CN109285373B - 一种面向整体道路网的智能网联交通*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面向整体道路网的智能网联交通***，包括感知、通信和控制模块，管理由路段和节点连接的整个交通***。当智能网联车在一个交通网络中行驶时，它们会途径不同类型的道路设施，例如基本路段、高速公路、主干道、交通瓶颈路段、交织和合流路段、交叉口、道路的开始或最后一公里、停车区、桥梁、隧道、多式枢纽等等。这些在一个交通网络中的不同路段和节点在几何设计和设施特性方面存在显著差异。本发明提供了具体的智能网联交通***子***设计，以适应不同类型道路特征，实现完整的门到门的出行。

Description

一种面向整体道路网的智能网联交通***

技术领域

本发明涉及智能网联交通***，覆盖了一个交通网络下的所有道路网络。具体地，本发明为不同类型道路提供了控制***及子***，以实现实时车辆信息的采集；向智能网联车提供控制和诱导信号，以实现在不同路段和节点的自动驾驶。

背景技术

自动驾驶车已在研发中，这类车辆能感知其周边环境，并在没有人操作的情况下实现巡航。目前，这类车辆主要处于试验测试阶段，尚未投入广泛的商业应用。现有的方法需要昂贵且复杂的车载***，这也导致广泛实施成为一项重大挑战。

已公开的专利(申请号：201711222257.1)提出了一种代替性的***和方法，即智能网联交通***。该发明提供了***和方法，来采集环境和车辆中重要道路的特定信息，并将控制指令发送给智能网联车，以确保车辆通过路段和节点。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向整体道路网的智能网联交通***，用于实现不同类型道路上实时车辆信息的采集，为智能网联交通***中车辆在不同路段和节点的自动驾驶提供控制和导航的指令。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种面向整体道路网的智能网联交通***，包括感知、通信和控制模块，管理由路段和节点连接的整个交通***。

所述智能网联交通***中的车辆包括智能网联车和非智能网联车；所述智能网联车和非智能网联车包括由人驾驶的车辆、自动驾驶车辆和网联车。

所述路段和节点在相邻路段和节点处具有重叠的感知和控制区域，以实现智能网联车在相邻路段和节点之间的切换。

所述智能网联交通***具有四种控制级别：

1)车辆级；

2)路侧单元级别；

3)控制单元级别；

4)控制中心级别。

所述车辆级的控制是指车辆具有车载***或应用，能够通过运作车辆动态***以获取来自路侧单元的道路协调指令。

所述路侧单元级别的控制是指由路侧单元管理路段和阶段，该路侧单元具有感知和控制车辆的功能；所述感知功能通过激光雷达、视频、和/或雷达感知路段或节点上的车辆、道路和交通控制信息；所述路侧单元，根据感知信息决策和传输冲突避让、路径执行、换道协调和高解析度诱导指令给车辆，在道路层面协调以实现车辆自动驾驶。

所述控制单元级别包括多个由一个控制单元管理的路侧单元；其中，控制单元负责更新移动目标的动态地图，并为连续自动驾驶协调控制不同路侧设备；其中，多个控制单元通过控制中心互联，以覆盖一个区域或子网络。

所述控制中心级别具有高性能运算和云服务的功能，负责管理所有路径规划和更新拥堵、事件、极端天气和具有地区影响的事件的动态地图；其中，所述控制中心级别还负责管理与其它应用服务的连接，包括支付与交易***、地区交通管理中心，第三方应用；所述智能网联交通***包括多个控制中心以促进不同大都市区或跨大都市区的智能网联交通驾驶。

所述感知、通信和控制模块包括车辆级、路侧单元层级、控制中心层级、控制中心层级的数据和通信；其中：

所述车辆级的数据和通信，包括一个车辆层，一个基于车辆的车载单元层，采用如下一种或多种数据流：

1)路侧单元识别和道路引导坐标，其中车辆接收在控制中路侧单元的安全证书和识别，道路引导坐标和其他在控制中路侧单元的信号或通知；

2)车载单元传感器数据，包括基于车辆的传感器数据，传感器数据包括周边车辆和道路条件；其中，数据通过一个车载单元控制器传输，以决定车辆动态控制信号；其中，部分感知数据会对路侧单元范围内的其它CAVH车辆产生影响，将会被传输回路侧单元；

3)车辆动态控制信号，包括由车载单元控制器生成的加速踏板启动器、制动启动器等级和转向角，其中信息通过有线或无线传输到车辆机械***；

所述路侧单元层级的数据和通信，包括一个路侧单元层级，采用如下一种或多种数据流：

1)一个车辆识别和路线规划，其中一个路侧单元接收一个识别和高等级路线规划并协调来自控制单元的信号；

2)移动目标的高解析度传感器数据和在路侧单元覆盖范围内的设施状态将在内部处理；所述传感器数据包括可能影响车载单元控制器决策的数据，所述数据包括：限速，交通控制装置状态，车辆冲突信息，天气和路面状况；其中所述传感器数据被传输到车辆层，其中，可能影响本地或区域网络智能网联交通***控制的传感器数据将通过有线或无线传输到控制单元；

3)路侧单元利用在覆盖区域内的实时站点图和正在参与的智能网联交通***中的车辆的路线执行计划内的来为每一辆CAVH车辆生成高分辨率的路上导航坐标，其中导航坐标通过无线通信被发送到每一辆CAVH车辆；

4)路侧单元发送和接收车辆切换数据给附近路侧单元，数据包括车辆ID、路线和路上导航坐标；

其中，所述高分辨率路上导航坐标将发送给所有CAVH车辆或通过与其它车辆的安全专用通信发送；

所述控制中心层级的数据和通信，包括一个控制中心层级，采用如下一种或多种数据流：

1)从控制中心接收的CAVH车辆识别，路线计划以及区域事件和事件警报数据；

2)控制单元根据强制车道变更的预路线、和所遵守的强制性车道规则、或由于拥堵而预合流来协调路侧单元之间的车辆移动：其中车辆特定的协调信号被发送到路侧单元；

3)控制单元从路侧单元接收可能影响多个CAVH道路段和节点的感知数据；

4)控制单元向相邻控制单元发送和接收车辆越区切换数据，包括车辆ID和路线数据；

其中，所述感知、通信和控制模块包括一个控制中心层级，采用如下一种或多种数据流，以执行地区路径选择、更新地区事件地图、协调不同控制单元、连接其它应用和服务：

1)与交易，付款，运输和第三方应用程序进行数据交互；

2)包括在区域或通道层激活的拥堵缓解信息和有效业务量管理信息的信号被发送到对应的控制单元；

3)与地区的交通管理中心就拥堵，事故，施工，特殊事件和其他交通管理信息进行数据交互；

4)CAVH车辆ID和参与车辆的高层级起讫点和路径规划；

其中，所述感知、通信和控制模块管理智能网联交通***接入和退出；CAVH车辆从诸如停车场，小街，匝道和交叉口的关键入口节点采集；在进入智能网联交通***后，车辆ID和起讫点信息将被收集并传输到智能网联交通***；

其中，所述CAVH车辆是指智能网联交通***中的车辆。

所述车辆将要离开智能网联交通***时，CAVH车辆的控制权将交回驾驶员；若驾驶员不能立马接手，CAVH车辆会被停在一个存储/缓冲区域；假如智能网联交通***的出口节点是一个自动停车点，那么车辆将离开智能网联交通***并停在目的地。

所述智能网联交通***包括一个基本路段子***，由以下一个或多个组件组成：一个基本路段和设施，基础服务，基础管理，一个车辆和车载子***，一个路侧感知和指挥***，本地和地区交通控制单元/控制中心，通信，云，分析、优化、计算和安全中心；

其中，所述基本路段和设施为其他模块提供支撑功能，生成高密度地图，提供高密度定位能力，并根据不同模块路段的覆盖信息来处理交换功能；

其中，所述车辆和车载子***用于控制和协调智能网联交通***中的车辆，通过以下模块实现：

1)接口模块，用于车辆与人类用户之间通信；

2)通信模块，用于将车辆控制信号和交通数据发送到路侧单元并从路侧单元接收交通数据；

3)感知模块，其使用安装在车辆上的传感器收集周围的车辆、道路、和交通控制信息，并使用该信息来进行驾驶决策，进而利用通信模块将选择的信息发送到路侧单元；

4)识别和安全模块，为***提供车辆特定信息，以实现跟踪和安全目的；

5)双层驾驶信号组合模块，将来自路侧单元和车辆感知模块的信息整合，并将该信息划分为高级别信号组和低级别信号组；其中，高级别信号包括车道选择、路径和车辆相对位置；低级别信号包括车辆全球定位和当前的状态；

6)操作模块，根据来自其他模块的融合的驾驶信号来制定车辆路线的决策并操作***；

其中，所述路侧感知和指挥子***用于感知路侧环境，控制或协调智能网联交通***中的车辆，通过以下组件实现：

1)感知组件，采集道路环境信息；其中感知组件包括的信息来自于激光雷达或雷达传感器和视频；

2)通信组件，向车辆发送和接收车辆控制信号和交通数据，并与上游控制单元交换信息；

3)控制和协调组件，路侧单元接收关于来自控制单元的控制和协调指令的反馈，并将所述指令传递给车辆子***。

其中，所述本地和地区交通控制单元/控制中心用于优化和控制智能网联交通***中的车辆，基于以下三个层次：

1)底层包括驾驶排队管理、出/入、转换；

2)中层包括负载均衡和事件预警；

3)高层包括拥堵检测、预警和转移。

其中，所述云和智能网联交通服务提供组件提供的服务包括移动供应服务、数据服务、应用服务、与其它城市服务和应用的交互；所述移动供应服务允许智能网联交通***与其它移动供应服务合作以提高***性能；其它移动供应服务提供他们的数据和信息给智能网联交通云，并接收整合的反馈信息；所述数据服务辅助智能网联交通***存储数据，提供在线和离线的数据处理和融合功能；所述应用服务提供了与智能网联交通***外其他服务的接口；所述接口包括用于特定需求的被组织和设计好的信息，包括停车换乘、中转换乘、事件和活动以及在目的地的兴趣点POI信息；其中，所述与其他城市服务/应用服务的交互，通过与政府机构和商业企业交互以检索数据的鲁棒性和准确性；

