[发明专利]一种智能网联车队协同换道决策方法

权利要求书

1.一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤S1.智能网联车队的中央处理器读取车队状态信息和全局路径信息，并通过V2V通信方式采集队内车辆感知的环境车辆信息；

步骤S2.根据读取和采集到的信息运行上层车队决策模块，若上层车队决策模块输出车队换道指令，并给出目标车道，则从头车开始，按顺序执行下层单车决策模块，依次进行换道；否则，智能网联车队不进行换道，继续按照原车道行驶；

步骤S3.当智能网联车队中所有车辆均已换道成功，本次车队协同换道决策结束。

2.根据权利要求1所述的一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，所述步骤S1中，车队状态信息包括道路坐标系的纵向位置、横向位置和车辆速度，全局路径信息为车队车道级导航信息，环境车辆信息包括道路坐标系的纵向位置、横向位置和车辆速度。

3.根据权利要求1所述的一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体为，

步骤S21.读取全局路径信息，若车队当前车道与全局路径信息中的车道不相等时，输出车队换道指令，并给出目标车道；

步骤S22.根据环境车辆的纵向位置与横向位置，判断环境车辆属于的车道；分别计算当前车道、左侧车道和右侧车道内环境车辆过去10s的平均速度，赋值为、、；

步骤S23.若小于，输出车队换道指令，并且目标车道为左侧车道；若小于，输出车队换道指令，并且目标车道为右侧车道；否则，不输出车队换道指令。

4.根据权利要求1所述的一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，所述步骤S2中，从头车开始，按顺序执行下层单车决策模块，依次进行换道，具体步骤为，

步骤S2a.头车进行下层单车换道决策，若决策结果为不能够换道，则头车继续等待，直到头车的下层单车换道决策据结果为能够换道；

步骤S2b.头车将换道命令输入至换道处理器，头车开始换道，等待头车换道完成；

步骤S2c.令下一辆车为当前车，当前车必不为头车，进行下层单车跟驰车换道决策，若决策结果为不能够换道，则当前车继续等待，直到当前车的下层单车换道决策据结果为能够换道；

步骤S2d.当前车将换道命令输入至换道处理器，当前车开始换道，等待当前车换道完成；若当前车是车队内最后一辆车，则换道结束；否则，进入步骤SS2c。

5.根据权利要求4所述的一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，所述步骤S2a中，头车进行下层单车换道决策的具体步骤为，

步骤S2a1.记为智能网联车队跟车间距，智能网联车辆长度为，车队长度为，头车所需的额外安全距离为；

步骤S2a2.向左换道，记1号车为头车，计算头车与左后车LRV的实际间距；计算头车与前车FV的实际间距；计算左后车LRV与左前车LFV的实际间距；如果左后车LRV、前车FV、左前车LFV中的某一辆车并不存在，则认为其位于无穷远处，且速度为0；

步骤S2a3.最小跟车间距公式为

；

其中，为后车的实际速度，为前车的实际速度；为后车的最大减速度，为前车的最大减速度；为后车反应时间，人类驾驶车辆为1s，智能网联车辆为0.3s; 为后车的制动器协调时间，普通乘用车为0.35s，卡车为0.8s；为后车与前车的最小跟车间距；

根据最小跟车间距公式分别计算左后车LRV与头车、头车与前车FV、头车与左前车LFV的最小跟车间距；

步骤S2a4.若满足不等式，则认为头车的下层单车换道决策结果为能够换道。

6.根据权利要求4所述的一种智能网联车队协同换道决策方法，其特征在于，所述步骤S2c中，当前车进行下层单车跟驰车换道决策的具体步骤为，

步骤S2c1.为智能网联车队跟车间距，智能网联车辆长度为，车队长度为，头车所需的额外安全距离为；

步骤S2c2.向左换道，记2号车为当前车，计算当前车与左后车LRV的实际间距；计算当前车与前车FV的实际间距；计算左后车LRV与1号车的实际间距；

步骤S2c3.最小跟车间距公式为

；

根据最小跟车间距公式分别计算左后车LRV与当前车、当前车与前车FV的最小跟车间距，分别记为、；

步骤S2c4.若满足不等式，则认为头车的下层单车换道决策结果为能够换道。