CN105809950A - 一种基于车路协同技术的车辆编队方法及其*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车路协同技术的车辆编队方法及其***，其通过预先沿道路两侧均匀设置多个路侧设备，以及预先在每辆车上安装用于实时采集车况信息的车载装置，使得车与车之间车辆与路侧设备之间，路侧设备与路侧设备之间均可通过DSRC短波通信，从而使车辆可根据其附近车辆的运行情况和当前的道路状况，申请创建车队或者建立车辆队列，并由该路侧设备根据该请求反馈相应的编队策略，使得道路上零散的车辆以队列的形式进行行驶，进而提高了交通***的通行能力及利用效率，并且减少道路拥堵的发生。

Description

一种基于车路协同技术的车辆编队方法及其***

技术领域

本发明涉及智能交通、智能车辆及车联网领域，尤其涉及一种基于车路协同技术的车辆编队方法及其***。

背景技术

目前,交通事故、交通堵塞、环境污染、能源消耗等日趋严重的问题已成急需解决的问题。面对日益严峻的交通问题，电子信息技术的发展为解决上述交通问题提供了新的途径。车路协同技术是实现智能交通的一项大规模的综合技术,可以使道路交通彻底改变其原有面貌，通过车与车，车与路之间的相互通信从而提高其通行能力,运输效率和安全度。

在车路协同环境下实现车辆队列行驶可以提高道路车辆密度，增加道路容量，同时简化交通复杂度，增加交通的可靠性。车辆编队则是由车辆队列行驶派生出来的一种非常重要的车队驾驶行为,它与车辆入队、车辆离队以及车队换道等车队驾驶行为结合起来能极大提高了汽车列队的柔性与灵活性,能使汽车列队行驶的优势得到充分发挥。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种基于车路协同技术的车辆编队方法及其***，其能够使得道路上零散的车辆以队列的形式进行行驶，从而提高了交通***的通行能力及利用效率，并且减少道路拥堵的发生。

为解决上述问题，本发明提供了一种基于车路协同技术的车队编队方法，预先沿道路两侧均匀设置多个路侧设备，以及预先在每辆车上安装用于实时采集车况信息的车载装置，所述车载装置与所述路侧设备通过无线通信网络连接，则所述基于车路协同技术的车辆编队方法包括步骤：

所述路侧设备接收当前车辆通过车载装置发送来的编队请求；

所述路侧设备根据所述编队请求生成编队策略；

所述路侧设备通过无线通信将所述编队策略反馈给所述当前车辆的车载装置。

相应地，本发明还提供了一种基于车路协同技术的车辆编队方法，预先沿道路两侧均匀设置多个路侧设备，以及预先在每辆车上安装用于实时采集车况信息的车载装置，所述车载装置与所述路侧设备通过无线通信网络连接，则所述基于车路协同技术的车辆编队方法包括步骤：

当前车辆通过对应的当前车载装置向所述路侧设备发送编队请求；

所述当前车辆通过所述当前车载装置接收所述路侧设备反馈回来的编队策略；所述编队策略是所述路侧设备根据所述当前车辆发送来的编队请求生成的；

所述当前车辆在所述当前车载装置的控制下，根据所述编队策略行驶以形成车队。

相应地，本发明还提供了一种基于车路协同技术的车辆编队***，包括沿道路两侧均有设置的多个路侧设备以及安装在每辆车上的车载装置，且所述路侧设备与其覆盖范围内的每个车载装置通过无线通信网络连接，其中，

所述车载装置用于生成编队请求，并通过无线通信网络将所述编队请求发送至所述路侧设备，以及接收所述路侧设备反馈回来的根据所述编队请求生成的编队策略，并根据所述编队策略控制对应侧车辆行驶以形成车队；

所述路侧设备用于接收所述车载装置发送来的编队请求，并根据所述编队请求生成相应的编队策略，并通过无线通信网络将所述编队策略反馈至所述车载装置。

本发明的有益之处在于：

本发明通过DSRC短波通信，使车辆得知其附近车辆的运行情况和当前的道路状况，申请创建车队或者建立车辆队列，从而使得道路上零散的车辆以队列的形式进行行驶，从而提高了交通***的通行能力及利用效率，并且减少道路拥堵的发生。