其中，所述分析、云、计算和安全中心组件承载提供智能网联交通服务所需的物理硬件和设备。

包括一个瓶颈路段子***，用于解决具有相对低速和高密度车辆的常发性或偶发***通拥堵，以促进低速车辆跟驰、驾驶员舒适性和能量效率，包括以下一个或多个组件：

1)车辆和车载组件，在拥挤驾驶模式下操作CAVH车辆而不是常规模式，以减少燃料消耗，并通过环保驾驶/排队算法在微观水平上提高安全性和驾驶员的舒适度；

2)路侧组件，考虑瓶颈区段内的所有交通并组织CAVH车辆，通过速度协调和动态合流控制，减少宏观/中观层面的激波和走走停停现象；

3)控制中心组件，处理区域交通控制信号，包括绕行、临时车道调节、与其他部分子***的交互；

4)云组件，在拥堵路段，使用个人数据管理，包括目的地变更、绕道需求，预约重新安排、紧急情况和收费计划；

5)感知组件，在瓶颈路段，需要增设额外的路侧单元，以便解决在交通拥堵时彼此重叠的车辆导致交通传感器的视线局限问题；

6)通信组件，通过增设的路侧单元提供额外的通信能力和设备来解决信号丢失和滞后。

所述智能网联交通***包括一个合流、分流和交织路段子***，该子***包含多车辆类型的控制和混合交通控制组件；

其中，所述合流、分流和交织路段子***覆盖的高速公路包括主线路段、入口匝道和出口匝道；

其中，所述子***管理三种不同类型的车辆：1)主线通过车辆，2)入口匝道合流车辆，3)主线分流车辆；

其中，所述子***允许定制控制或导航信号给不同车辆组合，这些车辆具有或不具有不同网联自动车(CAV)技术；

其中，所述子***包括一个合流控制***，具有以下三个控制目标：

1)车辆控制包括车辆识别，车辆目标路段/车道，包括：通过、合流、分流、通过内侧车道，车辆轨迹检测和传输，合流控制信号传输，人机界面；

2)路侧单元控制包括合流和参与车辆的动态地图，车辆数据管理，最佳车间距和换道控制，车辆数据反馈，以及基于车辆的控制引导信号生成；

3)控制中心控制包括响应宏观交通状况而实施的宏观合流控制指令；其中，宏观交通状况包括可变速度限制。

所述智能网联交通***包含一个最初和最后一公里子***，用于管理包括车辆入/出、驾驶导航、人机交互、转换提醒和停车在内的行程开始/结束阶段的驾驶；

其中，所述子***包括一个接入子***和退出子***；其中，接入子***管理和支持车辆从关键节点进入智能网联交通***，所述关键节点包括停车点、街道、匝道、交叉口和存储/缓冲区；其中，车辆身份信息和起讫点信息将通过智能网联交通***采集和转换，由以下组成部分：

1)接入智能网联交通***的车载设备，具有人机界面、开始提醒、最初一公里导航和兼容转换的驾驶的额外功能；

2)接入智能网联交通***的路侧单元，识别接入车辆、采集接入信息和收取停车费用；

3)接入智能网联交通***的控制单元和控制中心，处理来自路侧单元的接入数据，完成接近、车辆运动等管理功能；

4)接入智能网联交通***的云，具有多模式转换、时刻表保护、会议/出行的功能；

其中，所述退出子***管理车辆安全地离开智能网联交通道路；当车辆靠近智能网联交通***边界时，预警将被发送给驾驶员，让其选择目的地停车点，并将智能网联交通车辆控制权交回驾驶员；当驾驶员不能立马接管，车辆被停在一个存储或缓冲区；假如智能网联交通***的出口节点是一个自动停车点，车辆完全停在目的地后离开智能网联交通***；

其中，所述退出***包括：

1)退出***的车载单元，具有人机界面、结束提醒、自动停车、兼容转换驾驶的功能；

2)退出***的路侧单元，识别退出车辆、收集退出信息、并提供停车检测信息包括可用性和限制；

3)退出***的控制单元和控制中心，处理来自路侧单元的接入数据，完成管理功能包括接近、车辆运动；

4)退出***的云，提供兴趣点(POI)建议和停车信息。

所述智能网联交通***包含一个缓冲子***，当驾驶员未对边界逼近警告做出响应时，管理停车和行驶；其中，所述缓冲子***包括在智能网联交通***覆盖范围内的缓冲停车、临时停车的管理，以及路上缓冲环和路肩停车；其中，所述缓冲停车***自动选择一个目的地附近的缓冲停车点，并在驾驶员在退出过程期间未作出响应时执行停车；其中，所述缓冲停车点位于智能网联交通***的边界区域；当选择的目的地附近没有可用的缓冲停车点时，缓冲子***选择智能网联交通***中在目的地较近的临时停车点，并等待驾驶员接管车辆的控制；当在退出节点附件均没有可用的缓冲停车点和临时停车点，缓冲子***计划一个缓冲环，控制智能网联交通***车辆在智能网联交通***道路上行驶直到驾驶员接管车辆的控制；当所在区域交通比较繁忙，或者在紧急事件情况下，CAVH车辆被允许停在路肩上。

所述智能网联交通***包含一个交叉口子***，管理交叉口节点、车载单元、路侧单元、控制单元/控制中心、交叉口服务和交叉口的交通管理；其中，交叉口节点具有空间管理和预留功能来处理交通交互；CAVH车辆和其他非CAVH的手动、网联或自动驾驶车辆的缓和控制器，也包括在交叉口路段中以整合信息和在CAVH和非CAVH车辆之间反馈信息；

其中，所述交叉口子***包括：

1)车载单元，具有在交叉口路段的车辆动态控制和交叉口接近/离开应用；

2)路侧单元，提供车辆车道组控制和车辆驾驶预约和计划，以辅助CAVs通过交叉口。

3)控制单元/控制中心，负责方法管理、路侧单元控制和车辆运动管理；

4)计算和管理中心，管理信号配时方案、车道和路径管理、跟踪和预测CAVH及非CAVH车辆的运动和交互；

其中，所述交叉口服务，管理车辆的组队、车道和路线的执行、行人和自行车交互。

所述智能网联交通***包含一个桥梁、隧道和收费广场子***，管理路径规划、预合流控制、专用车道导航和控制；

其中，所述专用车道是指高占用率收费道(HOT)，高占有率车道(HOV)、或可逆车道；

其中，所述桥梁、隧道和收费广场子***在车辆进入覆盖区域后为其规划路线，包括：1)目的地，所述目的地包括通过交通、出匝道、需称重、进入专用道；2)车辆类型，所述车辆类型包括高占用率车辆、优先车辆、具有电子标签的车辆；

其中，所述桥梁、隧道和收费广场子***包括以下分层：

1)车辆层，管理预合流控制信号，以让车辆在接近桥梁、隧道或收费广场设施时做好准备；

2)路侧单元层，维护参与车辆和周边车辆的实时地图，并生成和分配预合流计划；

3)控制单元层，与附近的控制单元进行通信，以调整交通信号和其他控制目标、协调出入交通，进而实现***范围的优化；

4)控制中心层，接收包括严重拥塞、事故、维护和极端天气的事件信号并影响子***的控制；

其中，所述特殊车道导航和控制包括：

1)智能网联交通***决定车辆ID以及车辆类型是否符合专用车道的资格；

2)提供车队管理，以实现协同式跟驰控制，有助于形成车队；

3)路侧单元管理车队形成、变形、介入和离开车队；

4)控制中心/控制单元处理事件信息以提供警告和导航信号；

其中，所述确定专用车道资格，需考虑HOV车道的占有率等级，HOT车道的电子收费标签可用性，以及可逆车道的路线规划。

所述智能网联交通***包含一个停车子***，管理智能网联交通***的停车过程，以确保车辆安全和高效地接入和退出智能网联交通***；

其中，所述停车子***包括三个子***：行程前***、行程中***、行程后***；

其中，行程前***包括允许驾驶员发出驾驶请求、选择行程起讫点的人机界面；其中，控制单元和控制中心计算请求，并将向停车场路侧单元发布指令；停车场路侧单元执行停车点出口控制，并向车辆提供行驶路径导航；

其中，行程中***执行行驶路线，在整个智能网联交通***道路***控制下行驶；当车辆接近目的地时，路侧单元发送一个预警给车载人机界面，以供车辆选择目的地停车计划；假如所选择的停车目的地超出了智能网联交通***范围，最初和最后一公里***将接手控制权；假如停车目的地在智能网联交通***范围内，车辆完全停在所选停车点后退出智能网联交通***；假如驾驶员没有立马做出停车决策，车辆会被停在一个存储或缓冲区；

其中，行程后***执行停车充电，并控制车辆重新启动和重新规划路线。

所述智能网联交通***包含一个多模式站点组件，能够提供与其他路段和节点的I2X和V2X集成；

其中，多模式站点路段拥有的模式信息包括类型、时刻表、通行能力、路线，可提供停车换乘选项、上下车点、等候区域；

其中，所述组件包含一个车辆与车载***，具有在站点内导航和自动驾驶、自动停车引导、多模式通知、时刻表选择、准点率、自动引导至下一个行程等功能；

其中，所述组件包含一个路侧感知单元，提供站内设施交通感知***、停车感知和自动停车导航；

其中，所述组件包括一个本地和地区交通控制；控制中心/控制单元管理交叉口，负责站点进出管理、站内路侧单元控制和集成的通道管理应用；

其中，所述组件包括一个云组件，提供多模式规划、模式转换和收费、停车空间预留、票价支付***；

其中，所述组件包括一个多模式服务组件，管理多模式行程、停车规划和运营；

其中，所述组件包括一个管理中心，管理多模式优化和计算、***内部协调、上下客优化、车辆定位优化。

有益效果：本发明提供了一种智能网联交通***，是一种所有类型道路的车辆运营与交通控制的综合***。本发明提供了具体的智能网联交通***子***设计，可适应不同类型道路特征，实现完整的门到门的出行。

附图说明

图1是一个基本路段的示例图。

图2是一个瓶颈路段的示例子***。

图3是一个合流/分流路段的示例子***。

图4是一个最初和最后一公里路段的示例子***。

图5是一个缓冲停车路段的示例子***。

图6是一个交叉口路段的示例子***。

图7a和7b是一个桥梁/隧道/收费广场路段的示例子***，图中照片来源于谷歌卫星图像和谷歌街景。

图8是一个多站点路段的示例子***。

具体实施方式

本发明涉及一种覆盖交通网络中所有道路类型的智能网联交通***。具体地，所述***和方法提供的控制***和子***方案，可以实现不同类型道路上实时的车辆信息采集，为智能网联交通***中车辆在不同路段和节点的自动驾驶提供控制和导航的指令。需要注意的是这些仅是描述性实施例，本发明的内容不限于这些具体实施例。

本发明中，所涉及的简称对应的技术术语如下：

CAVH：Connected automated vehicle highway，智能网联交通；

TCU：Traffic control unit，交通控制单元；

TCC：Traffic control center，交通控制中心；

RSU：Road Side Units，路侧单元；

LiDAR：激光雷达；

TMC：traffic management center，地区交通管理中心；

I2X：路侧设备至各交通组成要素，X泛指所有车、路、人、非机动车；

V2X：车辆到其它交通组成要素，X泛指所有车、路、人、非机动车；

IRIS：Intelligent road infrastructure system,智能道路设施***；

OBU：车载单元；

OD：起讫点；

CAV：网联自动车；

POI：兴趣点；

HOT：高占用率收费道；

HOV：高占有率车道。

在一些实施例中，所述***具有感知、通信和控制模块，通过路段和节点进行连接，管理整个交通***。在一些实施例中，智能网联交通***管理的车辆包括智能网联车和非智能网联车。在一些实施例中，智能网联车和非智能网联车包含人工驾驶车辆、自动驾驶车辆和网联车辆。

在一些实施例中，路段和节点在相邻的路段和节点上有重叠的感知和控制区域，以确保不同路段和节点之间智能网联车的有效切换。

在一些实施例中，智能网联交通***包括四种控制等级：1)车辆级；2)路侧单元级(Road side unit,RSU)；3)交通控制单元级(Traffic control unit,TCU)；4)交通控制中心级(Traffic control center,TCC)。

