[發(fā)明專利]高速公路場景中開放式無人駕駛車車群模型及車群形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010774258.2
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN114071421B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程久軍;原桂遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: H04W4/46
• 分類號: H04W4/46;H04W84/18
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

高速公路場景中開放式無人駕駛車車群模型及車群形成過程研究方法，包括：定義；構(gòu)建無人駕駛車群網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；定義車輛狀態(tài)；無人駕駛車輛狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程。本發(fā)明首次提出面向開放式“無人駕駛車群”的概念，設(shè)想為無人駕駛車輛在高速公路道路的每一個方向上形成多跳車群，設(shè)計和構(gòu)建了一種考慮高速公路場景下、面向開放式無人駕駛車群行車環(huán)境、能使得車群之間始終保持互聯(lián)互通、有效滿足未來無人駕駛運動行為智能化所需要的無人駕駛車群模型，同時研究了無人駕駛車輛節(jié)點的初始化狀態(tài)、選舉狀態(tài)、引領(lǐng)節(jié)點狀態(tài)、普通節(jié)點狀態(tài)、游離節(jié)點狀態(tài)及轉(zhuǎn)換過程，給出了無人駕駛車群形成方法的雛形，為未來無人駕駛運動行為智能化提供所需的理論和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人駕駛網(wǎng)絡(luò)，為全新領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有車聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的現(xiàn)有技術(shù)：

目前，所謂車聯(lián)網(wǎng)皆指人駕駛車輛。相關(guān)研究人員在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)(VehicularAd-hoc NETwork,VANET)、基于基礎(chǔ)設(shè)施的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Infrastructure-basedNETwork,VINET)以及VANET與VINET混合網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行了相關(guān)研究。

①在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)VANET

目前，研究者利用仿真和分析法對VANET的連通性隨時空變化如何改變開展了研究：

i.仿真方面

VIRIYASITAVAT W等基于關(guān)鍵指標(biāo)如鏈路持續(xù)時間，連通網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量和持續(xù)時間，以及斷開網(wǎng)絡(luò)的愈合時間，對V2V網(wǎng)絡(luò)連通性進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明，城市地區(qū)具有高度動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)連接模式。AKHTAR N等將公路場景抽象為一維的道路交通流，在三種不同的信道模型下對其拓?fù)涮卣鬟M(jìn)行了分析，比較了不同傳播范圍下鄰居距離、節(jié)點度、集群數(shù)量、鏈路持續(xù)時間和連接質(zhì)量。HUANG Hong-Yu等將從上海4000輛出租車上采集的GPS數(shù)據(jù)映射到數(shù)字地圖上，獲得了這些出租車的行駛軌跡，并研究了在不同通信半徑的假設(shè)下的虛擬VANET，結(jié)果表明，當(dāng)通信半徑在500m時，可以使大部分的出租車連接到同一個網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，并使用累積分布函數(shù)分析了不同通信半徑時鄰居節(jié)點的數(shù)量。NABOULSI D等利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究一個現(xiàn)實的大規(guī)模城市VANET的瞬時拓?fù)涮卣鳎闹性诙喾N通信半徑下從網(wǎng)絡(luò)、組件和節(jié)點三個不同層面進(jìn)行分析，并主張采用攜帶轉(zhuǎn)發(fā)機制及在弱連接地點部署RSU。在蘇黎世25平方km區(qū)域中20萬輛車在早高峰3小時內(nèi)VANET通信網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)：(a)VANET以穩(wěn)定良好擬合度服從冪律；(b)它沒有表現(xiàn)出小世界特性；(c)中介中心度和游說中心度對于描述其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性是充分和適當(dāng)?shù)模?d)VANET網(wǎng)絡(luò)圖包括一個巨大的集群；(e)車輛到達(dá)和離開巨型集群在不同時間尺度上均表現(xiàn)出突發(fā)性；(f)集群的連接在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定；(g)密集集群同時包括小度值和大度值的節(jié)點；(h)VANET包括重疊的社區(qū)；(i)緊密社區(qū)的規(guī)模在非常小的尺寸上變化；(j)VANET圖不具有魯棒性。

ii.分析法方面