附图说明

图1为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法的一实施例的流程图；

图2为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法中生成编队策略的一具体实施例的流程图；

图3为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法中生成入队策略的一具体实施例的流程图；

图4为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法中生成离队策略的一具体实施例的流程图；

图5为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法的又一实施例的流程图；

图6为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法中步骤S6的一实施例的流程图；

图7为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队***的一实施例的功能模块图；

图8为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队***的一具体实施例的功能模块示意图；

图9为本发明为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队***的一具体实施例的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明通过沿道路两侧均匀设置路侧设备，即在道路两侧形成多个路侧节点，以及在车辆上安装可以该路侧设备进行无线通信的车载装置，使得车辆得知其附近车辆的运行情况和当前的道路状况，从而该车辆向对应的路侧节点，即路侧设备发送申请创建车队或者建立车辆队列的请求，则该路侧设备为响应该请求，则通过DSRC无线通信网络反馈一个对应的编队策略，以控制车辆创建车队或形成车辆队列，即使得道路上零散的车辆以队列的形式进行行驶，进而提高了交通***的通行能力及利用效率，并且减少道路拥堵的发生。下面将结合具体实施例和说明书附图对本发明进行详细的说明。

实施例一

参见图1，为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队方法的一实施例的流程图。具体地，本实施例的该车辆编队方法包括步骤：

S1,路侧设备接收当前车辆通过其上的车载装置发送来的编队请求，执行步骤S3。

本实施例中，需要预先沿道路两侧均匀安装具有无线和有线通信功能，并且能够实时采集路面信息的路侧设备，同时还需要预先在每辆车上安装具有DSRC短波通信，并可实时采集和显示车辆自身的车况信息和车辆信息的车载装置，且该车载装置可通过无线网络与该路侧设备进行通信。由于每个路侧设备的无线网络覆盖范围有限，因此，只有当车辆驶入该路侧设备的覆盖范围内后才能够通过无线通信网络与其进行无线通信。即本实施例中，当该当前车辆驶入路侧设备覆盖范围内时，该当前车辆通过其车载装置将编队请求发送给该路侧设备，且该编队请求中携带有该当前车辆自身的车况信息和车辆信息，如当前车辆的当前位置信息，当前速度信息，当前行驶方向和当前加速度等等，以及车辆信息，如车牌号码，车辆型号等等。

S3，路侧设备根据该编队请求生成编队策略，执行步骤S5。

由于道路状况比较复杂，不同情况下，该当前车载装置发送的编队请求也不同。例如，若当前车辆周边无已创建的车队，或者已建的当前车队受其容量限制，不能够再增加新的车辆，而周边零散车辆又较多时，该当前车辆可通过其车载装置向路侧设备发送申请成为领导者车辆的请求，以创建新的车队；或者当前车辆附近有已建好的车队，且该已建好的当前车队的容量并未满时，则该当前车辆可通过其车载装置向路侧设备发送申请入队请求，以申请加入当前车队；又或者当前车辆本身已在当前车队，但其需要在下一个路口转弯或者其他原因离开当前车队，则其可通过其当前车载装置向路侧设备发送申请离队请求，以离开当前车队。因此，本实施例中，该当前车辆发送来的编队请求可能是申请成为领导者车辆请求，也可能是申请入队请求，也可能是申请离队请求，则相应地，该路侧设备生成的编队策略也不相同，具体地，参见图2，该步骤S3具体包括步骤：

S31，路侧设备对当前车辆发送来的编队请求的类型进行识别，若为申请成为领导者车辆请求，则执行步骤S33；若为申请入队请求，则执行步骤S35；若为申请离队请求，则执行步骤S37。

S33，路侧设备根据该申请成为领导者车辆请求生成相应的车队创建策略，执行步骤S5。

在一具体实施例中，该步骤S33具体为：路侧设备根据该申请成为领导者车辆请求中的车辆信息和车况信息，锁定当前车辆，为其配置行驶参数使其按照配置的行驶参数进行行驶，并赋予其领导车队的职能，即其可以通过车车通信使得整个车队按照相应的配置信息行驶，并与路侧设备通信，获得相应的决策信息，然后执行步骤S5。其中，该行驶参数具体包括当前车辆行驶的速度，车队中前后车辆之间的车间距，车道位置，以及车队的车容量（即每队车辆数目）等。本实施例中，跟随车辆可以是路侧设备根据当前路面车况来分配的，也可以是当前车辆周围的车辆自己向路侧设备提出入队请求后，路侧设备根据该请求进行分配的，当然，也可以是该当前车辆，即领导者车辆，与其附近的车辆进行车车通信以邀请其加入该车队的。

进一步地，为了便于管理，当生成车队创建策略后或者当车队创建完成后，路侧设备还需要建立动态的数据库来存储所创建车队的相关信息，包括车队车辆数目、车队运行速度，车辆运行时前后车间距以及车队中每辆车的相关信息等。

S35，路侧设备根据该申请入队请求生成相应的入队策略，执行步骤S5。

在一具体实施例中，参见图3，该步骤S35具体包括步骤：

S351，路侧设备判断当前车队的车容量是否达到饱和，若未饱和，则执行步骤S352a，否则，执行步骤S352b。

S352a，路侧设备根据该申请入队请求中当前车辆的车况信息，分析判断当前车辆是否符合入队条件，若符合，则执行步骤S353a，否则，执行步骤S353b。

本实施例中，判断当前车辆是否符合入队条件是指路侧设备从当前车辆的车况信息中分析得到当前车辆的位置信息和速度信息，从而根据当前车辆的位置信息和速度信息来判断当前车辆是否在车队的前后方向，或相邻车道，且无其它车辆干扰入队。