在一些实施例中，在车辆级控制中，车辆具有车载***或应用，可操控车辆动力***，以获取来自RSU的道路协同指令。

在一些实施例中，在RSU级中，RSU具备感知和控制车辆的功能，以管理路段或节点。在一些实施例中，感知包括来自LiDAR和/或雷达传感器的信息，或者采用计算机视觉或其它相关***来全面感知路段或节点的信息。在一些实施例中，RSU响应感知，管理冲突避让、路径执行、换道协调和高精度导航等需求，执行车辆的自动驾驶。

在一些实施例中，在TCU级中，由一个TCU管理多个RSUs。在一些实施例中，TCU负责更新移动目标的动态地图，控制协调不同的RSUs，以实现连续的自动驾驶。在一些实施例中，多个TCUs通过TCCs相连，以覆盖一个区域或子网络。

在一些实施例中，TCC级包含了高性能计算和云服务，负责管理整体的路径规划，更新具有地区级影响的拥挤、事故、极端天气和事件的动态地图。在一些实施例中，TCC级更进一步负责管理与其它应用服务的连接，包括但不限于付费和交易***、地区的交通管理中心(Traffic management centers,TMCs)，和第三方应用(例如，政府应用、私人企业应用等)。在一些实施例中，多个TCCs被用来实现智能网联车在大都市区间的行驶。

在一些实施例中，感知、通信和控制模块包括车辆层级数据和通信。在一些实施例中，这些数据和通信包括，例如，车辆层包含一个基于车辆的车载单元(On-Board Unit,OBU)层，采用了如下一种或多种数据流：1)路侧单元ID和道路导航坐标，其中车辆接收RSU的安全认证和识别、道路导航坐标和其他RSU的信号或通知。2)OBU感知数据包括基于车辆的感知数据，包括周边车辆和道路条件，其中，数据被传输至一个OBU控制器以决定车辆动态控制信号，其中部分会影响智能网联***中其它车辆的感知数据将会被传输回RSU。3)车辆动态控制信号(例如，油门踏板执行器，制动执行器和转向角度)由OBU控制器生成，其中信息通过有线或无线方式传输给车辆机械***。

在一些实施例中，感知、通信和控制模块包括一个RSU层级，应用一种或多种数据流：1)车辆识别和路径规划，其中RSU接收来自TCU的识别和高层级路径规划和协调信号；2)在RSU覆盖范围内，移动目标和设施状态的高解析度感知数据在内部处理，所述感知数据包含了所有可能影响OBU控制决策的数据(例如，限速、交通控制设施状态、车辆冲突信息、)；其中，感知数据被传输至车辆层，感知数据可能影响智能网联交通***对一个地区或区域网络的控制，将通过有限或无线方式向TCU传输。3)RSU利用在覆盖范围内的实时点图、参与智能网联交通***车辆的路径来执行计划，为智能网联交通***的每一辆车生成高精度道路导航坐标。其中，导航坐标通过无线通信传递给每一辆智能网联交通***的车。4)RSU从相邻RSUs中发送和接收车辆切换数据，包括车辆ID、路径和道路导航坐标方面的数据。在一些实施例中，高解析度的道路导航坐标通过与车辆的安全专用通信被发布至所有智能网联交通***中车辆。

在一些实施例中，感知、通信和控制模块包括一个TCU层，采用了如下一种或多种数据流：1)接收来自TCCs的智能网联车ID、路径规划、区域事故和事件警告数据。2)TCUs协调RSUs间的运动，包括强制换道的预路径协调、遵守强制换道规则、或者拥堵时协调提前合流。其中，基于车辆的协调信号将被传送至RSUs。3)TCUs接收来自RSUs的感知数据，这些数据可能会影响多个智能网联交通***的路段和节点。4)TCUs发送和接收来自相邻TCUs的车辆切换数据，包括车辆ID、路径等方面数据。

在一些实施例中，感知、通信和控制模块包括一个TCC层级，包括以下一种或多种数据流，以执行地区路径规划、更新地区事件图、协调不同TCUs以及联系不同的应用和服务：1)应用于交易、支付、传输和第三方应用的数据交换。2)拥堵疏散信息的信号、地区或通道级的主动交通管理信号将被传送至各个TCU。3)地区级交通管理中心的数据交换，涉及拥堵、事故、施工、特殊事件和其它交通管理信息。4)参与车辆的智能网联车ID、OD和路径规划。

在一些实施例中，感知、通信和控制模块管理***接入和输出。在一些实施例中，智能网联车在如下关键节点被采集信息，但不限于这些关键节点：停车点、匝道和交叉口。在一些实施例中，在进入***前，车辆ID和OD信息被智能网联道路***采集和传输。在一些实施例中，在驶离***前，智能网联车的控制权将转交给驾驶员。在一些实施例中，如果驾驶员不能立马接收车辆控制，车辆停靠到缓冲区域。

在一些实施例中，***包括一个基本路段子***，包括一个或多个以下组件：1)一个基本路段和设施；2)基础服务；3)基础管理；4)一个车辆和车载子***；5)一个路侧感知和指挥***；6)局部和地区交通控制(TCU/TCC)；7)通信；8)云；9)分析、优化、计算和安全中心。

在一些实施例中，基本路段和设施组件为其他模块提供支撑功能，生成一个高密度地图，提供高密度地图的定位功能，处理基于不同路段覆盖信息的转换功能。

在一些实施例中，车辆和车载***组件控制协调智能网联交通***中的车辆，通过如下模块实现：1)接口模块，实现车辆和人之间的通信；2)通信模块，传输和接收来自RSU的车辆控制信号和交通信息；3)感知模块，利用安装于车辆的传感器，采集周边信息，并利用这些信息辅助驾驶决策制定和利用通信模块发送所选信息给RSU；4)识别和安全模块提供***一个车辆的唯一信息，以实现追踪和安全目的；5)双层驾驶信号整合模块，将来自于RSU和车辆感知模块的信息进行整合，并将信息分发给高等级的信号组和低等级的信号组；6)运营模块，基于融合的驾驶信号，制定关于车辆路径和***运营的决策。在一些实施例中，高等级的信号包括但不限于：车道选择、路径和车辆相关位置。在一些实施例中，低等级信号包括但不限于：定位和当前车辆状态。

在一些实施例中，路侧感知和指挥子***组件感知路侧环境，控制或协调智能网联交通***中的车辆，采用了如下一种或多种模块：1)感知模块，采集环境信息；2)通信模块，向车辆传输和接收车辆控制信号和交通数据，并与上游TCU交换信息；3)控制和协调模块，其中RSU接收TCU的控制和协调指令，并将指令传递给车辆子***。在一些实施例中，感知模块包括来自LiDAR或雷达传感器和计算机视觉(或其它格式或来源)的信息。

在一些实施例中，局部和地区交通控制(TCU/TCC)组件基于以下三个等级来优化和控制智能网联交通***中的车辆：1)低等级(TCU to Vehicle,T2V)，包括但不限于，驾驶排队管理、驶入/驶出；2)中等级，包括但不限于，负载均衡和事件预警；3)高等级(TMC)，包括但不限于，拥堵识别、预警和缓解。

在一些实施例中，云和CAVH服务供应组件提供的服务包括但不限于：移动供应服务、数据服务、应用服务、与其它城市服务和应用的交互。在一些实施例中，移动供应服务允许CAVH***与其它移动供应服务合作以提升***效果。在一些实施例中，其它移动供应服务提供他们的数据和信息给CAVH云，并接收集计的反馈信息。在一些实施例中，数据服务帮助CAVH***存储数据，提供在线和离线处理和融合数据的功能。在一些实施例中，应用服务向CAVH***外部的其它服务提供接口。在一些实施例中，接口包括为特定需求而组织和设计的信息，例如停车换乘、公交换乘、事件和活动、目的地的兴趣点(POI,Point ofInterests)。在一些实施例中，与城市其它服务/应用服务的交互功能实现与政府部门和商业企业的交互，以获取数据的鲁棒性和准确性。

在一些实施例中，分析、优化、计算和安全中心组件为CAVH服务提供所需的物理硬件和设备。

在一些实施例中，该***包括瓶颈段子***，该瓶颈段子***解决具有相对低速和高密度的常发性或偶发***通堵塞，实现低速下的跟驰、驾驶舒适性、能源效率，其包括以下一个或多个组件：1)车载组件，以拥挤驾驶模式而不是常规模式驾驶CAVH车辆，通过生态驾驶/排队算法减少燃料消耗，并在微观水平上增加安全性和驾驶舒适度；2)路侧组件，考虑在瓶颈段的所有交通情况，组织CAVH车辆以减少宏观/中观水平的激波和走走停停波；3)TCC组件，处理地区交通控制信号，包括但不限于，绕行、临时车道调节以及与其他路段子***的互动；4)云组件，在拥堵路段，使用个人数据管理，包括但不限于目的地变更、绕道需求、预约重新安排、紧急情况和收费计划；5)传感组件，在瓶颈路段，需要额外的感知方法，以避免在拥挤情况下彼此重叠的车辆导致交通传感器的视线问题；6)通信组件，提供额外的通信能力和设施，以解决信号丢失和延迟。

在一些实施例中，***包括合流、分流和交织段子***，包括多个车辆类型的控制和混合交通流控制组件。在一些实施例中，合流、分流和交织段子***提供的覆盖高速公路的范围，包括但不限于，主线、入口匝道和出口匝道。在一些实施例中，合流、分流和交织段子***管理三种不同类型的车辆：1)主线通过车辆，2)入口匝道合流车辆，3)主线分流车辆。在一些实施例中，合流、分流和交织段子***允许定制化的控制，或为具有不同CAV技术的参与车辆提供导航信号。

在一些实施例中，合流控制***包括三个控制目标：1)车辆控制包括但不限于车辆识别，车辆目标车道(通过、合流、分流、通过内侧车道)，车辆轨迹识别和传输，合流控制信号传输和人机界面；2)RSU控制包括但不限于合流和参与车辆的动态图，车辆数据管理，最佳车间距和换道控制，车辆数据反馈以及基于车辆的控制诱导信号生成；3)TCC控制包括但不限于实施宏观合流控制指令，以响应宏观交通状况(包括可变速度限制)。

在一些实施例中，***包括管理行程开始/结束行驶的最初和最后一公里子***，其包括但不限于车辆接入/退出、驾驶导航、人机交互以及转换提醒和停车。在一些实施例中，最初和最后一公里子***包括接入子***和退出子***。在一些实施例中，接入子***管理和支持从诸如停车场、小街道、斜坡、交叉路口和存储/缓冲区位置等关键节点进入CAVH道路***的车辆。在一些实施例中，车辆ID和OD信息被收集并传送到整个CAVH道路***，包括：1)OBU，用于接入***，具有附加功能，包括但不限于人机交互、启动提醒，首公里导航和换乘兼容驾驶；2)RSU，用于接入***，具有附加功能，包括识别接入车辆、采集接入信息、收取停车费用；3)TCU和TCC，用于接入***，具有附加功能，处理来自于RSU的接入数据，完成管理功能包括但不限于车辆逼近、路径选择和车辆运动；4)云，用于接入***，功能包括但不限于多模式转换、时刻表安排保护和其他诸如会议/旅行等的应用。在一些实施例中，退出***管理车辆安全驶出CAVH道路。在一些实施例中，当车辆逼近CAVH***的边界时，一个预警信息将被发送给驾驶员，提醒其选择目的地停车点，并将CAVH车辆的控制权交还给驾驶员。在一些实施例中，假如驾驶员不能立马接手，车辆将被停在一个暂存或缓冲区。在一些实施例中，假如驶出点是一个自动停车位置，车辆将在CAVH***控制下驶出并最终停在目的。在一些实施例中，1)OBU，用于退出***，附加功能包括但不限于人机接口、结束警告、自动停车、转让兼容性驾驶；2)RSU，用于退出***，功能包括识别离开车辆、采集离开信息和提供停车感知信息(包括可用性和限制条件)；3)TCU和TCC，用于退出***，功能包括处理RSU的接入数据，完成管理功能包括但不限于车辆逼近、路径选择和车辆运动；4)云，用于退出***，功能包括给POI建议和停车信息。

