[發(fā)明專利]一種面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710059516.7
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN106875710B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬萬(wàn)經(jīng);郝若辰;王浩然;刁晨雪;戚新洲;畢浩楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/0967
• 分類號(hào): G08G1/0967;G05B13/04
• 代理公司: 31225 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 翁惠瑜<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明涉及一種面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法，包括：根據(jù)交叉口各進(jìn)口道的流向?qū)λ熊囕v進(jìn)行分組，流向互不沖突的車輛分為一組；各進(jìn)口道上的車輛以控制單元為中心形成一車隊(duì)；各進(jìn)口道上的第一個(gè)控制單元通信將自身狀態(tài)作為通過申請(qǐng)信息發(fā)送給交叉口控制中心；交叉口控制中心確定第一個(gè)通過交叉口的車隊(duì)，并向?qū)?yīng)的控制單元發(fā)送通過時(shí)間，同時(shí)交叉口控制中心向在所述通過時(shí)間內(nèi)能夠完成通過的、與所述第一個(gè)通過交叉口的車隊(duì)屬于同組的控制單元發(fā)送所述通過時(shí)間；獲得通過時(shí)間的控制單元根據(jù)所述通過時(shí)間生成行駛軌跡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高車輛行駛自主性，消除通信時(shí)延對(duì)網(wǎng)聯(lián)車輛在交叉口處行駛帶來(lái)的安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路交叉口車輛控制技術(shù)研究領(lǐng)域，尤其是涉及一種面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)和智能車輛技術(shù)的不斷發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)成為物聯(lián)網(wǎng)最活躍的分支，在智能交通領(lǐng)域備受關(guān)注，是當(dāng)今國(guó)際公認(rèn)的提高行車安全、提升運(yùn)輸效率和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最佳手段。

而事實(shí)上，真正制約交通運(yùn)輸效率和行車安全的一個(gè)核心問題就是在交叉口處的通行權(quán)分配問題。目前在國(guó)外已經(jīng)有了相應(yīng)的控制方法，但是其方法中仍存在控制對(duì)象幾乎均為單車；被控制車隊(duì)缺乏靈活性和自主性，沒有自主規(guī)劃軌跡的權(quán)力；對(duì)于交通的變化性考慮較少的問題。

因此，建立一個(gè)控制對(duì)象粒度豐富(單車或車隊(duì))、體現(xiàn)自主規(guī)劃能力的基于滾動(dòng)優(yōu)化的面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法是非常必要的，不僅有助于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于提升無(wú)信號(hào)交叉口的運(yùn)行效率和安全水平有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法，該方法在保證安全的前提下，以控制單元(單車或車隊(duì))為控制對(duì)象，通過滾動(dòng)優(yōu)化通過順序以及軌跡自主優(yōu)化，達(dá)到提高交叉口通行效率、降低交叉口延誤的目的。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種面向網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的交叉口自組織控制方法，該方法在系統(tǒng)最優(yōu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)交叉口處的網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛的協(xié)同控制。應(yīng)用比較成熟的預(yù)約思想，結(jié)合通過時(shí)間最小為原則的滾動(dòng)優(yōu)化算法對(duì)交叉口處的聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛車輛進(jìn)行控制，這些車輛可以是單獨(dú)行駛，也可以是編隊(duì)行駛。交叉口控制中心計(jì)算當(dāng)前每個(gè)進(jìn)口道第一個(gè)控制單元的通過時(shí)間和沖突點(diǎn)，實(shí)時(shí)更新通過順序，控制單元根據(jù)所給的沖突點(diǎn)的通過時(shí)間自行進(jìn)行軌跡規(guī)劃。

該方法包括以下步驟：

1)每個(gè)交叉口處設(shè)置有一交叉口控制中心，每個(gè)車輛行駛至交叉口處停車，根據(jù)交叉口各進(jìn)口道的流向?qū)λ熊囕v進(jìn)行分組，流向互不沖突的車輛分為一組；

2)交叉口各進(jìn)口道上的車輛以控制單元為中心形成一車隊(duì)，所述控制單元為同時(shí)與交叉口控制中心及車隊(duì)中其他車輛通信的車輛；

3)交叉口控制中心與各進(jìn)口道上的第一個(gè)控制單元通信，所述第一個(gè)控制單元將自身狀態(tài)作為通過申請(qǐng)信息發(fā)送給交叉口控制中心；

4)將所有進(jìn)口道通過時(shí)間設(shè)為無(wú)窮大，交叉口控制中心根據(jù)交叉口沖突點(diǎn)與所述通過申請(qǐng)信息確定第一個(gè)通過交叉口的車隊(duì)，并向?qū)?yīng)的控制單元發(fā)送通過時(shí)間，同時(shí)交叉口控制中心向在所述通過時(shí)間內(nèi)能夠完成通過的、與所述第一個(gè)通過交叉口的車隊(duì)屬于同組的控制單元發(fā)送所述通過時(shí)間；

5)獲得通過時(shí)間的控制單元根據(jù)所述通過時(shí)間生成行駛軌跡，駛出交叉口；

6)返回步驟1)，實(shí)時(shí)根據(jù)各控制單元的最新狀態(tài)計(jì)算通過順序。

所述步驟1)中，每個(gè)車輛在進(jìn)入控制范圍后與交叉口控制中心通信，若車輛前方有其他車輛，則按跟車模型停車，若車輛前方無(wú)其他車輛，則采用由交叉口控制中心計(jì)算的加速度在停車線前停車。