S352b，拒绝请求，执行步骤S1。

S353a，路侧设备根据当前车辆的当前车况信息识别出其与当前车队的相对位置类型，若为队首入队，则生成相应的队首入队策略；若为队旁（或队中）入队，则生成相应的队旁/队中入队策略；若为队尾入队，则生成相应的队尾入队策略。

本实施例中，队首入队是指当前车辆行驶在当前车队的领导者车辆前方，而其要加入该当前车队成为领导者车辆；队旁入队是指当前车辆行驶在当前车队旁边的车道上，且其是从领导者车辆和最后一辆车之间的任何两辆车之间加入车队；队尾入队是指当前车辆行驶在当前车队的最后一辆车后方，而其要加入该当前车队成为该车队的最后一辆车。

由于当前车辆相对于当前车队的位置不同，其入队的方式不同，因此，本实施例中，需要根据该当前车辆的位置信息，生成不同的入队方案：

在一具体实施例中，该路侧设备生成相应的队首入队策略的步骤具体包括步骤：路侧设备判断当前车辆与当前车队是否为同一车道，若是，则路侧设备针对与当前车道同一车道的当前车辆生成相应的队首入队策略，即为该当前车辆配置一个小于当前车队速度的行驶速度，然后执行步骤S5；若不是同一车道，则该路侧设备针对该当前车辆生成相应的队首入队策略，即换道指令，然后执行步骤S5。

进一步地，当该当前车辆加入当前车队后，由于其是队首入队的，则当其加入当前车队后，其自动成为当前车队的领导者车辆，则该路侧设备需要自动更新其存储的关于当前车队的动态数据，例如将存储的当前车队中原来的领导者车辆及其跟随车辆的编号加1，而将当前车辆的编号更新为1，并将更新后的信息反馈至该当前车队的领导者车辆，再有该领导者车辆通过车车通信反馈至跟随的每个车辆，当然本实施例中，也可通过该路侧设备直接将更新后的信息发送至该车队中的每辆车。

在一具体实施例中，该路侧设备生成相应的队旁入队策略的步骤具体包括步骤：路侧设备根据该当前车辆的位置信息，选取当前车队中第n辆车作为当前车辆将要加入的位置，即将当前车队临时划分为两个分支车队，并配置当前车队中的第n+1辆车为第二个分支车队的临时领导者车辆，同时分别为两个分支车队配置速度使得两个分支车队能够为当前车辆流出空间位置，同时根据当前车辆的车况信息为其配置行驶参数，使其驶入该空间位置。本实施例中通过将当前车队分为两个车队，从而为当前车辆腾出位置，使其便于加入车队，当然，当该当前车辆加入车队后，该路侧设备取消第二个车队的临时领导者车辆，重新纳入当前车队，且路侧设备需要更新该第二车队中所有跟随车辆的编号，即全部加1。

在一具体实施例中，该路侧设备生成相应的队尾入队策略的步骤具体包括步骤：路侧设备判断当前车辆与当前车队是否在同一车道上，若是，则该路侧设备为当前车辆配置一个大于当前车队速度的速度，并执行步骤S5；若不是，则该路侧设备向当前车辆反馈一个换道指令。本实施例中，该换道指令中可包括车道位置信息，当前车队中车与车之间的安全距离（即车间距），以及车队速度等信息。

S353b，路侧设备向当前车辆反馈状态调整指令，且当该当前车辆的状态符合入队条件时，再生成相应的入队策略，并执行步骤S5。

本实施例中，该状态调整主要是调整当前车辆的位置和速度，使其符合入队条件，以便于入队。在一具体实施例中，该当前车辆接收到该状态调整指令后，可根据自身的车况信息和到道路状况进行速度和位置调整以达到入队条件；当然也可以由该路侧设备直接在该状态调整指令中为当前车辆配置相应的行驶参数，如速度信息和位置信息等。

S37，路侧设备根据该申请离队请求生成相应的离队策略，执行步骤S5。具体地，参见图4，该步骤S37包括步骤：

S371，路侧设备根据该申请离队请求中的路况信息判断当前车辆是否为领导者车辆，若是，则执行步骤S373a，否则，执行步骤S373b。

S373a，路侧设备生成领导者车辆离队策略，执行步骤S5。

在一具体实施例中，该领导者车辆离队策略具体为：路侧设备取消当前车辆的车队管理职能，其它车辆保持当前状态。进一步地，当路侧设备检测到当前车辆离队后，还需要向当前车辆后的第一辆车发送一个指令，即将其配置为当前车队的新的领导者车辆并赋予其车队管理职能，且更新车队中各辆车的编号。

