城市道路交通安全预测：卫星导航视角

本文研究了通过全球导航卫星系统（GNSS）信号预测城市道路交通导航安全性的问题。为确保自动驾驶车辆安全行驶，车辆必须规划其轨迹以避开不安全道路（如结冰路面、施工区、窄街等）。此类信息可由道路物理属性、车辆能力及天气条件推导。从基于 GNSS 的导航视角看，不同地点 GNSS 信号的可靠性（高度依赖于周边环境中的道路布局）对保障自动驾驶安全至关重要。被高大物体环绕的城市道路环境会显著劣化 GNSS 信号的精度与可用性。本文提出一种预测基于 GNSS 导航可靠性的方法以保障城市安全导航。道路上给定位置与时间的卫星导航可靠性由车载 GNSS 接收机的概率定位误差界确定。给出了一种面向地面车辆的 GNSS 可靠性度量，并提出了预测 GNSS 导航解算保守概率误差界的方法。生成了面向多种导航应用的卫星导航可靠性地图。作为一个案例研究，该可靠性地图被用于所提出的自动驾驶地面车辆安全约束路径规划优化问题建模中。