[發(fā)明專利]基于順序選擇的自動駕駛車輛路口調(diào)度方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112258864B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂品;何岳濱;許嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學
• 主分類號: G08G1/081
• 分類號: G08G1/081;G08G1/16
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 胡君

本發(fā)明公開一種基于順序選擇的自動駕駛車輛路口調(diào)度方法及系統(tǒng)，該方法步驟包括：S1.當待調(diào)度車輛進入目的路口的調(diào)度區(qū)域時，待調(diào)度車輛與目的路口的協(xié)調(diào)器建立通信，進入被調(diào)度階段；S2.根據(jù)待調(diào)度車輛與目的路口之間的距離、待調(diào)度車輛當前的狀態(tài)信息，估算待調(diào)度車輛到達路口的最早時間點；S3.獲取協(xié)調(diào)器發(fā)送的當前路況信息，根據(jù)獲取的路況信息以及估算的最早時間點，選擇待調(diào)度車輛在安全約束下到達目的路口的最早時間作為計劃到達時間點；S4.根據(jù)計劃到達時間點為待調(diào)度車輛設(shè)置到達目的路口的行駛規(guī)劃。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)FIFS的無交通燈路口車輛智能調(diào)度，在保證安全性前提下提升路口的車輛通行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動駕駛車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于順序選擇的自動駕駛車輛路 口調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人工智能、邊緣計算等技術(shù)的發(fā)展，自動駕駛車輛與其相關(guān)系統(tǒng)已經(jīng)成為計算科學 與道路交通領(lǐng)域的研究熱點。與傳統(tǒng)車輛相比，自動駕駛車輛通常在交互與通信能力和計算 能力方面具有顯著的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢使得自動駕駛車輛能夠更加安全、高效地在更復雜地交 通環(huán)境中行駛，因而在各種交通場景中逐漸受到關(guān)注并得以投入使用。事實上，在物流運輸、 工業(yè)園區(qū)等場景中已經(jīng)開始出現(xiàn)僅由自動駕駛車輛組成的應(yīng)用實例。

路口是城市交通的關(guān)鍵節(jié)點，尤其是十字路口，而長期以來路口處對于經(jīng)過車輛的協(xié)調(diào) 調(diào)度主要都是采用需要依賴于固定時間交通燈的被動調(diào)動方案，但是該類方案存在難以根據(jù) 路況進行動態(tài)調(diào)整的弊端，而隨著城市車輛數(shù)量的增多，該類利用交通燈的被動調(diào)動方案會 加劇路口通行的擁堵。不僅如此，在自動駕駛車輛進一步普及的未來，這類調(diào)度方案難以發(fā) 揮車輛的通信與計算優(yōu)勢。因此，設(shè)計研究面向自動駕駛車輛的路口調(diào)度方案具有重要的意 義。

目前針對于十字路口的調(diào)度，經(jīng)典的方案即為基于交通燈的調(diào)度方法，即保留交通燈并 將路口附近的路況作為參考因素動態(tài)調(diào)整燈相位的持續(xù)時間。如在預設(shè)通行時間的基礎(chǔ)上指 導交通燈切換階段的時機，或者根據(jù)實時的交通情況進行交通燈切換階段的決策，也有部分 研究將DQN、模糊理論等人工智能方法引入交通燈控制的領(lǐng)域。上述方法相比經(jīng)典的交通燈 控制，具有更高的精度和路況適應(yīng)性，然而該類保留交通燈的調(diào)度控制方案未能充分利用車 輛的行駛狀態(tài)信息，并未從控制邏輯上對通過路口時的碰撞風險進行預防，不能精準地對路 口的自動駕駛車輛進行調(diào)度。

為了更加精準地對十字路口的自動駕駛車輛進行調(diào)度，一種解決方案即是基于無交通燈 實現(xiàn)調(diào)度，如有從業(yè)者提出基于預留時間的無交通燈十字路口調(diào)度方法，該方法建立一個協(xié) 調(diào)器以收集一定范圍內(nèi)車輛發(fā)送來的請求并協(xié)調(diào)車輛通過路口，后續(xù)提出的多數(shù)改進方案均 是將提高路口整體的吞吐量或者降低燃料的消耗作為優(yōu)化的目標，并根據(jù)其目標一定程度上 改良原先的時間預留調(diào)度。但是上述方案都是基于FIFO(First InFirst Out，先進先出)的策 略，即車輛被調(diào)度的順序決定了其到達路口的順序，從而限制了路口通行效率的進一步提升。 因此，亟需提供一種非FIFO的、更加高效的路口調(diào)度方法。但是要實現(xiàn)非FIFO的無交通燈 調(diào)度，會存在如何建立一種比FIFO更高效的車輛調(diào)度規(guī)則，使得路口通行效率更高，以及 如何基于車輛的運動學分析設(shè)定更合理的約束，以避免車輛通過路口時可能發(fā)生的碰撞等問 題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn) 方法簡單、調(diào)度性能以及安全性高的基于順序選擇的自動駕駛車輛路口調(diào)度方法及系統(tǒng)，能 夠?qū)崿F(xiàn)FIFS(First In First Select，先進先選)的無交通燈路口智能調(diào)度，提高路口通行效率， 同時能夠避免車輛通過路口時可能發(fā)生的碰撞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種基于順序選擇的自動駕駛車輛路口調(diào)度方法，步驟包括：

S1.調(diào)度啟動：當待調(diào)度車輛進入目的路口的調(diào)度區(qū)域時，待調(diào)度車輛與目的路口的協(xié) 調(diào)器建立通信，待調(diào)度車輛進入被調(diào)度階段；