S373b，路侧设备生成非领导者车辆离队策略，执行步骤S5。

在一具体实施例中，该非领导者车辆离队策略具体为：路侧设备暂停当前车队中领导者车辆的车队管理职能，并控制当前车队中除当前车辆外的其它车辆维持当前状态；且当当前车辆驶出当前车队后，恢复当前车队中领导者车辆的车队管理职能，并更新当前车辆后的所有车辆的编号。

S5，路侧设备通过无线通信网络将生成的编队策略反馈给当前车辆的车载装置。

本实施例的基于车路协同技术的车辆编队方法，通过路侧设备与其覆盖范围内的车辆上的车载设备进行无线通信，如DSRC短波通信，从而使得车辆得知其附近车辆的运行情况和当前的道路状况，以向路侧设备申请创建车队或者建立车辆队列，而路侧设备接收到该车辆的请求后，则根据实际的道路状况，和车辆的实际车况信息生成相应的策略，如车队创建策略，或者入队策略，或者离队策略，以控制道路上零散的车辆以队列的形式进行行驶，从而提高了交通***的通行能力及利用效率，并且减少道路拥堵的发生。

当然，本实施例中的该路侧设备根据其检测到的路面情况和道路车况，向其覆盖范围内的各个车辆主动发送编队策略以创建车队或形成车辆队列都是可以理解的。

实施例二

对应于实施例一种的车辆编队方法，本发明还提供了一种基于车路协同技术的车辆编队方法，参见图5。具体地，本实施例中该车辆编队方法包括步骤：

S2，当前车辆通过对应的当前车载装置向对应的路侧设备发送编队请求。

本实施例中，需要预先沿道路两侧均匀安装具有无线和有线通信功能，并且能够实时采集路面信息的路侧设备，同时还需要预先在每辆车上安装具有DSRC短波通信，并可实时采集和显示车辆自身的车况信息和车辆信息的车载装置，且该车载装置可通过无线网络与该路侧设备进行通信。由于路面车况比较复杂，因此，不同情况下，该当前车载装置发送的编队请求也不同，具体地，该当前车辆可通过与附近的路侧设备和/或附近的车辆进行车车通信，从而得到附近的道路车况，进而分析该道路车况，并根据自身情况提出相应的请求，例如，若该当前车辆一定距离范围内无已创建的车队，或者已建的当前车队受其容量限制，不能够再增加新的车辆，而周边零散车辆又较多时，该当前车辆可通过该当前车载装置向路侧设备发送申请成为领导者车辆请求，以创建新的车队；或者当前车辆附近有已建好的车队，且该已建好的当前车队的容量并未满时，则该当前车辆可通过其当前车载装置向路侧设备发送申请入队请求，以申请加入当前车队；又或者当前车辆本身已在当前车队，但其需要在下一个路口转弯或者其他原因离开当前车队，则其可通过其当前车载装置向路侧设备发送申请离队请求，以离开当前车队。

S4，当前车辆通过该当前车载装置接收对应路侧设备反馈回来的编队策略。

由于当前车载装置向路侧设备发送的编队请求不同，因此，该路侧设备反馈回来的编队策略也不同。具体地，当该编队请求为申请成为领导者车辆请求时，则该路侧设备反馈回来的是车队创建策略；若当该编队请求为申请入队请求，则该路侧设备反馈回来的是相应的入队策略；同理，当该编队请求为申请离队请求时，则该路侧设备反馈回来的是相应的离队策略。

S6，当前车辆在当前车载装置的控制下，根据该编队策略行驶以形成车队。

由于路侧设备反馈的编队策略不同，因此，该当前车载装置将根据不同的编队策略控制当前车辆行驶。具体地，参见图6，该步骤S6包括步骤：

S611，当前车载装置对所接收的编队策略的类型进行识别，若为车队创建策略，则执行步骤S612a，若为入队策略，则执行步骤S612b，若为离队策略，则执行步骤S612c。

S612a，当前车载装置分析解读该车队创建策略，得到路侧设备为该当前车辆所配置的行驶参数，并控制当前车辆按照该行驶参数进行行驶，并执行步骤S613。

本实施例中，该行驶参数包括当前车辆的行驶速度，车队相邻两辆车之间的车间距，车队行驶的车道位置和车队容量（即车队的车辆数目）等。

S612b，当前车载装置判断该入队策略的类型，若为队首入队策略，则执行步骤S614a，若为队旁入队策略，则执行步骤S614b，若为队尾入队策略，则执行步骤S614c。

S613，当前车载装置通过车车无线通信网络将该车队创建策略通过车车之间的无线通信发送给各个跟随车辆。

本实施例中，各个跟随车辆接收到该车队创建策略后，则按照该行驶参数行驶，进而初步形成车队。本实施中，每辆车的车载装置均可通过相互通信建立车辆自组网，以便通过车辆自组网相互传输所需信息。