在一些实施例中，***包括一个缓冲子***，当驾驶员在CAVH边界区域未对边界逼近警告做出响应时，管理停车和行车。在一些实施例中，缓冲子***包括缓冲区停车、CAVH范围内的临时停车、路上缓冲环、路肩停车。在一些实施例中，当驾驶员在退出过程中并未作出响应，缓冲停车***自动选择目的地附近的缓冲停车点并停车。在一些实施例中，缓冲停车点位于CAVH***的边界区域。在一些实施例中，当所选目的地附近没有可用的缓冲停车点时，缓冲子***选择在CAVH***范围内靠近目的地的临时停车点来停车，并等待驾驶员来接收车辆控制需求。在一些实施例中，当在退出节点附近缓冲停车点和临时停车点均不可用时，缓冲***规划了一个缓冲环，在CAVH的道路上控制智能网联汽车直至驾驶员接管车辆的控制。在一些实施例中，在交通不拥挤的区域，或者在紧急条件下，智能网联车将被允许停在路肩上。

在一些实施例中，***包括一个交叉口子***，管理交叉口节点、OBUs、RSUs、TCU/TCCs、交叉口服务和交通管理。

混合控制器是交叉口路段的另一个要素，用于CAVH车辆、其它人工驾驶车辆、网联车、非CAVH自动驾驶车的协调控制。这需要相关的其它交互的非CAVH车辆的数据采集和信息反馈。

在一些实施例中，1)OBU，包括车辆动态控制和在交叉口路段的交叉口接近/离开应用；2)RSU，为辅助智能网联车通过交叉口，提供车道组控制和车辆驾驶预约和计划；3)TCUs/TCCs处理车辆接近管理、RSU控制和车辆运动管理；4)计算和管理中心，管理信号配时计划、车道和路径管理、跟踪和预测CAVH以及非CAVH车辆的运动和交互。在一些实施例中，交叉口服务管理车辆组、车道和路径执行、行人和自行车交互。

在一些实施例中，***包括桥梁、隧道、收费广场子***，管理路径规划、预合流控制和特殊车道导航和控制。在一些实施例中，特殊车道是指高占有率收费车道(High-occupancy toll,HOT)、高占用率车辆车道(High-occupancy vehicle,HOV)。在一些实施例中，桥梁、隧道、收费广场子***在车辆驶入覆盖区域后，为车辆规划路径，包括：1)目的地，所述目的地包括但不限于，通过型交通、出匝道、进入专用车道；2)车辆类型，所述车辆类型包括但不限于，高占用率车、优先车辆、具有电子收费标签的车辆；同时，规划路径将引导部分车辆进入预合流车道以尽可能减少换道带来的延误。在一些实施例中(例如，严重拥堵、事故和施工等区域)，对于那些目的地和类型表明其可能绕道的车辆，将安排避免桥梁/隧道/收费区的路径。在一些实施例中，1)车辆级管理预合流控制信号，在车辆接近桥梁、隧道和收费广场等设施时让车辆做好准备；2)RSU级维护和参与周边车辆的实施地图，生成和发布预合流计划；3)TCU级与周边控制单位进行通信，以调整交通信号和其他控制目标，协调入口/出***通和获得一个***级别的优化；4)TCC级接收事件信号包括但不限于，严重拥堵、事件、施工和极端天气、以及影响控制的子***。进入覆盖区域可能是受限制的，因此需要发布绕道控制信息。

在一些实施例中，对于特殊车道的导航和控制，1)CAVH***决定车辆ID和类型是否符合特殊车道；2)车队管理，以促进协调性跟驰控制和促使车队形成；3)RSUs管理车队形成，解散，***和离开事件；4)TCCs/TCUs通过处理事件信息信号来提供警告和诱导的信号。在一些实施例中，确定特殊车道的资格需要考虑HOV车道的占有率水平、HOT车道的电子收费标签可用性、可逆车道的路径方案。

在一些实施例中，***包含一个停车子***，管理智能网联车的停车过程，以确保车辆驶入和驶出CAVH***更加安全和高效。在一些实施例中，停车子***包含了三个子***：行程前***、行程中***和行程后***。在一些实施例中，行程前***包括一个人机界面，允许驾驶员提出驾驶需求，选择行程起讫点。在一些实施例中，TCUs和TCCs计算需求，并向停车点RSUs发送指令，停车点RSUs执行停车点出口控制并向车辆提供行驶路径诱导。在一些实施例中，行程中***执行行驶路径，并在整个CAVH道路***的控制下行驶。当车辆接近目的地时，RSU将警报发送到车辆上的人机界面以提醒选择目的地停车计划。在一些实施例中，如果所选停车目的地超出了CAVH***覆盖范围，最初和最后一公里***将接手控制权。在一些实施例中，如果停车目的地在CAVH范围内，车辆将驶出CAVH***并在所选停车点停车。在一些实施例中，如果驾驶员不能立马做出停车决策，车辆将被停靠在存储或缓冲区。在一些实施例中，行程后***执行停车收费和控制、车辆重启和路径重新规划。

在一些实施例中，***包括一个多模式站点组件，提供与其它路段和节点的I2X和V2X交互。在一些实施例中，所述组件包括一个多模式站点路段，包含了模式信息，包括但不限于：类型、行程计划、通行能力和路径；并提供停车换乘选项、上下车站点、门口等候区。在一些实施例中，所述组件包括一个车辆和车载***，具有：在站点内巡航或自动驾驶的车辆、站内停车点的导航或自动停车，多模式通知、进程选择、附着力；并可以自动巡航至下一个行程。在一些实施例中，所述组件包括一个路侧感知单元，提供站内设施交通感知***、停车感知和自动停车诱导。在一些实施例中，所述组件包括当地和区域交通控制，其中TCUs/TCCs管理交叉口，处理站点的接近和离开管理，站点内RSU控制，以及ICM(integratedcorridor management综合走廊管理)应用。在一些实施例中，所述组件包括一个云组件，提供多模式的规划、模式转换和票务、停车位预留和票价支付***。在一些实施例中，所述组件包括一个多模式服务组件，管理多模式出行、停车计划和运营。在一些实施例中，所述组件包括一个管理中心，管理者多模式优化和运算、***内部协调、上下客优化、车辆重新定位优化。

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。首先对附图中的附图标记进行以下说明：

基本路段：

101–OBU:车载单元，控制和协调CAVH***中的车辆，利用接口、通信、传感、识别/安全、驾驶信号组合和操作模块；

102–OBU传感器：安装于车辆，采集周边信息，利用信息完成多任务；

103–地方动态图：周边环境建模，利用来自于车载传感器的数据和来自于RSU的地图数据；

104–规划和决策制定：来自于RSU的指令。对于紧急情况，车辆将由他们自己制定即时决策；

105–RSU：路侧单元，接收来自网联车的数据，检测交通状态，向车辆发送目标指令。RSU网络集中于数据感知、数据处理和控制信号传递。例如，点层TCU或路段层TCC可以和RSU进行整合；

106–RSU传感器：安装于RSUs，采集周边信息，例如道路几何信息、车道信息、车辆信息和其它相关的移动信息，并利用在多个任务重应用这些信息；

107–本地服务器：本地处理和存储中心，用于生成动态地图并根据传感器数据计算CAVH控制/导航信号；

108–动态地图：关于周围环境的动态信息；

109–静态地图：基于离线数据的预定义地图信息，例如定期更新的移动LiDAR数据；

110–RSU和OBU之间的通信：数据流包括从RSU到OBU的指令以及从OBU到RSU的传感器数据；

111–RSU和CAVH云之间的通信：数据流，包括将原始数据上传到云以及将数据处理返回RSU；

112–TCU：交通控制单元，涵盖小型高速公路区域、匝道控制区或交叉口，负责数据收集、交通信号控制和车辆请求处理；

113–初级(T2V)：初级流量控制，包括驾驶队列管理、进入/退出、转换等；

114–中级(T2T)：中级流量控制，包括负载平衡、事件警报等；

115–高级(TMC)：高级流量控制，包括拥堵检测/警报/缓解等；

116–TCU和RSU之间的通信：数据流包括从TCU到RSU的指令以及从RSU到TCU的必要数据；

117–TCU和CAVH云之间的通信：数据流包括将原始数据上传到云以及将数据处理回TCU；

118–CAVH云：提供多种服务的平台，包括移动供应服务、数据服务、应用服务以及与其他城市服务/应用的互动；

119–移动供应服务：来自其他移动供应商的***接口；

120–数据服务：一个帮助CAVH***存储大量数据，并提供在线和离线处理和融合能力的子***；

121–应用程序服务：发布并传输整个CAVH***处理信息的子***；

122–与其他服务的交互：可以提供CAVH***之外的其他服务的成熟接口的子***。这些界面包括针对特定需求而组织和设计的信息；与其他公共和私人提供者提供的相关服务交互，为整合的服务和应用程序检索或交换数据；

123–其他云服务：其他***，包括相关的公共和私人交通或其他服务提供商；

瓶颈路段：

201-RSU传感器：包括RTMS，LiDAR，高角度相机等。检测流量信息并将其发送到RSU控制器。

202-用于瓶颈路段的额外临时RSU传感器：拥挤的流量需要额外的传感器来检测与重叠的车辆，包括移动LiDAR、无人机等。

203-RSU通信：包括4G-LTE和GSM等无线通信，以太网、DSRC等本地通信。在该路段中部署冗余RSU通信，应对高网络容量的大量用户。

204-RSU控制器：处理通信网络中传输的数据，生成控制信号并发送给用户。

205-CAVH环保驾驶单车OBU：启用了环保驾驶功能的CAVH车辆。环保驾驶功能使CAVH车辆在降低燃料消耗、提高安全性以及微观水平的舒适性的情况下驾驶。这个类别的车辆不组成一个车队。

206-CAVH环保驾驶队列车辆OBU：启用了环保驾驶功能的CAVH车辆，并前后的CAVH环保驾驶车辆组合为环保驾驶队列。环保队列协调具有环保及时算法的成员，以减少总体燃料消耗和增加拥挤交通环境的安全性。

