[发明专利]一种智能网联车队协同换道决策方法

说明书

一种智能网联车队协同换道决策方法，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。本发明通过采集车队状态、全局路径、环境车辆信息，进行上层车队决策；在上层车队决策输出换道指令后，从头车开始，按顺序进行下层单车决策，直至所有车辆实现换道。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，具体涉及一种智能网联车队协同换道决策方法。

背景技术

随着以移动互联、大数据及云计算等技术为代表的新一轮科技革命的兴起，智能网联汽车正在飞速发展。基于智能网联汽车而衍生出的智能网联车队已成为智能交通系统、智能车辆工程的最新发展方向。

智能网联车队可以通过车车协作缩短跟车间距，减小车辆速度波动，从而降低车辆能耗、提高交通效率。作为智能网联车队的关键功能，协同换道使智能网联车队具备在匝道处强制变道、在复杂交通流中随机变道的能力，能有效提高车队的运行效率。

然而，目前的智能网联车队协同换道研究集中于如何控制车队换道，尚未有人建立完整、有效的协同换道决策方法，无法有效指导智能网联车队何时换道、何种情形下换道才能保证安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种智能网联车队协同换道决策方法，通过采集车队状态、全局路径、环境车辆信息，进行上层车队决策；在上层车队决策输出换道指令后，从头车开始，按顺序进行下层单车决策，直至所有车辆实现换道。

本发明提供一种智能网联车队协同换道决策方法，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。

作为本发明的进一步技术方案，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。

进一步的，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。

进一步的，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；