S614a，当前车载装置根据该队首入队策略控制当前车辆从当前车队队首入队，执行步骤S13。

由于当前车辆与当前车队可能同一车道，也可能不是同一车道，因此，针对两种情况路侧设备反馈的入队策略不一样，即当当前车辆与该当前车队同一车道时，该队首入队策略具体为：为当前车辆配置一个小于当前车队的行驶速度的速度；当当前车辆与该当前车队不同一车道时，该队首入队策略具体为：换道指令，其包括车道位置信息，当前车辆行驶的速度和方向信息等。由此可知，该步骤S614a具体为：当前车载装置分析解读该队首入队策略，得到路侧设备为该当前车辆配置的行驶参数，即行驶速度小于当前车队的行驶速度或者换道指令；该当前车载装置控制当前车辆按照该行驶速度行驶，或者按照该换道指令进行换道，以加入当前车队队首。进一步地，由于该当前车辆加入当前车队队首后，其自动变为当前车队的领导者车辆，因此，该当前车辆加入该当前车队队首后，当前车载装置取消与路侧设备的通信，而与跟随车辆进行车车通信，即将该车队创建车辆发送至各个跟随车辆，并进行车队管理。

S614b，当前车载装置根据该队旁入队策略控制当前车辆从当前车队队中入队。

由于路侧设备分析当前车队可加入新的车辆，且判断得到该当前车辆位于当前车队队旁或对中时，其生成的队旁入队策略具体为：将当前车队划分为两个分支车队，以为该当前车辆腾出空间位置，并为该当前车辆配置相应的行驶参数，以使其驶入两个分支车队中。具体地，该行驶参数具体包括位置信息和速度信息。由此可知，该步骤S614b具体为：当前车载装置分析解读该队旁入队策略，得到路侧设备为当前车辆配置的行驶参数，当前车载装置根据该行驶参数控制当前车辆加入当前车队队中。

S614c，当前车载装置根据该队尾入队策略控制当前车辆加入当前车队队尾。

由于当前车辆与当前车队可能同一车道，也可能不是同一车道，因此，针对两种情况路侧设备反馈的入队策略不一样，即当前车辆与当前车队同一车道时，该路侧设备反馈的队尾入队策略具体为：为该当前车辆配置一个大于当前车队速度；当当前车辆与当前车队不同一车道时，该路侧设备反馈的队尾入队策略具体为：换道指令，其具体包括车道位置信息，行驶速度和方向等。由此可知，该步骤S614c具体为：当前车载装置分析解读该队尾入队策略，得到该路侧设备为当前车辆配置的行驶参数或者换道指令，当前车载装置根据该行驶参数或者换道指令控制当前车辆进行行驶以加入当前车队队尾。进一步地，当该当前车辆接近当前车队达到距离阈值时，取消其与路侧设备的通信连接，其将与领导者车辆进行无线通信。

S612c，判断该编队策略是否为领导者离队策略，若是，则执行步骤S615a，否则，执行步骤S615b。

S615a当前车载装置根据领导者离队策略取消当前车辆的领导者职能，并控制当前车辆离队。

本实施例中，为了避免领导者更新引起的混乱，具体实施时，路侧设备将控制当前车队中其他车辆按原先的方案进行匀速行驶，即维持原状态，且当当前车辆离队后，路侧设备将当前车队的原来的第二顺位车辆作为新的领导者车辆，并在数据库中进行更新。

S615b，当前车载装置根据领导者离队策略取消当前车辆的领导者职能，并控制当前车辆离队。

本实施例中，为了避免引起混乱，具体实施时，路侧设备将控制当前车队中其它车辆保持匀速行驶，即维持原状态，且当当前车辆离队后，路侧设备将当前车队里原来位于当前车辆后方的所有车辆的编号减1，并进行数据更新。

实施例三

本实施例中还提供了一种基于车路协同技术的车路编队方法，其包括上述实施例二中的各个步骤，相同的步骤采用相同的附图标记，这里不再赘述，不同的是，本实施例中，当该当前车辆根据车队创建策略创建好车队后，或者当前车辆从当前车队队首入队，成为领导者车辆后，其还需要根据所申请的编队策略中车队的速度信息来控制车队和车队中单个车辆的速度，以进行误差消除，如修正其速度误差和位置误差，从而提高车队的稳定性和鲁棒性，形成一个稳定的车辆队列。因此，参见图7，本实施例中，当该当前车辆根据车队创建策略完成车队创建后，或者当该当前车辆加入当前车队队首成为领导者车辆后，该编队方法还包括步骤：