207-非CAVH车辆：未参与CAVH***的车辆，但仍可将被RSU传感器感知。

208-云服务：个人云数据管理，如目的地变更、绕道需求、预约重新安排、紧急事件、收费计划等。

209-TCC服务：处理区域交通控制信号，包括绕道、临时车道调节以及与其他部门子***的互动等。

210-CAVH队列功能化切入：CAVH队列被另一个CAVH队列切入。该队列增长并赋予新加入的CAVH车辆应用的队列功能。

211-CAVH队列的非功能化切入：CAVH队列被非CAVH队列切入。该队列被拆分并形成两个新队列。这两个队列的内部协调和控制功能将重新建立。

212-CAVH V2I链接：RSU和CAVH车辆之间的交互。RSU传感器检测CAVH车辆并通过反馈与他们进行通信。RSU控制器在单个CAVH车辆上应用环保驾驶算法，并通过V2I通信传输控制信号。环保驾驶队列算法由RSU控制器在CAVH队列中应用，控制信号通过V2I通信链/网络进行传输。

213-RSU和CAVH环保驾驶单车之间的V2I通信。

214-CAVH环保驾驶单车的检测。

215-RSU和CAVH环保驾驶队列车辆之间的V2I通信。

216-非CAVH车辆的检测：通过RSU传感器检测非CAVH车辆，并通过RSU通信将配置文件数据传输到RSU控制器。但是车辆的反馈和可控性不可用。

217-CAVH V2V链接：CAVH车辆能够通过车载配备的设备(如车载雷达或LiDAR)检测周围的车辆。如果周边车辆也是CAVH车辆，则V2V通信也可用。V2V通信也被用于增强环保驾驶队列控制。

合流/分流：

301-RSU：包括RSU传感器，RSU通信和RSU控制器。它可以检测车辆并与其他单元通信。

302-车辆/OBU：包括与RSU通信且可被检测到的CAVH车辆，以及不能与RSU通信但仍可检测到的非CAVH车辆。CAVH车辆还可以通过车载传感器检测周围车辆，并与周围的其他CAVH车辆进行通信。

303-TCC：TCC控制包括响应宏观交通状况的宏观合流控制命令的实施，例如，可变限速。

304-CAVH云服务：CAVH云管理CAVH服务的反馈，包括调度和路由。

305-其他云服务：其他云组件管理其他云服务的反馈，包括POI推荐、转接等。

306-CAVH V2I链接：CAVH车辆可由RSU检测到，也可与RSU进行通信以发送反馈并接收控制命令。

307-非CAVH V2I链接：非CAVH车辆可由RSU检测到，但不能与RSU通信。

308-完整的CAVH V2V链接：CAVH车辆可以通过车载传感器检测周围的CAVH车辆，还可以通过车载通信设备与其他周围的CAVH车辆进行通信。

309-部分CAVH V2V链接：CAVH车辆可通过车载传感器检测其周围的非CAVH车辆。如果装备了传感器，一些非CAVH车辆也可能能够检测到他们的周围环境，而另一些车辆如果没有配备传感器则无法检测周围环境。但是，CAVH车辆不能与非CAVH车辆之间直接通信。

310-合流/分流方案I

311-合流/分流方案Ⅱ

312-合流/分流方案Ⅲ

313-合流/分流方案Ⅳ

最初和最后一公里：

401-道路路段-节点***：道路网络区域中的整体CAVH***，用于控制在不同类型的城市道路上行驶的CAV。

402-车辆OBU：车载设备，通过接口、通信、感应、识别/安全、驾驶信号组合和操作模块，控制和协调CAVH***中的车辆；

403-路段-节点RSU：路侧设备，接收来自连接车辆的数据流，检测交通状况并向车辆发送有针对性的指令。RSU网络负责数据感知，数据处理和控制信号传输。物理形式上，例如点层TCU或路段层TCC可以与RSU组合或集成；

404-路段-节点TCU：交通控制单元，涵盖小型高速公路区域、匝道控制区或交叉口，负责数据收集、交通信号控制、车辆请求处理和出行路线。TCU***是TCC的子***。

405-合流/分流***：CAV的决策单元能够安全高效地融入/分离交通流量。

406-从道路路段节点***到边界检测&控制切换***的通信：退出数据流包括CAV行驶计划，接近CAVH边界检测&控制切换***运行的情况和车辆位置。

407-边界检测&控制切换***：安装在CAVH***边界上的传感装置，用于检测车辆接近位置，并在必要时向司机发送信息以控制车辆。当没有收到驾驶员的回复时，它还会制定缓冲停车计划。

408-从边界检测&控制切换***到道路路段节点***的通信：从CAVH边界检测&控制切换***到道路路段节点***访问数据流，包括车辆行驶计划、接近情况和位置。

409-从边界检测&控制切换***到缓冲停车***的通信：关于缓冲停车***缓冲停车计划的数据流预留服务。

410-CAVH用户界面：用户设备，包括手机应用程序、便携式设备和互联网以呼叫驾驶/停车服务。

411-CAVH用户界面和TCU之间的通信：关于CAVH用户界面到TCU的CAV服务应用程序的数据流。通信使用例如4G/5G无线网络。

412-TCU：交通控制单元，覆盖小型高速公路区域、匝道控制区或交叉口，负责数据收集、交通信号控制和车辆请求处理。

413-TCU与TCC之间的通信：关于从TCU到TCC的驾驶和停车信息的数据流。

414-TCC：交通控制中心，制定行驶决策和路线。

415-TCC与停车/驾驶控制单元之间的通信：数据流包括从TCC到停车/驾驶控制单元的停车/行驶计划。

416-TCC与停车场信息***之间的通信：TCC制定停车计划和停车场预留停车服务的数据流信息。

417-本地街道导航***：导航单元，可以支持CAVH道路网络之外的车辆导航。

418–本地街道导航***和TCC之间的通信：TCC计划行驶路线和本地街道导航***指导行程的数据流。

419-停车/驾驶控制单元：控制车辆停放和驾驶的路边单元。

420-停车/驾驶控制单元与停车***之间的通信：包括停车场选择和车辆位置的数据流。

421-停车场信息***：收集停车场信息的路边单元。

422-停车场信息***与停车场***之间的通信：有关停车场状态，开/关和可用/已满的数据流。

423-停车***：停车设施和服务，包括各种停车场和自动停车服务。

424-缓冲停车：停车设施和服务，包括缓冲停车、缓冲环和路肩停车。

425–站点泊车：泊车设施和车辆停车服务，并在交通枢纽换乘。

426-家庭停车场：停车设施和车辆在家停车服务。

427-街道停车场：停车设施和街道停车场服务。

428-车库停车场：停车设施和停车场车库服务。

429–路面停车场：停车设施和路面停车场的服务。

430-代客泊车：泊车设施和代客停车服务。

431-云：存储海量数据，并提供在线和离线处理和融合数据的能力。

缓冲停车

501-缓冲停车：一种紧急停车策略。为了安全起见，当车辆计划驶出***并且没有司机及时控制车辆时，CAVH***将车辆引导至缓冲停车场。

502-缓冲环：CAV驾驶控制策略。在缓冲停车的背景下，如果没有缓冲停车场可用，CAVH***引导车辆继续在道路上行驶。

503-临时停车：一种停车策略。在缓冲停车的背景下，如果没有缓冲停车场可供使用且道路交通状况不佳(或在路上行驶时间太长)，CAVH***将车辆引导至最近的***内停车场以临时停车。

504-路肩停车：一种紧急停车策略。在一些特殊的情况下，如农村公路，当路肩区域足够缓冲停车时，车辆不必开车到专门的缓冲停车场，而是停在路肩上。

505-RSU：路侧单元，接收来自网联车的数据流，检测交通状况并向车辆发送有针对性的指令。RSU网络负责数据感知，数据处理和控制信号传输。

506-TCU和RSU之间的通信：数据流包括从TCU到RSU的指令以及从RSU到TCU的必要数据。

507TCU：交通控制单元，覆盖小型高速公路区域、匝道控制区域或交叉，侧重于数据采集、交通信号控制和车辆请求处理。

508-TCU与TCC之间的通信：关于从TCU到TCC的驾驶和停车信息的数据流。

509-TCC：交通控制中心，制定行驶决策和行驶路线。

510-停车传感器：路侧单元，辅助自动停车。

511–路肩检测器：路侧单元，检测路肩状况和制定路肩停车决策。

交叉口：

601-OBU：车载单元，包括接近/离开交叉的应用。

602-RSU：路侧单元，提供车辆车道组控制和车辆预定。

603-TCU：交通控制单元，涵盖了交叉口的数据收集、交通信号控制和车辆请求处理。

604-TOC/TCC：交通运营中心和交通控制中心，覆盖区域和更大区域的交通管理。

605-CAVH云：平台提供多种服务，包括移动供应服务、数据服务、应用服务以及与其他城市服务/应用的交互。

606-CAVH交叉口车队：具有类似接近/转弯运动的车队，该***允许非CAVH车辆加入车队的运动。

607-预定/准备：车辆准备进入交叉口的交叉口CAVH控制阶段之一。

608-交叉口运动：车辆通过交叉口的交叉口CAVH控制阶段之一。

609-离开和出口：车辆离开交叉口的交叉口CAVH控制阶段之一。

610-从RSU到OBU或其他设备的通信：数据流包括从RSU到OBU的CAVH控制/导航信号。

611-RSU之间的通信：数据流包括从一个RSU到其他RSU的控制/导航信号。

612-从OBU到RSU的通信：数据流包括从OBU到RSU的控制/导航信号。

613-TCU/TCC/CAVH云和RSU之间的通信：数据流包括TCU/TCC/CAVH云到RSU的控制/导航信号以及RSU到TCU的必要数据。

614-非CAVH车辆与CAVH车辆之间的冲突。

615-RSU传感器：检测交叉口中不同阶段/移动的车辆。

桥梁/隧道/收费广场

701-RSU：包括RSU传感器，RSU通信和RSU控制器。它可以检测车辆并与其他单元通信。

702-车辆/OBU：包括可以与RSU通信并且可以被检测的CAVH车辆，具有车道优先权的CAVH车辆以及不能与RSU通信但仍然可以被检测到的非CAVH车辆。CAVH车辆还可以通过车载传感器检测周围车辆，并与周围的其他CAVH车辆进行通信。

703–CAVH车队：一列具有队列控制启动的CAVH车队。

704–TCC：TCC可以接收包括严重拥堵、事故、维护、极端天气等事件信号，并影响该子***的控制。接入覆盖区域可能是受限的，绕道控制信息将被发布。

705–TCU：该子***中的控制单元可以与附近的控制单元进行通信，以调整交通灯信号和其他控制目标，协调出入口流量进而实现***范围的优化。

706-车道调节：有收费车道，HOV车道，可变车道等特殊规定的车道。

707-用于隧道/桥梁底层的附加RSU传感器：特殊车辆传感器，如室内闭路电视视频传感器和室内定位***，这些***可在无法使用GPS信号的情况下实现室内定位。

708-用于隧道/桥梁底层的附加RSU通信：隧道/桥梁底层无线通信的质量是非常具有挑战性的。因此，在此环境中使用诸如室内微观通信单元之类的附加通信设备。

709–在临近阶段的不同桥梁/隧道的预路径服务：在临近阶段，CAVH车辆被预先规划到不同的车道/路径，以根据其目的地和偏好顺利接近指定桥梁/隧道/道路。

710–在收费广场为不同收费方式的预路径服务：在CAVH车辆抵达收费站前，为了避免收费广场的拥堵，具有不同收费设施或收费计划的CAVH车辆将被预先规划到一个不同的车道/路径。

