CN111161526B - 车辆编队方法、装置、***及介质 - Google Patents

车辆编队方法、装置、***及介质 Download PDF

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Abstract

公开了车辆编队方法、装置、***及介质。所述车辆编队方法，包括：基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；以及控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道。

Description

车辆编队方法、装置、***及介质
技术领域
本公开涉及智能控制的领域，并且更具体地说，涉及车辆编队方法、装置、***及介质。
背景技术
随着智能控制技术的不断发展，车辆在预定区域内的自动编队(例如，车辆的自动编队)的技术和应用也得到迅速发展。
例如，作为一种可能的实施方式，通过以下方法来完成车辆的自动编队。首先，将待编队区域划分成若干条相互平行的车道，并确定每一条车道的长度。然后，确定待编队的车辆数量，以及车辆沿车道方向的跨度。并且，确定车道中相邻车辆之间的间距。接下来，通过将车道长度除以车辆沿车道方向的跨度与车辆间距的和来得到每一条车道中将要放置的车辆数量。最后，按照该数量将车辆编入队列，只要保证每一条车道上的车辆数量等于计算出的数量即可。
然而，这种方法的问题在于，将车辆沿车道方向的跨度与相邻车辆之间的距离都作为固定值。例如，取待编队的所有车辆沿车道方向的跨度的平均值，或者通过基于更广泛的海量车辆的尺寸数据来确定车辆沿车道方向的跨度的平均值，作为用于计算每一条车道中将要放置的车辆数量的固定的车辆跨度。并且，将每一对相邻车辆之间的距离也设置为完全相同。
由于这种方法没有考虑每一辆车沿车道方向的不同跨度以及每一对相邻车辆之间的不同间距，因此不能动态地优化待编队区域的利用率。
发明内容
鉴于以上情形，期望提供能够自动地执行编队且能够动态地优化待编队区域的利用率的车辆编队方法和装置。
根据本公开的一个方面，提供了一种车辆编队方法，包括：基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；以及控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道。
另外，在根据本公开实施例的方法中，所述多辆车包括至少两辆车，并且确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后所得到的额外车道空间包括：确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间；以及确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间包括：对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间；以及选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
另外，在根据本公开实施例的方法中，确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间包括：基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间；选择各个第二额外车道空间中的最小值，并将与第二额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第二辆车。
另外，在根据本公开实施例的方法中，基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间包括：在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，在分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间之前，进一步包括以下步骤：确定所述剩余车辆中的至少一个是否能够编入与第一辆车相同的车道；如果不能，则分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的额外车道空间进一步包括：将与第一辆车所在车道相邻的下一条车道重新作为第一条车道，并针对所述剩余车辆中的每一个，分别确定将其作为第一辆车编入第一条车道时得到的额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间包括：当第一辆车与所述剩余车辆中的一个位于同一条车道时，如果该车道的可用于编队的车道长度小于这两辆车之间的间距与这两辆车沿车道方向的跨度之和，则将该条车道的空闲空间确定为无穷大，否则将该条车道的空闲空间确定为从可用于编队的车道长度中减去各相邻车辆之间的间距与各车辆沿车道方向的跨度所得到的值；将第一辆车与所述剩余车辆中的一个所在的车道的空闲空间，作为第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间包括：当所述剩余车辆中的一个位于与第一辆车相邻的下一条车道时，将所述剩余车辆中的这一辆车所在车道的空闲空间确定为该车道的可用于编队的车道长度与所述剩余车辆中的这一辆车沿车道方向的跨度之差；将放置有车辆的各条车道的空闲空间之和，作为第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道包括：将使得第一额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第一辆车，并确定第一辆车所在的车道为第一条车道；以及将使得第二额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第二辆车，并确定与最小的第二额外车道空间对应的第二辆车所在的车道。
