[發明專利]一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法

在審

• 申請號: 202110264293.4
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113053167A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉雪潔;康輝;劉曉;李木山;蔡璇文;呂顯;韓思旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;G08G1/081
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 曹書華

1.一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對十字路口、不同類型互聯車輛(包括：人工駕駛車輛HV、自動駕駛車輛AV)提出假設，定義十字路口區域、路徑；

步驟2：互聯車輛通信的消息類型、消息交互流程設計；

步驟3：根據車輛及同車道前后車輛行駛信息，區分AV跟隨AV、AV跟隨HV、HV跟隨其他車輛等不同情況，進行車輛同車道安全保障管理，防止追尾碰撞發生；

步驟4：十字路口(ICC)控制中心檢測潛在碰撞，根據車輛通行計劃、到達路口時間、前車行駛信息、不同車輛跟隨類型，采用先來先服務(FCFS)規則計算潛在碰撞車輛的優先級，維護優先級DAG圖，并確保該圖無死鎖；

步驟5：基于優先級進行集中調度，生成針對不同車輛類型的調度指令，下發車輛；

步驟6：車輛完成自主分布控制，確保與前一輛車保持最小間隔距離并按十字路口控制中心分配優先權通過十字路口。

2.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟1中十字路口假設和區域、路徑定義為：將十字路口建模為一個三元組IS＝(A_S；A_C；R)，其中A_S為可能發生碰撞的共享區域，A_C為十字路口控制中心的通信范圍，R表示路徑集合，每個連接入口車道和出口車道的路徑r∈R定義為從A_C的入A_S口邊界開始，以A_C的出口邊界結束，d₀為A_S和A_C邊界間的距離，由多個單元區域組成的網格，每個單元區域僅能容納一輛車輛。

3.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟1中的車輛假設是指：車輛分為自動駕駛車輛AV和駕駛員人工駕駛車輛HV，所有車輛都是互聯車輛，裝配有傳感器、無線通信設備、車載計算器、定位系統和車內虛擬交通信號。每輛車在通過十字路口時都在其預先確定的路線上行駛，不允許超車，控制車輛運動的主要手段是縱向驅動器(即剎車和油門)，不考慮確保車輛不移向其他路徑的橫向控制。車輛的行駛由牛頓定律控制，X_i、和a_i分別表示車輛前沿的縱向位置、所有可能位置、速度和控制輸入，并且

4.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟2中的消息類型設計：本發明設計了5種車輛間、車輛與ICC信息交互的消息類型，分別為：車輛信息消息、進入請求消息、確認消息、調度指令消息、離開消息；ICC和車輛間的信息交互均遵守高可用、低延遲的WAVE、DSRC標準。

5.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟3同車道安全保障管理是通過避免同一車道上前后相鄰車輛間的碰撞，實現同一車道上一隊車輛的行駛安全。制定同一車道AV跟隨AV、AV跟隨HV和HV跟隨三種策略保證相鄰車輛間的無碰撞，進一步將相應策略推廣到一隊車輛，如任何一對相鄰車輛處于安全狀態，則該車隊不會發生追尾事故。

6.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟4中十字路口ICC檢測潛在碰撞為：根據兩個或多個進入十字路口后有沖突移動路徑的車輛的行駛信息，預判它們是否會在重疊間隔[到達時間，離開時間]內占據相同的單元區域，若是，則存在潛在碰撞。

7.根據權利要求1所述的一種混合交通環境下互聯車輛十字路口無碰撞管理方法，其特征在于：所述步驟4中車輛優先級分配是指：所述ICC分析A_C、A_s區域車輛的行駛信息，決定各個車輛的行駛模式(分為“跟隨”模式或“引導”模式)，并根據車輛信息(包括路徑、當前位置和車速等)，計算其到達沖突單元區域的時間，通過FCFS策略分配優先級，構建優先級DAG圖，并采用三種中斷策略來避免死鎖。