711-出发前不同出口方向的预路径服务：CAVH车辆预先规划到不同的车道/路径，以根据目的地和偏好顺利接近特定的出口匝道/路段。

712–CAVH的V2I链路：CAVH车辆可被RSU检测，也可以与RSU通信以发送反馈和接收控制命令。

713-非CAVH的V2I链路：非CAVH车辆可以被RSU检测，但不能与RSU通信。

714–桥梁/隧道底层中的CAVH车辆的V2I链路：此区域的CAVH的V2I链路不能被保证。检测可能在某些路段中不可用，并且V2I通信可能具有较高的丢包/延迟。

715–桥梁/隧道底层中的非CAVH的V2I链路：某些区段可能无法检测到该区域的非CAVH车辆。

716-完整的CAVH的V2V链路：CAVH车辆可以通过车载传感器检测其周围的CAVH车辆，并且还可以通过车载通信设备与其他周围的CAVH车辆进行通信。车队中的几辆CAVH车辆可形成一个通信链，以增强RSU通信覆盖范围和CAVH车队的控制，尤其是在通信覆盖范围较差的区域，如桥或隧道的底层。

717-部分CAVH的V2V链接：CAVH车辆可通过车载传感器检测其周围的非CAVH车辆。一些非CAVH车辆也可以检测周围环境，如果没有配备传感器，则无法检测周围环境。CAVH车辆和非CAVH车辆之间的通信不可用。

多站点

801–停车点RSU：路侧单元具有停车感知和自动停车诱导的功能。

802–本地公交车RSU：路侧单元具有站点内设施交通感知***、公交时刻表和规划。

803–售票中心RSU：路侧单元具有用户界面(user interface,UI)的手持单元(Hand held units,HHU)，用于售票。

804–长途巴士RSU：路侧单元，具有过境时间表和计划、等候时间安排、行李分配。

805–地铁RSU，路侧单元具有用户界面的手持单元，用于售票和模型转换。

806–TCU：交通控制单元，覆盖了多个站点区域，负责靠近站点、离开路径规划和优化。

807–TOC/TCC：交通运营中心和交通控制中心，覆盖区域和更大范围的交通管理。

808–CAVH云：平台提供几种不同的服务，包括多模式规划、模式转化和收费、停车位预留、停车费支付***。

809–停车点RSUs和客车OBUs之间的通信，数据流包括指令和感知数据。

810–本地公交车RSUs和HHUs之间的通信，数据流包括公交时刻表。

811–本地公交车RSUs和公交车OBUs之间的通信，数据流包括指令和感知数据。

812–票务中心RSUs和售票中心服务器之间的通信，数据流包括订票。

813–票务中心RSU和HHU之间的通信，数据流包括票务信息、运输时间表、停车信息。

814–长途公交车OBU与HHU之间的通信，数据流包括运输时刻表、行李分配信息。

815–长途公交车RSU和公交车OBU之间的通信，数据流包括停车位预留、运输计划、等待时间安排。

816–地铁RSUs和HHUs之间的通信，数据流包括地铁时刻表和票价。

817–地铁RSUs和地铁之间的通信，数据流包括地铁时刻表和票价。

实施例

图1展示了一个在CAVH***中基本路段(basic segment,BS)***。BS***包含以下组件：CAVH云118，TCU112，RSU105和OBU101。OBU存储了OBU传感器102采集的数据，包括周边环境信息。OBU与RSU110之间通信，以交换驾驶指令和处理后的感知数据等。基于所接收的数据，OBU生成一个环境并与本地处理器合作制定最后的规划和决策104。RSU周期性地存储和更新静态地图109，该地图由地图提供商提供。RSU传感器106被安装用于采集路段信息。这些信息在地图提供商提供的静态地图和高精度地图上被处理和融合，以生成实时的动态地图108。RSUs与最近TCU进行通信116，并上传采集和融合的数据至TCU，以做后续更大计算量的融合。驾驶指令从TCU下载，并传输至目标OBUs。在一些实施例中，在TCUs中包含三层交通控制：底层(T2V)113，中层(T2T)114，和高层(TMC)115。底层交通控制包括驾驶队列管理、入出、换乘等；中层交通控制包括负载均衡、事件报警灯。高层交通控制包括拥堵识别/预警/转移等。数据服务120接收来自TCU的将被处理的数据，并在计算后通过通信频道117反馈。在CAVH云中还有移动供应服务119，应用服务和其他服务的接口122。一个CAVH***可以与其它移动供应服务合作，以实现整个交通***的更好效率。其它移动供应服务提供他们的数据和信息给CAVH云和获得集计的反馈信息。应用服务可以给CAVH***外的其它服务提供成熟的接口。这些接口包括为特定需求组织好和设计好的信息。该子***也可与其它相关政府机构和企业进行交互，以获取必要和有用的数据，进而增强***鲁棒性和精度。

图2展示了CAVH***中的一个瓶颈路段***，包括如下组件：RSU105，CAVH车辆/OBU101，云服务108和TCC209。额外的临时传感器202被安装在拥堵的环境。在一些实施例中，一个CAVH环保驾驶算法应用于单独的CAVH车辆，允许它在节能、安全和舒适的条件下进行驾驶。在一些实施例中，一个CAVH环保驾驶车队控制应用于CAVH车队，通过一个协调的环保驾驶算法协调车队中的车辆，以减少总体能源消耗和增加在拥堵交通环境下的安全性。CAVH环保驾驶车队可能被其它车辆***。功能性***210指的是CAVH车队被其它CAVH车队***。车队被***并形成两个新的车队。两个车队的内协调和控制功能将被重新建立。CAVH的V2I链路212允许CAVH车辆的检测214和通信(213/215)。非CAVH车辆同时被RSU(216)检测到，尽管它们之间的通信并不可用。CAVH的V2V链路217提供一个辅助检测/通信链路来扩大***的检测和控制能力。

图3展示了一个在CAVH***中的合流/分流***，包括以下组件：RSU301，CAVH车辆/OBU302，TCC303，CAVH云服务304和其它云服务305。一辆CAVH车辆可以被RSU306检测到，与之通信并通过V2I链路306发送反馈信息和接受控制指令。非CAVH车辆也将通过非CAVH的V2I链路307被RSU检测到，但它不能与RSU进行通信。完整CAVH的V2V链路308和部分CAVH的V2V链路309提供一个辅助检测/通信链路来扩大***的检测和控制能力。RSU同时可以与CAVH云服务和其它云服务进行交互，以实现云服务和反馈管理。在合流/分流中，四种具有不同车辆类型的合流方案由***组织和控制。可能的组合如下表所示。

表1合流方案

在这些方案中，匝道合流/分流车辆(R)，假定的领先车辆(PL)，假定的跟车车辆(PF)可以是CAVH或非CAVH车辆，支持车间距和车辆的不同规模控制能力。匝道车辆的领先车辆(RL)可以是CAVH车辆或非CAVH车辆。CAVH的RL可以参与到辅助合流以加强可移动性和安全性，同时，非CAVH的RL的位置可以是R的一个虚拟空间限制，以确保在合流车道的安全性和控制信号的可靠性。

方案I 310：合流/分流车辆(R)，领先车辆(PL)，和跟驰车辆(PF)均是CAVH车辆。在此方案中，所有合流/分流车辆和车间距都可以被RSU检测到，同时被***完全控制以实现协调的合流。

方案II 311：R是CAVH车辆，但是PL和PF其中一个是CAVH车辆，但另一个是非CAVH车辆。在此方案中，如果PF是CAVH车辆，那么PL是非CAVH车辆，车间距被认为是可控制的。假如PL是CAVH车辆，PL是非CAVH车辆，那么车间距被认为是部分可控制的，此时，合流/分流辅助算法将为这类特定案例而调整。非CAVH车辆不能与***通信，但仍然可以被RSU传感器检测到。

方案III 312：R是CAVH车辆，PL和PF均是CAVH车辆。在此方案中，合流/分流车辆可以同时被检测和控制，以安全和有效地融入主线车间空隙。主线的车间空隙是可以控制的，并且可以被RSU传感器检测到。积极的合流/分流辅助算法应用于此方案中。

方案IV 313：R是非CAVH车辆，但车间距可控(PF是CAVH车辆，PL是CAVH/非CAVH车辆)。在此方案中，合流/分流车辆不能被控制，但仍然能被***感知到。***可以调整车辆间速度和位置来帮助R实现合流。

未覆盖方案V：PL，PF和R都是非CAVH车辆。这些合流/分流不在CAVH***覆盖范围内。

未覆盖方案VI：R和PF是非CAVH车辆，但PL是CAVH车辆。车间距智能部分被控制，而合流/分流车辆却不受控制。由于缺乏控制能力，***并不覆盖此方案。

图4展示了CAVH***中的最初和最后一公里***。最初和最后一公里***处理当CAV接近CAVH***边界时的断开和接入过程。具体介绍车辆控制策略(自动或手动)、车辆停车和***交互。最初和最后一公里***包含如下组件：道路路段-节点***401，边界检测和控制***407，CAVH用户界面410，TCU412，TCC414，本地街道巡航***417，停车/行驶控制单元419，停车点信息***421，停车***423，和云431。道路路段-节点***401控制CAVs在不同类型城市道路上的行驶和停车。它具有完整的CAVH功能，包含了车辆OBU402，路段-节点RSU21103，路段节点TCU，TCC414和合流/分流***405。当CAVs靠近CAVH的边界时，边界检测和控制***407检测并向驾驶员发送信息让其接手车辆的控制。如果没有从驾驶员中接收到回复，***将执行缓冲停车计划，即让车辆停在一个缓冲停车点或者继续在CAVH道路上行驶。CAVH用户接口410通过无线通信网络来应用驾驶服务，例如，4G/5G网络。TCU412接收来自TCC的应用和转换信息。TCC414处理数据，兼顾来自本地街道导航***417、停车/行驶控制单元419、停车点信息***421的数据流，为驾驶员制定停车/驾驶计划。停车/行驶控制单元419控制车辆在停车点和驾驶员之间的交互，以控制车辆停车和行驶。停车点信息***421采集停车点可用停车位信息为停车决策的制定服务。停车***423支持所有类型的停车设施和停车服务。云431存储大量数据和提供在线和离线处理和融合的功能。在一些实施例中，它是CAVH***的基础组件。

图5展示了一个CAVH***的缓冲***。缓冲***是最初和最后一公里***的子***，在以下四个方案下启用：1.人类驾驶员未响应接管信号；2.人类驾驶员被预先安排了其它事情；3.车辆控制误差或通信误差；4.临时停车(提前于到达时刻表)。缓冲***包括如下组件：缓冲停车501，缓冲环502，临时停车503，路肩停车504，RSU505，TCU507，TCC509，停车传感器510，路肩传感器511，充电站1。其中，缓冲停车501在车辆计划驶出***覆盖区域但没有驾驶员及时接手车辆控制时，将CAV导航至缓冲停车点。假如在目的地附近没有可用的缓冲停车点，CAVH***将车辆在道路的缓冲环501上继续行驶。如果没有缓冲停车点可用，而且道路交通状况也不是很好(或者车辆在缓冲环上行驶的时间过长)，那么CAVH***将车辆导航到最近的***内停车点以临时停车503。路肩停车504处理当路肩被检测到有足够的空间为临时停车的特殊情况。在此情况下，车辆不需要驾驶到远距离的停车点。RSU505接收来自网联车的数据流，检测交通状态，并向车辆发送目标指令。TCU507处理实时采集的交通数据、交通信号控制、车辆请求处理和与RSU的通信，覆盖了一个较小的高速公路主线或匝道、合流或分流路段、或主干道交叉口。TCC509采集所有数据，并为CAVs制定停车/驾驶计划。当车辆接收到停车/驾驶计划时，停车传感器510协助自动驾驶。路肩检测器511检测路肩状况和制定路肩停车的决策。