领导者车辆通过车车通信，接收跟随的每辆车发送来的自己的位置信息和速度信息，并根据该位置信息和速度信息判断每辆跟随车辆的前后车间距误差是否超过预设误差阈值，若超过，则向对应的该跟随车辆发送调整指令，以进行速度修正和方向修正。具体地，该步骤为：

领导者车辆的车载装置通过车车通信，接收每辆跟随车辆依次传递来的各自的位置信息；由于每个车辆上都按照有DSRC通信设备，因此，该车队中的车辆可通过该DSRC通信设备进行车车通信；

领导者车辆的车载装置对每辆跟随车的位置信息进行处理，提取出前后车辆间距；

领导者车辆的车载装置根据编队策略中所配置的车队的前后车间距，判断每辆跟随车辆的前后车辆间距误差是否超过车间距误差阈值，若是，则该领导者车辆的车载装置对该跟随车辆后方的车辆整体进行加速或减速，以消除或减小该车间距误差。

实施例四

对应于上述的基于车路协同技术的车辆编队方法，本发明提供了一种基于车路协同技术的车辆编队***，下面将结合具体实施例和附图对其进行详细的说明。

参见图8和图9，分别为本发明的一种基于车路协同技术的车辆编队***的一实施例的功能模块示意图和框架图。具体地，本实施例中的该车辆编队***具体包括沿道路两侧均有设置的多个路侧设备11以及安装在每辆车上的车载装置12，且每个路侧设备11与其覆盖范围内的每个车载装置12通过无线通信网络连接，其中，

该车载装置12用于生成编队请求，并通过无线通信网络将该编队请求发送至对应的路侧设备11，以及接收对应路侧设备11反馈回来的根据该编队请求生成的编队策略，并根据该编队策略控制对应侧车辆行驶以形式车队；

该路侧设备11用于接收上述车载装置12发送来的编队请求，并根据该编队请求生成相应的编队策略，并通过无线通信网络将编队策略反馈至该车载装置12。

由于路面车况比较复杂，因此，不同情况下，该当前车载装置12发送的编队请求也不同，具体地，若当该当前车辆周边无已创建的车队，或者已建的当前车队受其容量限制，不能够再增加新的车辆，而周边零散车辆又较时，该当前车辆可通过该当前车载装置12向路侧设备发送申请成为领导者车辆请求，以创建新的车队；或者当前车辆附近有已建好的车队，且该已建好的当前车队的容量并未满时，则该当前车辆可通过其当前车载装置向路侧设备发送申请入队请求，以申请加入当前车队；又或者当前车辆本身已在当前车队，但其需要在下一个路口转弯或者其他原因离开当前车队，则其可通过其当前车载装置向路侧设备发送申请离队请求，以离开当前车队，即本实施例中，该车载装置12发送编队请求可能是申请成为领导者车辆请求，或者申请入队请求，或者申请离队请求。并且由于每个路侧设备覆盖范围内有多个车辆，因此，该路侧设备可能同时收到上述三种请求中的两种或者三种，则相应地，该路侧设备根据相应的编队请求生成相应的编队策略，具体地，当该编队请求为申请成为领导者车辆请求时，则该路侧设备反馈回来的是车队创建策略；若当该编队请求为申请入队请求，则该路侧设备反馈回来的是相应的入队策略；同理，当该编队请求为申请离队请求时，则该路侧设备反馈回来的是相应的离队策略。

本实施例中，该路侧设备包括数据采集模块，通信模块，以及控制模块，其中，数据采集模块用于采集路面信息；控制模块用于控制通信模块接收车载装置发送来的编队请求，并根据该编队请求生成相应的编队策略，再通过通信模块反馈至该车载装置；该通信模块用于接收车载装置发送来的编队请求，以及将控制模块生成编队策略反馈至车载装置，即该控制模块分别与该数据采集模块和通信模块相连。在一具体实施例中，该数据采集模块可采用激光测速仪，温度传感器等传感器；该通信模块采用DSRC通信设备，从而可与相邻的DSRC通信设备，以及其覆盖范围内的车载装置构建无线通信网络；该控制模块可采用单片机或者其它嵌入式设备。进一步地，本实施例中的该路侧设备还可包括存储模块用于存储生成的该编队策略，以及所建立的车队的动态数据库，并且该控制模块还可根据实时采集的路面信息或者各个车载装置发送来的车况信息等对该动态数据库相应的数据进行更新。

本实施例中，该车载设备包括数据采集模块，通信模块，以及处理器，其中，数据采集模块用于车辆的车况信息；通信模块用于与路侧设备进行无线通信，并将该处理器产生的编队请求发送给路侧设备，以及接收该路侧设备反馈回来的编队策略；处理器用于根据自身车况信息和路侧设备通过通信模块发送来的路面信息生成编队请求，并通过通信模块发送至路侧设备，以及根据该路侧设备反馈来的编队策略控制车辆行驶以形成车辆队列。在一具体实施例中，该数据采集模块包括用于检测车辆当前速度、位置及运动方向的GPS模块；用于测量车辆的速度、加速度的陀螺仪，当然该数据采集模块还可包括其他传感器用以检测车辆的其他信息如车牌号等等车辆信息；该处理器可采用单片机；该通信模块则采用DSRC通信设备。