另外，在根据本公开实施例的方法中，所述多辆车全部进入所述预定区域后得到的额外车道空间为从所述多辆车所在的各条车道中没有放置其他车辆的空闲空间之和中减去最后一辆车所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间。
另外，在根据本公开实施例的方法中，所述车辆为车辆，待编队车辆沿车道方向的跨度不完全相同，且编入队列的前后车辆之间的距离不完全相同。
根据本公开的另一方面，提供了一种车辆编队装置，包括：额外车道空间确定单元，用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；编队单元，用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；以及控制单元，用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述多辆车包括至少两辆车，并且所述额外车道空间确定单元进一步被配置为：确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间；以及确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间：对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间；以及选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间包括：基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间；选择各个第二额外车道空间中的最小值，并将与第二额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第二辆车。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间：在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为在分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间之前，进一步执行以下处理：确定所述剩余车辆中的至少一个是否能够编入与第一辆车相同的车道；如果不能，则所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的额外车道空间：将与第一辆车所在车道相邻的下一条车道重新作为第一条车道，并针对所述剩余车辆中的每一个，分别确定将其作为第一辆车编入第一条车道时得到的额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间：当第一辆车与所述剩余车辆中的一个位于同一条车道时，如果该车道的可用于编队的车道长度小于这两辆车之间的间距与这两辆车沿车道方向的跨度之和，则将该条车道的空闲空间确定为无穷大，否则将该条车道的空闲空间确定为从可用于编队的车道长度中减去各相邻车辆之间的间距与各车辆沿车道方向的跨度所得到的值；将第一辆车与所述剩余车辆中的一个所在的车道的空闲空间，作为第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间：当所述剩余车辆中的一个位于与第一辆车相邻的下一条车道时，将所述剩余车辆中的这一辆车所在车道的空闲空间确定为该车道的可用于编队的车道长度与所述剩余车辆中的这一辆车沿车道方向的跨度之差；将放置有车辆的各条车道的空闲空间之和，作为第二额外车道空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述编队单元进一步被配置为：将使得第一额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第一辆车，并确定第一辆车所在的车道为第一条车道；以及将使得第二额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第二辆车，并确定与最小的第二额外车道空间对应的第二辆车所在的车道。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述多辆车全部进入所述预定区域后得到的额外车道空间为从所述多辆车所在的各条车道中没有放置其他车辆的空闲空间之和中减去最后一辆车所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间。
另外，在根据本公开实施例的装置中，所述车辆为车辆，待编队车辆沿车道方向的跨度不完全相同，且编入队列的前后车辆之间的距离不完全相同。
根据本公开的再一方面，提供了一种车辆编队***，包括：多辆车，其中每一个均包括第一通信单元；以及车辆编队装置，包括：额外车道空间确定单元，用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；编队单元，用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；指令生成单元，用于根据所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道，生成用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道的多条控制指令；以及第二通信单元，用于将所述多条控制指令依次发送给对应的车辆的第一通信单元，并从车辆的第一通信单元接收指示编队情况的信息。
根据本公开的又一方面，提供了一种计算机可读记录介质，其上存储有指令，所述指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行上文中所述的方法。
