一種基于車路協(xié)同技術(shù)的車輛組隊行駛管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于車路協(xié)同技術(shù)的車輛組隊行駛管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車聯(lián)網(wǎng)是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所有的車輛可以將自身的各種信息傳輸匯聚到中央處理器。通過計算機技術(shù)，這些大量車輛的信息可以被分析和處理，從而計算出不同車輛的最佳路線、下發(fā)匯報路況和調(diào)整信號燈周期。
[0003]車聯(lián)網(wǎng)的車路協(xié)同技術(shù)V2X包括車與車(V2V)、車與路(V2I ,Vehicle toInfrastructure)、車與人(V2P)、車與中心(V2C)等的互聯(lián)互通，實現(xiàn)車輛自組網(wǎng)及多種異構(gòu)網(wǎng)絡之間的通信與漫游，在功能和性能上保障實時性、可服務性與網(wǎng)絡泛在性，同時它是公網(wǎng)與專網(wǎng)的統(tǒng)一體。車與路(V2I)是通過設(shè)置在公路邊的路側(cè)單元與車輛或車輛上的車載單元連接，路側(cè)單元通過互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)車與互聯(lián)網(wǎng)進行信息交互。
[0004]自適應巡航控制(ACC)是一個允許車輛巡航控制系統(tǒng)通過調(diào)整速度以適應交通狀況的汽車功能。安裝在車輛前方的雷達用于檢測在本車前進道路上是否存在速度更慢的車輛。若存在速度更慢的車輛，ACC系統(tǒng)會降低車速并控制與前方車輛的間隙或時間間隙。若系統(tǒng)檢測到前方車輛并不在本車行駛道路上時將加快本車速度使之回到之前所設(shè)定的速度。此操作實現(xiàn)了在無司機干預下的自主減速或加速。ACC控制車速的主要方式是通過發(fā)動機油門控制和適當?shù)闹苿印?br>[0005]在路網(wǎng)運行車輛在行駛過程中，車輛自適應巡航控制功能的優(yōu)勢沒有得到充分利用與發(fā)揮，車輛間缺乏互聯(lián)互通式的高效交流，大家各自為政，使得車輛組隊過程中需要多次重新調(diào)整。導致車輛一會加速一會減速，增加車輛油耗，降低通行效率，無法對多個車輛實現(xiàn)實質(zhì)性的整體協(xié)調(diào)管控，使得車輛組隊體驗不佳且道路通行效率未得到充分提升。目前智能駕駛終端不支持車輛組隊功能，所以在多個車輛進行組隊駕駛的過程中需要額外的通訊工具通過人工逐個聯(lián)系其他車輛確認位置或路線，在操作過程中需要耗費大量的時間和精力，如何提高和改善交通系統(tǒng)的通行能力是一個重要的社會問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有的車輛組隊行駛管理方法的方法存在的不支持車輛組隊功能，在多個車輛進行組隊駕駛的過程中需要額外的通訊工具通過人工逐個聯(lián)系其他車輛確認位置或路線，無法對多個車輛實現(xiàn)實質(zhì)性的整體協(xié)調(diào)管控，使得車輛組隊體驗不佳且道路通行效率未得到充分提升的問題，本發(fā)明提出一種基于車路協(xié)同技術(shù)的車輛組隊行駛管理方法。
[0007]本發(fā)明提供的一種基于車路協(xié)同技術(shù)的車輛組隊行駛管理方法，利用現(xiàn)有車輛具備的自適應巡航控制功能，結(jié)合無線通信技術(shù)，通過車路協(xié)同技術(shù)，包括車輛與路側(cè)設(shè)備RSU之間數(shù)據(jù)交互的通信技術(shù)V2I和車輛與車輛之間數(shù)據(jù)交互的通信技術(shù)V2V，實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車輛組隊管理;該方法包括以下步驟:形成車隊步驟、加入車隊步驟、離開車隊步驟、解散車隊步驟和車隊切換步驟；
其中，所述車隊切換步驟，即車隊在路側(cè)單元RSU之間切換的步驟，包括:
S1:當頭車偵測到從前一路側(cè)單元RSUa的覆蓋范圍進入到后一路側(cè)單元RSUb時;所述頭車是指已經(jīng)組隊行駛的車隊第一輛車;所述車隊是指已經(jīng)組隊行駛的車輛編隊；