在一具体实施例中，该路侧设备的控制模块可包括：

识别子模块，用于识别通信模块所接收的编队请求的类型；

控制子模块，用于当识别子模块识别出该编队请求为申请成为领导者车辆请求，则生成车队创建策略；当识别子模块识别出该编队请求为申请入队请求，则生成入队策略；当该识别子模块识别出该编队请求为申请离队请求，则生成相应的离队策略。

进一步地，该控制子模块在生成入队策略之前，还用于根据当前车辆的车况信息判断当前车辆是否符合入队条件，若符合入队条件，进一步识别出当前车辆与当前车队的相对位置类型，若为队首入队，则进一步判断发送入队请求的该车辆与其申请加入的车队是否为同一车道，若是，则为生成第一队首入队策略，即为该车辆配置一个小于该车队速度的行驶速度；若不是同一车道，生成第二队首入队策略，即向该车辆发送换道指令；且当车辆成功加入车队后，路侧设备还需要更新该车队的动态数据库，例如该车队原来的车辆的编号全部加1，而新加入的该车辆的编号变为1；若为队旁入队，则生成相应的队旁入队策略，即将当前车队划分为两个分支车队，以为该当前车辆腾出空间位置，并为该当前车辆配置相应的行驶参数，以使其驶入两个分支车队中，因此，当接收到该入队策略时，该当前车载装置控制当前车辆按照所配置的行驶参数进行行驶，以驶入当前车队中。具体地，该行驶参数具体包括位置信息和速度信息；若为队尾入队，则进一步判断发送入队请求的该车辆与其申请加入的车队是否为同一车道，若是，则为生成第一队尾入队策略，即为该车辆配置一个大于该车队速度的行驶速度；若不是同一车道，生成第二队尾入队策略，即向该车辆发送换道指令；且当车辆成功加入车队后，路侧设备还需要更新该车队的动态数据库。

更进一步地，该控制子模块还用于在生产离队策略之前，首先判断该申请离队的车辆是否为领导者车辆，若是，则生成领导者车辆离队策略，即路侧设备取消当前车辆的车队管理职能，其它车辆保持当前状态，且当当前车辆离队后，将当前车辆后的第一辆车配置为当前车队的新的领导者车辆并赋予其车队管理职能，且更新当前车队中编号；若不是，则生成非领导者车辆离队策略，即路侧设备暂停当前车队中领导者车辆的车队管理职能，并控制当前车队中除当前车辆外的其它车辆维持当前状态；且当当前车辆驶出当前车队后，恢复当前车队中领导者车辆的车队管理职能，并更新当前车辆后的所有车辆的编号。

相应地，在一具体实施例中，该车载装置的处理器包括：

请求生成单元，与数据采集模块和通信模块相连，用于根据自身的车况信息和路面信息生成编队请求；

识别单元，与通信模块和控制单元相连，用于识别通信模块所接收的编队策略的类型，并将识别结果发送给控制单元；

控制单元，与请求生产单元，通信模块和数据采集模块相连，用当该识别单元识别出编队策略为车队创建策略时，根据该车队创建策略创建车队；当识别出编队策略为入队策略时，直接根据该入队策略加入车队；当识别出编队策略为离队策略时，则根据该离队策略驶离车队。

在另一具体实施例中，当该车辆成为领导者车辆时，该控制单元还用于根据跟随车辆通过通信模块发送来的位置信息和速度信息，判断每辆跟随车辆的前后车间距误差是否超过了预设误差阈值，以及当判断出跟随车辆前后车间距误差超过了预设的误差阈值时，控制该跟随车辆后方的车辆整体进行加速或者减速，以消除或减小该车间距误差。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，预先沿道路两侧均匀设置多个路侧设备，以及预先在每辆车上安装用于实时采集车况信息的车载装置，所述车载装置与所述路侧设备通过无线通信网络连接，则所述基于车路协同技术的车辆编队方法包括步骤：

所述路侧设备接收当前车辆通过车载装置发送来的编队请求；

所述路侧设备根据所述编队请求生成编队策略；

所述路侧设备通过无线通信网络将所述编队策略反馈给所述当前车辆的车载装置。

2.如权利要求1所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，所述编队请求包括申请成为领导者车辆请求，申请入队请求和申请离队请求，则所述路侧设备根据所述编队请求生成编队策略的步骤，具体包括步骤：

