骤S38、在所述第一数据集中随机选取一个能见度数值，得到第一数值；在所述第二数据集中随机选取一辆历史车辆的平均速度数值，得到第二数值；

步骤S39、基于第一数值和第二数值，计算得到位于所述一辆历史车辆后方的第三车辆的安全跟驰速度和所述一辆历史车辆与所述第三车辆之间的安全间距；

步骤S310、利用所述第一数值、第二数值、安全跟驰速度和安全间距对ANFIS模型进行训练，得到车辆行驶安全间距预测模型。

在本实施例中，在所述当前路段的历史能见度和经过所述当前路段的每辆历史车辆的平均车速的基础上进行模型的训练，通过采集大量的数据进行模型的训练可以提高模型预测的准确性，在本实施例中的安全跟驰速度和安全间距可以采用常规的技术手段进行计算，在本实施例中按照以下计算方法进行计算，其中，前方车辆当前的速度可以通过地磁检测器采集得到：

安全跟驰速度的计算方法为：

（2）

公式（2）中，表示跟驰车辆的安全行驶速度；表示前方车辆当前的速度；表 示跟驰车辆行驶路段当前的能见度；表示滚动摩擦系数与坡度的和，此处为0；表示摩 擦系数，此处为0.7；

安全间距的计算方法为：

（3）

公式（3）中，S _t 表示跟驰车辆 的安全行驶速度。

在另一种实施方式中，还可以根据以下方法构建车辆行驶安全间距预测模型，具体步骤如下：

（1）获取能见度范围和前车速度范围，其中能见度范围为(0，200)，前车速度范围为(0，60)；

（2）在所述能见度范围中随机选取一个能见度数值，得到第一数值；在所述前车速度范围中随机选取一个速度数值，得到第二数值；

（3）基于第一数值和第二数值，计算得到位于所述前车后方的车辆的安全跟驰速度，计算得到后方车辆与前车之间的安全间距；

（4）利用所述第一数值、第二数值、安全跟驰速度和安全间距对ANFIS模型进行训练，得到车辆行驶安全间距预测模型。

《中华人民共和国道路交通安全法实时条例》以及“关于加强低能见度气象条件下高速公路交通管理通告”都对低能见度下的高速公路行车速度及车距做出了相应的规定，规定见下表：

表1能见度下限速和车距

相较于能见度高的情况，在能见度较低的情况下，对车辆进行安全提示会显得更加重要，因此在本实施例中选取的能见度范围为低能见度范围，也就是能见度范围为(0，200)，对应的前车速度范围为(0，60)。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S310，还可以包括步骤S3101、步骤S3102、步骤S3103和步骤S3104。

步骤S3101、将所述第一数值、所述第二数值、所述安全跟驰速度和所述安全间距做为一个样本中包含的数据；

步骤S3102、将所有的样本进行划分，划分后得到训练样本、测试样本和检查样本；

步骤S3103、基于所述训练样本对ANFIS模型进行训练，得到训练后的模型；

步骤S3104、基于所述训练后的模型、所述测试样本和所述检查样本，得到车辆行驶安全间距预测模型。

在本实施例中，将所有的样本进行划分，平均分成3等分得到训练样本、测试样本和检查样本；利用训练样本对ANFIS模型进行训练后，再通过测试样本和检查样本对其进行训练可以提高训练后的ANFIS模型的准确性和输出的精准度。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3103，还可以包括步骤S31031和步骤S31032。

步骤S31031、对所述训练样本进行线性归一化处理，得到处理后的训练样本；

步骤S31032、利用所述处理后的训练样本对ANFIS模型进行训练，得到所述训练后的模型，其中，将所述能见度、所述前车速度和所述安全跟驰速度作为所述ANFIS模型输入量的参数，以所述安全间距作为所述ANFIS模型输出量的参数，选取所述ANFIS模型中的网格分割法和BP反向传播法以产生初始模糊推理系统，并选取线性条件下的高斯型隶属度函数作为所述ANFIS模型训练所要用的隶属度函数。

在本实施例中，选取线性条件下的高斯型隶属度函数作为所述ANFIS模型训练所要用的隶属度函数可以提高训练后的模型预测的精准度。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3104，还可以包括步骤S31041、步骤S31042、步骤S31043和步骤S31044。

步骤S31041、获取误差阈值和最小可接收误差点；

步骤S31042、将所述测试样本导入所述训练后的模型中进行训练，得到第一模型和所述第一模型所输出的第二结果；将所述第二结果与所述第一模型进行拟合，得到第二误差；

步骤S31043、对所述第二误差进行分析，若所述第二误差小于所述误差阈值，则将所述检查样本导入所述第一模型中进行训练，并设置初始可接收误差点；

步骤S31044、对所述初始可接收误差点进行分析，当所述初始可接收误差点下降为最小可接收误差点则停止训练，得到所述车辆行驶安全间距预测模型。

在本实施例中，误差阈值和最小可接收误差点均为0.005，通过训练样本、测试样本和和检查样本进行训练，可以提高模型的精度、准确性和泛化能力。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S3，还可以包括步骤S311、步骤S312、步骤S313和步骤S314。