S2:所述頭車判斷是否搜尋到所述RSUb的車輛組隊授權(quán)信息TAM;所述TAM包括:車隊形成區(qū)域Q_e、車隊可行駛方向Qdirect、車隊車速上限Qv-max、車隊最大容量Qn-max和車型Qv-type;是則，執(zhí)行步驟S3;否則，執(zhí)行步驟S8;
S3:所述頭車判斷車隊行駛方向是否與Qdir%t相同；是則，執(zhí)行步驟S4;否則，執(zhí)行步驟
S8；
S4:所述頭車判斷車隊車型是否與Qv-type3相同或兼容;是則，執(zhí)行步驟S5;否則，執(zhí)行步驟S8;
S5:所述頭車判斷所述車隊的目標車速Vtar-是否大于車隊車速上限Qv-max;是則，執(zhí)行步驟S6;否則，不對車隊目標車速Vtarge3t進行任何調(diào)整，繼續(xù)以當前的速度行駛直至下一個RSU ；
S6:所述頭車調(diào)整更新車隊狀態(tài)消息TSM并以車輛與車輛之間數(shù)據(jù)交互的通信技術(shù)V2V發(fā)布，所述TSM包括時間、車隊當前位置、車隊新目標車速Vtarg(3t-ne3W和車隊當前時速Vtemf3w，
/￡.Vteam-new<Vtarget-new< Qv-max ;
S7:車隊的所有車輛通過V2V接收到TSM，以車速Vteam-new繼續(xù)進行組隊行駛直至下一個RSU，RSU切換完成;及
S8:所述頭車設(shè)定車隊狀態(tài)Tstate3為O，更新車隊狀態(tài)消息TSM并發(fā)布，車隊終止編隊行駛，進入解散車隊步驟。
[0008]進一步的，所述車隊形成區(qū)域Q_e包括起始節(jié)點Astart的位置信息、起始節(jié)點Astart處的車道寬度Al.、路徑其他節(jié)點Ni的車道寬度N1-1-及相對于起始節(jié)點Astart的位置偏移值。
[0009]進一步的，所述形成車隊步驟具體包括:
S9:路測單元RSU周期性廣播其通信覆蓋范圍是否允許車輛組隊行駛及其編隊管理聲明，即車隊授權(quán)消息TAM;所述TAM包括，車隊形成區(qū)域Qzcine、車隊可行駛方向Qdirect、車隊車速上限Qv-max、車隊最大容量Qn-max和車型Qv-type;
SlO:在RSU通信覆蓋范圍的車輛開啟巡航控制模式行駛，并采用V2I方式接收RSU廣播的消息，若接收到TAM消息，則確定該區(qū)域允許執(zhí)行車輛組隊行駛，存儲TAi^HdQzcine3,Qdirect，Qv-max，Qn-max， Qv-tyPe}并轉(zhuǎn)至步驟SI I，否則不可進行組隊行駛，不進行任何操作；
Sll:判斷自身車型Sttype3是否與Qptype3相同或兼容;是則，執(zhí)行步驟S12;否則，不申請進入組隊行駛；
S12:車型相同或兼容的車輛采用車輛與RSU之間數(shù)據(jù)交互的通信技術(shù)V2I發(fā)起形成車隊請求消息TFRM到RSU，所述TFRM包括所述車輛當前位置、車隊目標車速Vtarget、車輛標識Vid、車隊標識Tid和目的節(jié)點Ttarget;
S13: RSU確定處于同一行駛方向請求編隊的車輛數(shù)目是否小于預設(shè)值;是則，執(zhí)行步驟S14;否則，執(zhí)行步驟S15;
S14:RSU不發(fā)送響應消息，發(fā)出TFRM的車輛繼續(xù)按各自的方式行駛并根據(jù)自身需求確定是否繼續(xù)發(fā)出TFRM;
S15: RSU根據(jù)同一行駛方向請求編隊車輛間的位置關(guān)系確定行駛方向最前方的車輛為頭車，發(fā)送響應消息FTRM ；所述FTRM包括系統(tǒng)時間和頭車標示Hid ；
S16:在RSU通信覆蓋范圍的車輛通過V2I接收到FTRM，判斷頭車標示Hid與自身車輛標識Vld的異同性，若相同則確定自身為車輛組隊行駛的頭車且轉(zhuǎn)至步驟S17;反之，確定自身申請頭車失敗，丟棄步驟(2)存儲的他—，0<^(^辦^01^\辦-_(3}和步驟310存儲的1^;若繼續(xù)參與車輛組隊行駛，則發(fā)起車隊加入請求;反之，則不進行任何操作，繼續(xù)按自己的方式行駛；
S17:頭車采用車輛與車輛之間數(shù)據(jù)交互的通信技術(shù)V2V方式發(fā)布車輛組隊行駛的車隊狀態(tài)消息TSM;所述TSM至少包括系統(tǒng)時間、車隊當前位置的FPV值、車隊標識Tid、目標車速Vtarge3t、車隊時速Vt_、車頭標識Hid、當前車隊車數(shù)T_、車隊狀態(tài)Tstate3，其中Tstat.來表征當前車隊是繼續(xù)正常運行還是終止操作，O為終止編隊，I為繼續(xù)編隊，且滿足Vteam < Vtarget;S18:接收到TSM消息的車輛開始加入車隊步驟，并完成車輛組隊。<