所述路侧设备对所述编队请求的类型进行识别，

若所述编队请求为申请成为领导者车辆请求，则所述路侧设备根据所述申请成为领导者车辆请求生成相应的车队创建策略；

若所述编队请求为申请入队请求，则所述路侧设备根据所述申请入队请求生成相应的入队策略；

若所述编队请求为申请离队请求，则所述路侧设备根据所述申请离队请求生成相应的离队策略。

3.如权利要求2所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，所述路侧设备所述申请入队请求生成入队策略的步骤，具体包括步骤:

所述路侧设备根据所述申请入队请求中的车况信息，分析判断所述当前车辆是否在其申请所要进入的当前车队的前后方向，或相邻车道，且无其他车辆干扰入队；

若是，且无其他车辆干扰，则所述路侧设备根据所述当前车辆的车况信息，对所述当前车辆与所述当前车队的相对位置类型进行识别，所述相对位置类型包括队首入队，队旁入队，队尾入队；

若为队首入队，则所述路侧设备生成相应的队首入队策略；

若为队旁入队，则所述路侧设备生成相应的队旁入队策略；

若为队尾入队，则所述路侧设备生成相应的队尾入队策略。

4.如权利要求2或3所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，所述路侧设备根据所述申请离队请求，生成离队策略的步骤，具体包括步骤:

所述路侧设备根据所述申请离队请求中的路况信息判断当前车辆是否为领导者车辆，若不是，则生成相应的非领导者车辆离队策略，否则，生成领导者车辆离队策略。

5.一种基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，预先沿道路两侧均匀设置多个路侧设备，以及预先在每辆车上安装用于实时采集车况信息的车载装置，所述车载装置与所述路侧设备通过无线通信网络连接，则所述基于车路协同技术的车辆编队方法包括步骤：

当前车辆通过对应的当前车载装置向所述路侧设备发送编队请求；

所述当前车辆通过所述当前车载装置接收所述路侧设备反馈回来的编队策略；所述编队策略是所述路侧设备根据所述当前车辆发送来的编队请求生成的；

所述当前车辆在所述当前车载装置的控制下，根据所述编队策略行驶以形成车辆队列。

6.如权利要求5所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，所述编队请求包括申请成为领导者车辆请求，申请入队请求和申请离队请求，则所述路侧设备生成的该编队策略分别为车队创建策略，入队策略和离队车辆，则所述当前车辆在所述当前车载装置控制下，根据所述编队策略行驶以形成车队的步骤，具体包括步骤：

所述当前车载装置对所述编队策略的类型进行识别，

若所述编队策略为车队创建策略，则所述当前车载装置根据所述车队创建策略控制所述当前车辆创建车队；

若所述编队策略为入队策略，则所述当前车载装置根据所述入队策略控制所述当前车辆行驶，以加入到所述当前车辆所申请要加入的当前车队中；

若所述编队策略为离队策略，则所述当前车载装置根据所述离队策略控制所述当前车辆行驶，以离开所述当前车辆所在的当前车队。

7.如权利要求5所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，所述车队创建策略中给定了所述当前车辆行驶的车道，行驶的速度，车间距，以及车队容量，则所述当前车载装置根据所述车队创建策略控制所述当前车辆创建车队的步骤，具体包括步骤：

所述当前车载装置按照所述给定的车道、速度和车间距行驶，并通过无线通信网络，将所述车队创建策略发送至跟随车辆以形成车队。

8.如权利要求5或7所述的基于车路协同技术的车辆编队方法，其特征在于，当所述当前车辆为领导者车辆时，还包括步骤：

所述当前车载装置接收所述当前车辆的跟随车辆通过对应的车载装置发送来的车况信息，并根据各自的车况信息判断各辆跟随车辆的前后车间距误差是否超过预设的误差阈值，若是，则向该跟随车辆发送调整指令。

9.一种基于车路协同技术的车辆编队***，其特征在于，包括沿道路两侧均有设置的多个路侧设备以及安装在每辆车上的车载装置，且所述路侧设备与其覆盖范围内的每个车载装置通过无线通信网络连接，其中，

所述车载装置用于生成编队请求，并通过无线通信网络将所述编队请求发送至所述路侧设备，以及接收所述路侧设备反馈回来的根据所述编队请求生成的编队策略，并根据所述编队策略控制对应侧车辆行驶以形成车辆队列；

所述路侧设备用于接收所述车载装置发送来的编队请求，并根据所述编队请求生成相应的编队策略，并通过无线通信网络将所述编队策略反馈至所述车载装置。

10.如权利要求9所述的基于车路协同技术的车辆编队***，其特征在于，当所述车载装置所对应的车辆为所形成车辆队列的领导者车辆时，所述车载装置还用于接收所述领导者车辆的跟随车辆通过对应的车载装置发送来的车况信息，并根据所述车况信息判断各辆跟随车辆的前后车间距误差是否超过预设的误差阈值，若是，则所述车载装置向所述跟随车辆的车载装置发送调整指令。