步骤S311、分析所述判断结果，若所述判断结果为当前路段下所述第一车辆的前方存在第二车辆且所述第二车辆和所述第一车辆不位于同一车道上则获取所述第二车辆当前的行车状态和当前能见度下车辆行驶的安全间距；

步骤S312、根据所述行车状态判断所述第二车辆是否会进行变道，若所述第二车辆在一时间段内会进行变道且变换到所述第一车辆所在的车道，则获取所述第二车辆当前的速度和位置，根据所述第二车辆当前的速度和位置计算所述第二车辆完成变道所需要的变道时间；

步骤S313、根据所述变道时间、所述第一车辆当前的位置和速度计算得到第一距离，所述第一距离为所述第二车辆完成变道时所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离；

步骤S314、分析第一距离与所述安全间距之间的大小，若所述第一距离小于所述安全间距，则发送第二警示消息，所述第二警示消息用于提示所述第一车辆的司机降速，控制所述第一距离大于或等于所述安全间距。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了高速公路车辆行驶指示装置，所述装置包括第一获取单元701、第一判断单元702和生成单元703。

所述第一获取单元701，用于获取第一数据、第二数据和第三数据，所述第一数据包括当前路段的能见度，所述第二数据包括第一车辆当前的速度和位置，所述第三数据包括所述第一车辆的配置信息；

所述第一判断单元702，用于判断在当前路段下所述第一车辆的前方是否存在车辆，得到判断结果；

所述生成单元703，用于根据所述判断结果、所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据，生成对应的警示消息，利用所述警示消息对当前路段上的车辆进行安全提示。

本实施例在高速路上不同能见度的情况下，结合了车辆的位置和车辆的配置信息，最终生成的警示消息，车辆经过结合多方面的因素做出的警示消息提示后能提高行驶的安全性，保证行车安全。

在本实施例中，判断结果会有多种，根据不同的判断结果，警示消息也不同，使用这种判断方式将行车环境进行了细化，再根据不同的行车的环境对应的生成警示消息；因此，通过此种方式，可以针对性的生成警示消息，提高行车的安全性。

在本公开的一种具体实施方式中，所述生成单元703，还包括第一分析单元7031和第一提示单元7032。

所述第一分析单元7031，用于分析所述判断结果，若所述判断结果为在当前路段下所述第一车辆的前方不存在车辆则根据所述当前路段的能见度和所述第一车辆的配置信息得到在当前的能见度下所述第一车辆的安全行驶速度；

所述第一提示单元7032，用于将所述安全行驶速度发送至所述第一车辆，用于提示所述第一车辆的司机将车速控制在所述安全行驶速度内。

在本公开的一种具体实施方式中，所述生成单元703，还包括第二分析单元7033、第一计算单元7034、第二计算单元7035和第三分析单元7036。

所述第二分析单元7033，用于分析所述判断结果，若所述判断结果为在当前路段下所述第一车辆的前方存在第二车辆且所述第二车辆和所述第一车辆位于同一车道上则获取第四数据，所述第四数据包括所述第二车辆当前的速度和位置；

所述第一计算单元7034，用于基于所述当前路段的能见度、所述第二车辆当前的速度和所述第一车辆当前的速度，利用车辆行驶安全间距预测模型计算所述第二车辆与所述第一车辆之间的安全距离；

所述第二计算单元7035，用于根据所述第二车辆当前的位置和所述第一车辆当前的位置计算所述第二车辆与所述第一车辆之间的实际距离；

所述第三分析单元7036，用于分析所述实际距离与所述安全距离之间的大小，若实际距离小于所述安全距离，则向所述第一车辆发送第一警示消息，所述第一警示消息用于提示所述第一车辆的司机降速，控制所述第二车辆与所述第一车辆之间的实际距离大于或等于所述安全距离。

在本公开的一种具体实施方式中，所述第一计算单元7034，还包括第二获取单元70341、第一选取单元70342、第三计算单元70343和第一训练单元70344。

所述第二获取单元70341，用于获取所述当前路段的历史能见度和经过所述当前路段的每辆历史车辆的平均车速，将所述历史能见度进行集合，得到第一数据集，将所述每辆历史车辆的平均车速进行集合，得到第二数据集；

