[发明专利]一种基于车路协同的有人/无人驾驶车辆的编队控制方法

说明书

本发明公开了一种基于车路协同的有人/无人驾驶车辆的编队控制方法，包括以下步骤，将目标路段划分为缓冲区和控制区，采集缓冲区的无人驾驶车辆的第一状态信息、有人驾驶车辆的第二状态信息以及无人驾驶车辆相对于有人驾驶车辆的第一位置信息；基于缓冲区与控制区的第二位置信息以及第一位置信息，通过调整第一状态信息、第二状态信息，将无人驾驶车辆和有人驾驶车辆在控制区进行编队；本发明在有人/无人驾驶车辆共存的环境下，提出了车辆编队形成的方式，并且通过测量车流量和速度来进行编队宏观调控，避免编队过短或过长带来的问题，双层运动规划能够平滑地切换车辆编队的不同结构，适应不同的交通场景，可以提升交通效率，提高燃油经济性。

技术领域

本发明涉及车路协同技术领域，尤其涉及一种基于车路协同的有人/无人驾驶车辆的编队控制方法。

背景技术

车路协同技术是道路上的车辆和路侧单元RSU进行V2R通信，车辆将其实时速度、前保险杠位置、加速度等信息发送给RSU，RSU通过对车辆各信息汇总和处理，将对车辆的控制信息下发给具体车辆。

智能网联车辆通过在道路上形成车辆编队，有望提高交通容量和能源效率。但车辆逐步智慧化的过程中，会存在无人驾驶车辆UV和有人驾驶车辆HV共存的混合交通流。预计，2060年前，路网上不会覆盖100％的UV。由于人类驾驶行为具有随机性，因此智能网联车辆(CV)面临有人驾驶和无人驾驶混合交通流的挑战，因此，需要一种涉及有人/无人混合车辆环境下的车辆编队方法。当道路上UV覆盖率较低且编队较短时，UV的优点不明显。当车辆编队过长时，编队后方的HV反应不灵敏且会降低交通通行效率。因此，RSU需根据交通状态确定一个编队最大长度阈值调整编队长度。

当UV与后面跟随的HV形成车辆编队后，在现有的车辆编队控制方法中，车辆编队切换过程是预先定义好的，没有详细考虑到车辆间的冲突和碰撞。并且车辆编队结构在不同场景下切换不平滑。因此，需要一种多车道道路上多辆UV的队形控制方法改善上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种车路协同场景下有人/无人混合车辆编队形成与控制策略，通过研究有人驾驶车辆(HV)和无人驾驶车辆(UV)动力学之间的相互作用，提出了车辆编队形成方法，即路网内的UV根据路侧单元RSU中存储的HV的信息在适当的时刻减速，迫使后方跟随行驶的HV形成稳定的车辆编队。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于车路协同的有人/无人驾驶车辆的编队控制方法，包括以下步骤：

将目标路段划分为缓冲区和控制区，采集缓冲区的无人驾驶车辆的第一状态信息、有人驾驶车辆的第二状态信息以及无人驾驶车辆相对于有人驾驶车辆的第一位置信息；

基于缓冲区与控制区的第二位置信息以及第一位置信息，通过调整第一状态信息、第二状态信息，将无人驾驶车辆和有人驾驶车辆在控制区进行编队，其中，编队后的无人驾驶车辆和有人驾驶车辆具有相同的第三状态信息。

优选地，在进行编队的过程中，参与编队的两辆连续有人驾驶车辆之间的排间距相同，排间距用于表示两辆连续有人驾驶车辆车辆之间的后保险杠到前保险杠的车间距和动态跟车间距的差值，其中，

动态跟车间距的表示式为：

a_i(t)＝τ_i·v_i(t)+a₀

式中，τ_i表示第i辆有人驾驶车辆跟随前一有人驾驶车辆时需要保持的理想时间差，a(t)表示动态跟车间距，v_i(t)表示两相邻车辆中后一辆车辆的速度，a₀表示静态距离，即停车时两相邻车辆前一辆车的后保险杠与后一辆车的前保险杠的最小距离。

优选地，在进行编队的过程中，排间距用于确定有人驾驶车辆的驾驶行为，确定驾驶行为的方法包括：