图6展示了CAVH***的一个基本交叉口***，包含如下组件：OBU601，RSU602，TCU603，TCC/TOC 604，和CAVH云605。其中，OBU采集交叉口的数据，例如传感器数据、人类输入的数据，并将这些数据发送给不同的RSUs 612。RSUs存储和处理数据，并发送控制/导航信号至OBU，例如进入交叉口的速度。在交叉口RSU615的传感器检测到具有不同运动类型的车辆。然后，RSU与其它RSU 611进行交互以分享信息或调整车辆。此外，RSUs与最近TCU613通信，并上传采集到并融合后的数据给TCU以满足后续的分析。

交叉口路段有三个CAVH控制阶段。第一阶段是预约和准备607。在此阶段，CAVH车辆准备进入交叉口并将路径和状态信息传送给RSU。RSU与交叉口处的TCU合作，以确定适当的反馈信号给CAVH车辆，例如，接近速度、或车道控制。第二个阶段是交叉口运动608，其中RSU和OBU协同以确定和执行最优的交叉口通行操作。第三个阶段是离开和驶出609，其中车辆离开交叉口，***执行从交叉口到下游路段或节点的切换功能。

在CAVH交叉口的其它交互子***也可被利用。例如，在一些实施例中，***为CAVH交叉口平台606的***内外车辆提供协调控制，这些车辆具有相同的转向或接近动作。假如车辆在***外，并且CAVH车辆在冲突614中，***计算和优化指令，以诱导车辆驶离交叉口。

图7展示了一个在CAVH***中的桥梁/隧道/收费广场***，包含如下组件：RSU701，CAVH车辆/OBU 702，CAVH车队703，TCC 704，TCU 705，车道调整706，用于隧道/桥梁下层的额外的RSU传感器707，用于隧道/桥梁下层的额外RSU通信708。CAVH车辆可以被RSU701检测和通信，并通过V2I链路712发送反馈和接受控制指令。非CAVH车也可以通过非CAVHV2I链路713被RSU检测到，但是不能与RSU进行通信。检测和通信在室内被限制于利用V2I链路714/715，例如，隧道和桥梁下层。可应用额外的RSU传感器707和通信设备708。完整的CAVH V2V链路716和部分的CAVH V2V链路717提供补充的检测/通信链路以扩大***覆盖范围，尤其是在室内环境。RSU同时与TCC704和TCU705互通，用于事件信号的管理、邻近控制单元的协调、基于额外车道调整的车道管理。在接近阶段、收费广场和离开阶段，预路径服务707/710/711将通过V2I链路提供。

图8展示了一个CAVH***的多站点路段，包括如下分层：停车点、本地公交、票务中心、长途公交和地铁。对于停车点层，停车点RSU801具有停车感知和自动停车诱导的功能，可以与CAV/OBUs809通信以交换指令和感知数据。对于本地公交层，RSU802提供站内设施交通感知***、时刻表和计划。RSU发送时刻表给手持单元(HHU)810，发送指令或感知数据给公交OBUs811。对于长途公交层，RSU804与本地公交RSU具有类似的功能，但还具有等待时间安排和行李定位的功能。RSU可以与HHUs和OBUs814进行通信。票务中心RSU802具有与HUUs813的用户界面，帮助票务中心服务器812提供票价信息和车票预留的时刻表。对于地铁层，RSU805为HHUs816和地铁***817提供平台。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，包括感知、通信和控制模块，管理由路段和节点连接的整个交通***；所述智能网联交通***中的车辆包括智能网联车和非智能网联车；所述智能网联车和非智能网联车包括由人驾驶的车辆、自动驾驶车辆；所述路段和节点在相邻路段和节点处具有重叠的感知和控制区域，以实现智能网联车在相邻路段和节点之间的切换；

所述智能网联交通***包括一个基本路段子***，由以下一个或多个组件组成：一个基本路段和设施，基础服务，基础管理，一个车辆和车载子***，一个路侧感知和指挥***，本地和地区交通控制单元/控制中心，通信，云，分析、优化、计算和安全中心；

其中，所述基本路段和设施为其他模块提供支撑功能，生成高密度地图，提供高密度定位能力，并根据不同模块路段的覆盖信息来处理交换功能；

其中，所述车辆和车载子***用于控制和协调智能网联交通***中的车辆，通过以下模块实现：

1）接口模块，用于车辆与人类用户之间通信；

2）通信模块，用于将车辆控制信号和交通数据发送到路侧单元并从路侧单元接收交通数据；

3）感知模块，其使用安装在车辆上的传感器收集周围的车辆、道路、和交通控制信息，并使用该信息来进行驾驶决策，进而利用通信模块将选择的信息发送到路侧单元；

4）识别和安全模块，为***提供车辆信息，以实现跟踪和安全目的；

5）双层驾驶信号组合模块，将来自路侧单元和车辆感知模块的信息整合，并将该信息划分为高级别信号组和低级别信号组；其中，高级别信号包括车道选择、路径和车辆相对位置；低级别信号包括车辆全球定位和当前的状态；

6）操作模块，根据来自其他模块的融合的驾驶信号来制定车辆路线的决策并操作***；

其中，所述路侧感知和指挥***用于感知路侧环境，控制或协调智能网联交通***中的车辆，通过以下组件实现：

1）感知组件，采集道路环境信息；其中感知组件包括的信息来自于雷达传感器和视频；

2）通信组件，向车辆发送和接收车辆控制信号和交通数据，并与上游控制单元交换信息；

3）控制和协调组件， 路侧单元接收关于来自控制单元的控制和协调指令的反馈，并将所述指令传递给车辆子***；

其中，所述本地和地区交通控制单元/控制中心用于优化和控制智能网联交通***中的车辆，基于以下三个层次：

1）底层包括驾驶排队管理、出/入、转换；

2）中层包括负载均衡和事件预警；

3）高层包括拥堵检测、预警和转移；

其中，所述云和智能网联交通服务提供组件提供的服务包括移动供应服务、数据服务、应用服务、与其它城市服务和应用的交互；所述移动供应服务允许智能网联交通***与其它移动供应服务合作以提高***性能；其它移动供应服务提供他们的数据和信息给智能网联交通云，并接收整合的反馈信息；所述数据服务辅助智能网联交通***存储数据，提供在线和离线的数据处理和融合功能；所述应用服务提供了与智能网联交通***外其他服务的接口；所述接口包括用于特定需求的被组织和设计好的信息，包括停车换乘、中转换乘、事件和活动以及在目的地的兴趣点信息；其中，所述与其它城市服务和应用的交互，通过与政府机构和商业企业交互以检索数据的鲁棒性和准确性；

其中，所述云，分析、优化、计算和安全中心承载提供智能网联交通服务所需的物理硬件和设备；

所述智能网联交通***包括一个瓶颈路段子***，用于解决具有相对低速和高密度车辆的常发性或偶发***通拥堵，以促进低速车辆跟驰、驾驶员舒适性和能量效率，包括以下一个或多个组件：

1）车辆和车载组件，在拥挤驾驶模式下操作CAVH车辆而不是常规模式，以减少燃料消耗，并通过环保驾驶/排队算法在微观水平上提高安全性和驾驶员的舒适度；所述CAVH车辆是指智能网联交通***中的车辆；

2）路侧组件，考虑瓶颈区段内的所有交通并组织CAVH车辆，通过速度协调和动态合流控制，减少宏观/中观层面的激波和走走停停现象；

3）控制中心组件，处理区域交通控制信号，包括绕行、临时车道调节、交互；

4）云组件，在拥堵路段，使用个人数据管理，包括目的地变更、绕道需求，预约重新安排、紧急情况和收费计划；

5）感知组件，在瓶颈路段，需要增设额外的路侧单元，以便解决在交通拥堵时彼此重叠的车辆导致交通传感器的视线局限问题；

6）通信组件，通过增设的路侧单元提供额外的通信能力和设备来解决信号丢失和滞后；

所述智能网联交通***包括一个合流、分流和交织路段子***，该子***包含多车辆类型的控制和混合交通控制组件；

其中，所述合流、分流和交织路段子***覆盖的高速公路包括主线路段、入口匝道和出口匝道；

其中，所述合流、分流和交织路段子***管理三种不同类型的车辆：1）主线通过车辆，2）入口匝道合流车辆，3）主线分流车辆；

其中，所述合流、分流和交织路段子***允许定制控制或导航信号给不同车辆组合，这些车辆具有或不具有不同网联自动车技术；

其中，所述合流、分流和交织路段子***包括一个合流控制***，具有以下三个控制目标：

1）车辆控制包括车辆识别，车辆目标路段/车道，包括：通过、合流、分流、通过内侧车道，车辆轨迹检测和传输，合流控制信号传输，人机界面；

2）路侧单元控制包括合流和参与车辆的动态地图，车辆数据管理，最佳车间距和换道控制，车辆数据反馈，以及基于车辆的控制引导信号生成；

3）控制中心控制包括响应宏观交通状况而实施的宏观合流控制指令；其中，宏观交通状况包括可变速度限制；

所述智能网联交通***包含一个最初和最后一公里子***，用于管理包括车辆入/出、驾驶导航、人机交互、转换提醒和停车在内的行程开始/结束阶段的驾驶；

其中，所述最初和最后一公里子***包括一个接入子***和退出子***；其中，接入子***管理和支持车辆从关键节点进入智能网联交通***，所述关键节点包括停车点、街道、匝道、交叉口和存储/缓冲区；其中，车辆身份信息和起讫点信息将通过智能网联交通***采集和转换，由以下组成部分：

1）接入智能网联交通***的车载设备，具有人机界面、开始提醒、最初一公里导航和兼容转换的驾驶的额外功能；

2）接入智能网联交通***的路侧单元，识别接入车辆、采集接入信息和收取停车费用；

3）接入智能网联交通***的控制单元和控制中心，处理来自路侧单元的接入数据，完成接近、车辆运动管理功能；

4）接入智能网联交通***的云，具有多模式转换、时刻表保护、会议/出行的功能；

其中，所述退出子***管理车辆安全地离开智能网联交通道路；当车辆靠近智能网联交通***边界时，预警将被发送给驾驶员，让其选择目的地停车点，并将智能网联交通车辆控制权交回驾驶员；当驾驶员不能立马接管，车辆被停在一个存储或缓冲区；假如智能网联交通***的出口节点是一个自动停车点，车辆完全停在目的地后离开智能网联交通***；

