[發明專利]一種基于車路協同的有人/無人駕駛車輛的編隊控制方法

有效

• 申請號: 202111253977.0
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113823079B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 史彥軍;楚金龍;李佳健;沈衛明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/16
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 袁蕾

本發明公開了一種基于車路協同的有人/無人駕駛車輛的編隊控制方法，包括以下步驟，將目標路段劃分為緩沖區和控制區，采集緩沖區的無人駕駛車輛的第一狀態信息、有人駕駛車輛的第二狀態信息以及無人駕駛車輛相對于有人駕駛車輛的第一位置信息；基于緩沖區與控制區的第二位置信息以及第一位置信息，通過調整第一狀態信息、第二狀態信息，將無人駕駛車輛和有人駕駛車輛在控制區進行編隊；本發明在有人/無人駕駛車輛共存的環境下，提出了車輛編隊形成的方式，并且通過測量車流量和速度來進行編隊宏觀調控，避免編隊過短或過長帶來的問題，雙層運動規劃能夠平滑地切換車輛編隊的不同結構，適應不同的交通場景，可以提升交通效率，提高燃油經濟性。

技術領域

本發明涉及車路協同技術領域，尤其涉及一種基于車路協同的有人/無人駕駛車輛的編隊控制方法。

背景技術

車路協同技術是道路上的車輛和路側單元RSU進行V2R通信，車輛將其實時速度、前保險杠位置、加速度等信息發送給RSU，RSU通過對車輛各信息匯總和處理，將對車輛的控制信息下發給具體車輛。

智能網聯車輛通過在道路上形成車輛編隊，有望提高交通容量和能源效率。但車輛逐步智慧化的過程中，會存在無人駕駛車輛UV和有人駕駛車輛HV共存的混合交通流。預計，2060年前，路網上不會覆蓋100％的UV。由于人類駕駛行為具有隨機性，因此智能網聯車輛(CV)面臨有人駕駛和無人駕駛混合交通流的挑戰，因此，需要一種涉及有人/無人混合車輛環境下的車輛編隊方法。當道路上UV覆蓋率較低且編隊較短時，UV的優點不明顯。當車輛編隊過長時，編隊后方的HV反應不靈敏且會降低交通通行效率。因此，RSU需根據交通狀態確定一個編隊最大長度閾值調整編隊長度。

當UV與后面跟隨的HV形成車輛編隊后，在現有的車輛編隊控制方法中，車輛編隊切換過程是預先定義好的，沒有詳細考慮到車輛間的沖突和碰撞。并且車輛編隊結構在不同場景下切換不平滑。因此，需要一種多車道道路上多輛UV的隊形控制方法改善上述缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種車路協同場景下有人/無人混合車輛編隊形成與控制策略，通過研究有人駕駛車輛(HV)和無人駕駛車輛(UV)動力學之間的相互作用，提出了車輛編隊形成方法，即路網內的UV根據路側單元RSU中存儲的HV的信息在適當的時刻減速，迫使后方跟隨行駛的HV形成穩定的車輛編隊。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于車路協同的有人/無人駕駛車輛的編隊控制方法，包括以下步驟：

將目標路段劃分為緩沖區和控制區，采集緩沖區的無人駕駛車輛的第一狀態信息、有人駕駛車輛的第二狀態信息以及無人駕駛車輛相對于有人駕駛車輛的第一位置信息；

基于緩沖區與控制區的第二位置信息以及第一位置信息，通過調整第一狀態信息、第二狀態信息，將無人駕駛車輛和有人駕駛車輛在控制區進行編隊，其中，編隊后的無人駕駛車輛和有人駕駛車輛具有相同的第三狀態信息。

優選地，在進行編隊的過程中，參與編隊的兩輛連續有人駕駛車輛之間的排間距相同，排間距用于表示兩輛連續有人駕駛車輛車輛之間的后保險杠到前保險杠的車間距和動態跟車間距的差值，其中，

動態跟車間距的表示式為：

a_i(t)＝τ_i·v_i(t)+a₀

式中，τ_i表示第i輛有人駕駛車輛跟隨前一有人駕駛車輛時需要保持的理想時間差，a(t)表示動態跟車間距，v_i(t)表示兩相鄰車輛中后一輛車輛的速度，a₀表示靜態距離，即停車時兩相鄰車輛前一輛車的后保險杠與后一輛車的前保險杠的最小距離。

優選地，在進行編隊的過程中，排間距用于確定有人駕駛車輛的駕駛行為，確定駕駛行為的方法包括：