[發(fā)明專利]一種基于網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛環(huán)境下的車輛匝道并線方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010024738.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN111127953A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝威;易可夫;胡林;高志波;吳偉;張兆磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/16
• 分類號(hào): G08G1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛環(huán)境下的車輛匝道并線方法，用于使得自動(dòng)駕駛車輛在匝道位置安全并線入主路，所述自動(dòng)駕駛車輛包括探測(cè)模塊、控制模塊、緊急規(guī)避模塊、通信模塊、載荷補(bǔ)償模塊，所述探測(cè)模塊用于探測(cè)匝道上前車、后車的車距，并在臨近變道的位置探測(cè)主路上對(duì)應(yīng)前車、后車的車距，所述控制模塊用于根據(jù)給定參數(shù)確定是否符合變道條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛環(huán)境下的車輛匝道并線方法。

背景技術(shù)

實(shí)際的交通流是一個(gè)由人、車、路、環(huán)境多因素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。相比于直行道路來說，上匝道合流區(qū)的交通狀況更具特殊性。匝道車輛在行駛至合流區(qū)后，需換至主路行駛。當(dāng)車輛行駛到匝道末端仍不能換道時(shí)，車輛則會(huì)停車等待以尋找合適的換道時(shí)機(jī)。其中車輛能否換道成功與車輛長(zhǎng)度和車輛速度直接相關(guān)。因此研究車輛長(zhǎng)度、速度因素對(duì)合流區(qū)交通流的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

此外，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了自動(dòng)駕駛車輛的產(chǎn)生。諸多研究表明，自動(dòng)駕駛車輛的混入能夠在一定程度上改善交通狀況：緩解交通擁堵、加快擁堵的消散。同時(shí)自動(dòng)駕駛車輛可以以較小的跟車間距/跟車時(shí)距進(jìn)行跟車，大幅度減弱車輛行駛過程因駕駛員狀態(tài)問題而產(chǎn)生的車速波動(dòng)問題，保證行駛的穩(wěn)定性。車間距的縮小和車輛狀態(tài)的穩(wěn)定可以實(shí)現(xiàn)直行道路占用率和直行交通流量的提高。上匝道系統(tǒng)中主路車流中的車間距縮小會(huì)影響匝道車輛的匯入，因此研究自動(dòng)駕駛車輛混入下的合流區(qū)交通流狀態(tài)變化具有重要意義。

當(dāng)下對(duì)上匝道純?nèi)斯ゑ{駛車輛構(gòu)成的交通流和對(duì)自動(dòng)駕駛與人工駕駛混合的交通流研究當(dāng)中，大多數(shù)均是考慮了由相同最大安全速度和相同長(zhǎng)度的車輛所構(gòu)成的交通流。而現(xiàn)實(shí)道路上，具有不同長(zhǎng)度、不同最大安全速度的車輛混合行駛的現(xiàn)象普遍存在，有研究表明，車輛長(zhǎng)度、速度等自身特性也是影響交通流運(yùn)行的重要因素。因此這與實(shí)際交通流存在一定差距，對(duì)同質(zhì)交通流的研究并不能夠充分了解當(dāng)下道路上存在的各種交通流現(xiàn)象。

因此，本發(fā)明從車輛長(zhǎng)度和最大速度角度出發(fā)，針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛設(shè)計(jì)了方法來實(shí)現(xiàn)匝道并線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)駕駛車輛匝道并線方法，用于使得自動(dòng)駕駛車輛在匝道位置安全并線入主路，所述自動(dòng)駕駛車輛包括探測(cè)模塊、控制模塊、緊急規(guī)避模塊、通信模塊、載荷補(bǔ)償模塊，所述探測(cè)模塊用于探測(cè)匝道上前車、后車的車距，并在臨近變道的位置探測(cè)主路上對(duì)應(yīng)前車、后車的車距，所述控制模塊用于根據(jù)給定參數(shù)確定是否符合變道條件；

所述探測(cè)模塊包括探測(cè)器，所述探測(cè)器設(shè)置在車輛的B柱上，所述探測(cè)器可相對(duì)于所述B柱旋轉(zhuǎn)，以對(duì)前車與后車進(jìn)行探測(cè)；所述通信模塊與遠(yuǎn)程中控室通信連接；且所述通信模塊與所述控制模塊連接；

所述自動(dòng)駕駛方法包括：所述探測(cè)模塊探測(cè)后，將數(shù)據(jù)傳遞給所述控制模塊，所述控制模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)確立神經(jīng)元模型；

所述自動(dòng)駕駛車輛在匝道上的行駛方法為：

K=1時(shí)表示長(zhǎng)車，K=2時(shí)表示短車，表示t時(shí)刻第i輛車的位置，表示t時(shí)刻第i輛車與前車的間距；T表示固定車間時(shí)距，是指不小于的最小整數(shù)；

所述自動(dòng)駕駛車輛從匝道并入主路的換道方法為：

當(dāng)同時(shí)滿足如下?lián)Q道條件時(shí)，自動(dòng)駕駛車輛換道，換道條件如下：

，

，

，

表示當(dāng)前車輛與相鄰車道緊鄰前車的間距，表示當(dāng)前車輛與相鄰車道緊鄰后車的間距，表示相鄰車道緊鄰后車的速度；

所述緊急規(guī)避模塊包括：當(dāng)探測(cè)模塊探測(cè)到物體與所述自動(dòng)駕駛車輛之間的距離小于安全距離時(shí)，控制車輛減速或規(guī)避；