其中，所述退出子***包括：

1）退出子***的车载单元，具有人机界面、结束提醒、自动停车、兼容转换驾驶的功能；

2）退出子***的路侧单元，识别退出车辆、收集退出信息、并提供停车检测信息包括可用性和限制；

3）退出子***的控制单元和控制中心，处理来自路侧单元的接入数据，完成管理功能包括接近、车辆运动；

4）退出子***的云，提供兴趣点建议和停车信息；

所述智能网联交通***包含一个缓冲子***，当驾驶员未对边界逼近警告做出响应时，管理停车和行驶；其中，所述缓冲子***包括在智能网联交通***覆盖范围内的缓冲停车、临时停车的管理，以及路上缓冲环和路肩停车；其中，所述缓冲停车自动选择一个目的地附近的缓冲停车点，并在驾驶员在退出过程期间未作出响应时执行停车；其中，所述缓冲停车点位于智能网联交通***的边界区域；当选择的目的地附近没有可用的缓冲停车点时，缓冲子***选择智能网联交通***中在目的地较近的临时停车点，并等待驾驶员接管车辆的控制；当在退出节点附近均没有可用的缓冲停车点和临时停车点，缓冲子***计划一个缓冲环，控制智能网联交通***车辆在智能网联交通***道路上行驶直到驾驶员接管车辆的控制；当所在区域交通比较繁忙，或者在紧急事件情况下，CAVH车辆被允许停在路肩上；

所述智能网联交通***包含一个交叉口子***，管理交叉口节点、车载单元、路侧单元、控制单元/控制中心、交叉口服务和交叉口的交通管理；其中，交叉口节点具有空间管理和预留功能来处理交通交互；CAVH车辆的手动、网联或自动驾驶车辆的缓和控制器，也包括在交叉口路段中以整合信息和在CAVH和非CAVH车辆之间反馈信息；

其中，所述交叉口子***包括：

1）车载单元，具有在交叉口路段的车辆动态控制和交叉口接近/离开应用；

2）路侧单元，提供车辆车道组控制和车辆驾驶预约和计划，以辅助网联自动车通过交叉口；

3）控制单元/控制中心，负责方法管理、路侧单元控制和车辆运动管理；

4）计算和管理中心，管理信号配时方案、车道和路径管理、跟踪和预测CAVH及非CAVH车辆的运动和交互；

其中，所述交叉口服务，管理车辆的组队、车道和路线的执行、行人和自行车交互；

所述智能网联交通***包含一个桥梁、隧道和收费广场子***，管理路径规划、预合流控制、专用车道导航和控制；

其中，所述专用车道是指高占用率收费道，高占有率车道、或可逆车道；

其中，所述桥梁、隧道和收费广场子***在车辆进入覆盖区域后为其规划路线，包括：1）目的地，所述目的地包括通过交通、出匝道、需称重、进入专用道；2）车辆类型，所述车辆类型包括高占用率车辆、优先车辆、具有电子标签的车辆；

其中，所述桥梁、隧道和收费广场子***包括以下分层：

1）车辆层，管理预合流控制信号，以让车辆在接近桥梁、隧道或收费广场设施时做好准备；

2）路侧单元层，维护参与车辆和周边车辆的实时地图，并生成和分配预合流计划；

3）控制单元层，与附近的控制单元进行通信，以调整交通信号、协调出入交通，进而实现***范围的优化；

4）控制中心层，接收包括严重拥塞、事故、维护和极端天气的事件信号并影响子***的控制；

其中，所述专用车道导航和控制包括：

1）智能网联交通***决定车辆ID以及车辆类型是否符合专用车道的资格；

2）提供车队管理，以实现协同式跟驰控制，有助于形成车队；

3）路侧单元管理车队形成、变形、介入和离开车队；

4）控制中心/控制单元处理事件信息以提供警告和导航信号；

其中，所述智能网联交通***决定车辆ID以及车辆类型是否符合专用车道的资格，需考虑高占有率车道的占有率等级，高占用率收费道的电子收费标签可用性，以及可逆车道的路线规划；

所述智能网联交通***包含一个停车子***，管理智能网联交通***的停车过程，以确保车辆安全和高效地接入和退出智能网联交通***；

其中，所述停车子***包括三个子***：行程前***、行程中***、行程后***；

其中，行程前***包括允许驾驶员发出驾驶请求、选择行程起讫点的人机界面；其中，控制单元和控制中心计算请求，并将向停车场路侧单元发布指令；停车场路侧单元执行停车点出口控制，并向车辆提供行驶路径导航；

其中，行程中***执行行驶路线，在整个智能网联交通***道路***控制下行驶；当车辆接近目的地时，路侧单元发送一个预警给车载人机界面，以供车辆选择目的地停车计划；假如所选择的停车目的地超出了智能网联交通***范围，最初和最后一公里子***将接手控制权；假如停车目的地在智能网联交通***范围内，车辆完全停在所选停车点后退出智能网联交通***；假如驾驶员没有立马做出停车决策，车辆会被停在一个存储或缓冲区；

其中，行程后***执行停车充电，并控制车辆重新启动和重新规划路线。

2.根据权利要求1所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述智能网联交通***具有四种控制级别：

1）车辆级；

2）路侧单元级别；

3）控制单元级别；

4）控制中心级别。

3.根据权利要求2所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述车辆级的控制是指车辆具有车载***或应用，能够通过运作车辆动态***以获取来自路侧单元的道路协调指令。

4.根据权利要求2所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述路侧单元级别的控制是指由路侧单元管理路段和节点，该路侧单元具有感知和控制车辆的功能；所述感知功能通过视频、和/或雷达感知路段或节点上的车辆、道路和交通控制信息；所述路侧单元，根据感知信息决策和传输冲突避让、路径执行、换道协调和高解析度诱导指令给车辆，在道路层面协调以实现车辆自动驾驶。

5.根据权利要求2所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述控制单元级别包括多个由一个控制单元管理的路侧单元；其中，控制单元负责更新移动目标的动态地图，并为连续自动驾驶协调控制不同路侧设备；其中，多个控制单元通过控制中心互联，以覆盖一个区域或子网络。

6.根据权利要求2所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述控制中心级别具有高性能运算和云服务的功能，负责管理所有路径规划和更新拥堵、事件、极端天气的动态地图；其中，所述控制中心级别还负责管理与其它应用服务的连接，包括支付与交易***、地区交通管理中心，第三方应用；所述智能网联交通***包括多个控制中心以促进不同大都市区或跨大都市区的智能网联交通驾驶。

7.根据权利要求1所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述感知、通信和控制模块包括车辆级、路侧单元层级、控制中心层级的数据和通信；其中：

所述车辆级的数据和通信，包括一个车辆层，一个基于车辆的车载单元层，采用如下一种或多种数据流：

1）路侧单元识别和道路引导坐标，其中车辆接收在控制中路侧单元的安全证书和识别，道路引导坐标和在控制中路侧单元的信号或通知；

2）车载单元传感器数据，包括基于车辆的传感器数据，其中，数据通过一个车载单元控制器传输，以决定车辆动态控制信号；其中，部分感知数据会对路侧单元范围内的其它CAVH车辆产生影响，将会被传输回路侧单元；

3）车辆动态控制信号，包括由车载单元控制器生成的加速踏板启动器、制动启动器等级和转向角，其中信息通过有线或无线传输到车辆机械***；

所述路侧单元层级的数据和通信，包括一个路侧单元层级，采用如下一种或多种数据流：

1）一个车辆识别和路线规划，其中一个路侧单元接收一个识别和高等级路线规划并协调来自控制单元的信号；

2）移动目标的高解析度传感器数据和在路侧单元覆盖范围内的设施状态将在内部处理；所述传感器数据包括影响车载单元控制器决策的数据，所述数据包括：限速，交通控制装置状态，车辆冲突信息，天气和路面状况；其中所述传感器数据被传输到车辆层，其中，影响本地或区域网络智能网联交通***控制的传感器数据将通过有线或无线传输到控制单元；

3）路侧单元利用在覆盖区域内的实时站点图和正在参与的智能网联交通***中的车辆的路线执行计划内的来为每一辆CAVH车辆生成高分辨率的路上导航坐标，其中导航坐标通过无线通信被发送到每一辆CAVH车辆；

4）路侧单元发送和接收车辆切换数据给附近路侧单元，数据包括车辆ID、路线和路上导航坐标；

其中，所述高分辨率路上导航坐标将发送给所有CAVH车辆或通过与其它车辆的安全专用通信发送；

所述控制中心层级的数据和通信，包括一个控制中心层级，采用如下一种或多种数据流：

1）从控制中心接收的CAVH车辆识别，路线计划以及区域事件和事件警报数据；

2）控制单元根据强制车道变更的预路线、和所遵守的强制性车道规则、或由于拥堵而预合流来协调路侧单元之间的车辆移动：其中车辆协调信号被发送到路侧单元；

3）控制单元从路侧单元接收可能影响多个CAVH道路段和节点的感知数据；

4）控制单元向相邻控制单元发送和接收车辆越区切换数据，包括车辆ID和路线数据；

其中，所述感知、通信和控制模块包括一个控制中心层级，采用如下一种或多种数据流，以执行地区路径选择、更新地区事件地图、协调不同控制单元、连接应用和服务：

1）与交易，付款，运输和第三方应用程序进行数据交互；

2）包括在区域或通道层激活的拥堵缓解信息和有效业务量管理信息的信号被发送到对应的控制单元；

3）与地区的交通管理中心就拥堵，事故，施工，特殊事件和交通管理信息进行数据交互；

4）CAVH车辆ID和参与车辆的高层级起讫点和路径规划；

其中，所述感知、通信和控制模块管理智能网联交通***接入和退出；CAVH车辆从停车场，小街，匝道和交叉口的关键入口节点采集；在进入智能网联交通***后，车辆ID和起讫点信息将被收集并传输到智能网联交通***；

其中，所述CAVH车辆是指智能网联交通***中的车辆。

8.根据权利要求1所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，所述车辆将要离开智能网联交通***时，CAVH车辆的控制权将交回驾驶员；若驾驶员不能立马接手，CAVH车辆会被停在一个存储/缓冲区域；假如智能网联交通***的出口节点是一个自动停车点，那么车辆将离开智能网联交通***并停在目的地。

9.根据权利要求1所述的面向整体道路网的智能网联交通***，其特征在于，包含一个多模式站点组件，能够提供与除本路段和节点以外的其它路段和节点的I2X和V2X集成；

其中，多模式站点路段拥有的模式信息包括类型、时刻表、通行能力、路线，能够提供停车换乘选项、上下车点、等候区域；

其中，所述组件包含一个车辆与车载***，具有在站点内导航和自动驾驶、自动停车引导、多模式通知、时刻表选择、准点率、自动引导至下一个行程；

其中，所述组件包含一个路侧感知单元，提供站内设施交通感知***、停车感知和自动停车导航；

其中，所述组件包括一个本地和地区交通控制；控制中心/控制单元管理交叉口，负责站点进出管理、站内路侧单元控制和集成的通道管理应用；

其中，所述组件包括一个云组件，提供多模式规划、模式转换和收费、停车空间预留、票价支付***；

其中，所述组件包括一个多模式服务组件，管理多模式行程、停车规划和运营；

其中，所述组件包括一个管理中心，管理多模式优化和计算、***内部协调、上下客优化、车辆定位优化。

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