所述第一选取单元70342，用于在所述第一数据集中随机选取一个能见度数值，得到第一数值；在所述第二数据集中随机选取一辆历史车辆的平均速度数值，得到第二数值；

所述第三计算单元70343，用于基于第一数值和第二数值，计算得到位于所述一个历史车辆后方的第三车辆的安全跟驰速度和所述一个历史车辆与所述第三车辆之间的安全间距；

所述第一训练单元70344，用于利用所述第一数值、第二数值、安全跟驰速度和安全间距对ANFIS模型进行训练，得到车辆行驶安全间距预测模型。

在本公开的一种具体实施方式中，所述第一训练单元70344，还包括第二选取单元703441、划分单元703442、第二训练单元703443和第三训练单元703444。

所述第二选取单元703441，用于将所述第一数值、所述第二数值、所述安全跟驰速度和所述安全间距做为一个样本中包含的数据；

所述划分单元703442，用于将所有的样本进行划分，划分后得到训练样本、测试样本和检查样本；

所述第二训练单元703443，用于基于所述训练样本对ANFIS模型进行训练，得到训练后的模型；

所述第三训练单元703444，用于基于所述训练后的模型、所述测试样本和所述检查样本，得到车辆行驶安全间距预测模型。

在本公开的一种具体实施方式中，所述第二训练单元703443，还包括处理单元7034431和第四训练单元7034432。

所述处理单元7034431，用于对所述训练样本进行线性归一化处理，得到处理后的训练样本；

所述第四训练单元7034432，用于利用所述处理后的训练样本对ANFIS模型进行训练，得到所述训练后的模型，其中，将所述能见度、所述前车速度和所述安全跟驰速度作为所述ANFIS模型输入量的参数，以所述安全间距作为所述ANFIS模型输出量的参数，选取所述ANFIS模型中的网格分割法和BP反向传播法以产生初始模糊推理系统，并选取线性条件下的高斯型隶属度函数作为所述ANFIS模型训练所要用的隶属度函数。

在本公开的一种具体实施方式中，所述第三训练单元703444，还包括第三获取单元7034441、第五训练单元7034442、第四分析单元7034443和监督单元7034444。

所述第三获取单元7034441，用于获取误差阈值和最小可接收误差点；

所述第五训练单元7034442，用于将所述测试样本导入所述训练后的模型中进行训练，得到第一模型和所述第一模型所输出的第二结果；将所述第二结果与所述第一模型进行拟合，得到第二误差；

所述第四分析单元7034443，用于对所述第二误差进行分析，若所述第二误差小于所述误差阈值，则将所述检查样本导入所述第一模型中进行训练，并设置初始可接收误差点；

所述监督单元7034444，用于对所述初始可接收误差点进行分析，当所述初始可接收误差点下降为最小可接收误差点则停止训练，得到所述车辆行驶安全间距预测模型。

在本公开的一种具体实施方式中，所述生成单元703，还包括第五分析单元7037、第二判断单元7038、第四计算单元7039和第六分析单元70310。

所述第五分析单元7037，用于分析所述判断结果，若所述判断结果为当前路段下所述第一车辆的前方存在第二车辆且所述第二车辆和所述第一车辆不位于同一车道上则获取所述第二车辆当前的行车状态和当前能见度下车辆行驶的安全间距；

所述第二判断单元7038，用于根据所述行车状态判断所述第二车辆是否会进行变道，若所述第二车辆在一时间段内会进行变道且变换到所述第一车辆所在的车道，则获取所述第二车辆当前的速度和位置，根据所述第二车辆当前的速度和位置计算所述第二车辆完成变道所需要的变道时间；

所述第四计算单元7039，用于根据所述变道时间、所述第一车辆当前的位置和速度计算得到第一距离，所述第一距离为所述第二车辆完成变道时所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离；

所述第六分析单元70310，用于分析第一距离与所述安全间距之间的大小，若所述第一距离小于所述安全间距，则发送第二警示消息，所述第二警示消息用于提示所述第一车辆的司机降速，控制所述第一距离大于或等于所述安全间距。

需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例3

相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了高速公路车辆行驶指示设备，下文描述的高速公路车辆行驶指示设备与上文描述的高速公路车辆行驶指示方法可相互对应参照。

图3是根据一示例性实施例示出的高速公路车辆行驶指示设备800的框图。如图3所示，该高速公路车辆行驶指示设备800可以包括：处理器801，存储器802。该高速公路车辆行驶指示设备800还可以包括多媒体组件803，输入/输出(I/O)接口804，以及通信组件805中的一者或多者。

其中，处理器801用于控制该高速公路车辆行驶指示设备800的整体操作，以完成上述的高速公路车辆行驶指示方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该高速公路车辆行驶指示设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该高速公路车辆行驶指示设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该高速公路车辆行驶指示设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。

在一示例性实施例中，该高速公路车辆行驶指示设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal ProcessingDevice，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的高速公路车辆行驶指示方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的高速公路车辆行驶指示方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由该高速公路车辆行驶指示设备800的处理器801执行以完成上述的高速公路车辆行驶指示方法。

实施例4

相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的高速公路车辆行驶指示方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的高速公路车辆行驶指示方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。