通过根据本公开实施例的车辆编队方法、装置、***及介质，将车辆沿车道方向的跨度与相邻车辆之间的间距都看作是可变的，从而更符合实际情况。并且，由于每一辆车都是不同的，因此需要确定不同的车辆编入队列的先后顺序。按照这种顺序完成的编队能够实现额外车道空间最小，即预定区域中被浪费掉的空间最小。从而，与将每一辆车看作是相同的且不考虑车辆进入队列的先后顺序的现有编队装置相比，根据本公开的车辆编队装置能够动态地优化待编队区域的利用率。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的完成编队的车辆队列的示意图；
图2示出了车辆的垂直式编队方式的俯视示意图；
图3示出了车辆的水平式编队方式的俯视示意图；
图4示出了车辆的斜列式编队方式的俯视示意图；
图5是示出了根据本公开实施例的车辆编队方法的过程的流程图；
图6是示出了根据本公开实施例的车辆编队装置的配置的功能性框图；
图7是示出了根据本公开实施例的车辆编队***的配置的功能性框图；
图8是示出了根据本公开实施例的车辆编队***的硬件平台的示意图；以及
图9示出了根据本公开实施例的一种示例性的计算设备的架构的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
在描述本公开的具体实施例之前，首先简要介绍本公开的应用场景。根据本公开的车辆编队方法和装置可以应用于具有相似特性的车辆的自动编队处理。但是，本领域的技术人员可以理解，对于任何其他的具有相似特性的物体(如，无人机)，类似的自动编队处理也是适用的。
例如，在当今寸土寸金的城市里，在车辆编队(或者泊车)中，特别是车辆的整齐顺次编队(或者泊车)中，如何在完成预设数量的车的编队(或者泊车)的同时，减少对编队区域(或者车辆停泊区域)的空间浪费是车辆编队(泊车)面临的关键问题之一。根据本公开的车辆编队方法和装置可应用于车联网、车路协同、安全辅助驾驶、车辆自动编队、自动泊车产品等，特别是需要根据待编队区域、待编队车辆数优化待编队区域利用率的相关产品。
图1示出了根据本公开的实施例的完成编队的车辆队列的示意图。如图1所示，存在一个用于编队的预定区域，将该预定区域划分为多条相互平行的车道，并且各车辆整齐地排列在编队区域的各条车道中。在图1中，所有车辆按照垂直式的方式进行排列。
图2示出了车辆的垂直式编队方式的俯视示意图。在图2中，l1表示第1辆车沿车道方向的跨度。在这种垂直式编队方式下，车辆沿车道方向的跨度即为车身宽度。r12表示第1辆车与第2辆车之间的间距。
当然，车辆的编队方式不仅仅限于图1和图2中所示的垂直式。图3和图4分别示出了车辆的水平式编队方式的俯视示意图和车辆的斜列式编队方式的俯视示意图。在图3所示的水平式编队方式下，车辆沿车道方向的跨度即为车身长度。在图4所示的斜列式编队方式下，车辆沿车道方向的跨度即为车身长度在车道方向上的投影长度。
这里，需要指出的是，根据本公开的车辆编队的应用场景需要满足如下条件。
首先，需要确定一块用于编队的预定区域，并将该预定区域划分为多条相互平行的车道。图1至图4示出了预定区域为矩形区域，且各条车道的宽度和长度都相同的情况。当然，本公开的应用场景并不仅限于此。该预定区域可以是任意形状，并且划分的多条车道的宽度和长度可以相同，也可以不同。
第二，将用于编队的预定区域划分为多条车道后，车道内的用于车辆编队的长度是可以测量的。并且，待编队的车辆数量及相应的尺寸数据是可获取的。另外，编队后的相邻车辆之间的间距是可确定的，其可以是固定间距，也可以是非固定间距。相邻车辆之间的间距可以是这两辆车上的点连线距离中的最小值。例如，可以预先规定相邻两辆车之间的间距，并且每一对相邻车辆之间的间距都是不同的。
第三，在每一条车道上，从第一辆车开始到最后一辆车的末尾的长度不能够超过车道的总长度。并且，需要按顺序将车辆编入队列。也就是说，从用于编队的预定区域的第一条车道开始，将车辆逐个地编入各条车道，如果当前车道空间不足以容纳下一辆车，则将下一辆车编入与当前车道相邻的下一条车道，直至最后一条车道或者最后一辆车。另外，所有车辆编入队列的方式是相同的。所述相同的方式可以包括但不限于上文中参照图1至图4所述的垂直式、水平和斜列式。此外，编队方式的选择可以根据具体的应用场景而定。例如，如果用于编队的预定区域是窄而长的区域，那么可以选择平行式的编队方式。如果用于编队的预定区域是宽而短的区域，那么可以选择垂直式的编队方式。
需要注意的是，在开始根据本公开的车辆编队方法之前，已经确定好预定区域内的各条车道以及车辆编入队列的方式(水平式、垂直式或斜列式)。并且，假定预定区域内的各条车道足以容纳所有待编队的车辆。也就是说，根据本公开的车辆编队方法的目的是，在给定编队区域和编队方式的情况下，如何确定不同的车辆进入待编队区域的先后顺序，以达到尽可能高的待编队区域利用率。其中，待编队区域的利用率可以为车辆占地总面积(含同车道相邻车辆之间的区域的面积)与待编队区域总面积之比。
接下来，将参照图5描述根据本公开的实施例的车辆编队方法。如图5所示，所述方法包括以下步骤。
首先，在步骤S501，基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间。这里，一条车道的可用于编队的车道长度可以等于这一条车道的总长度，或者，根据具体的设计要求，也可以小于这一条车道的总长度。例如，一条车道的可用于编队的车道长度可以等于这一条车道的总长度的90％。
每当一辆新的车进入所述预定区域后，都会确定与之对应的新的额外车道空间。也就是说，确定出的额外车道空间是与已经进入所述预定区域中的车辆对应的。其中，每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定。一条车道的空闲空间是指从该条车道上放置的最后一辆车到车道末尾的空间。
如果一条车道上还没有放置任何车辆，那么认为该车道的空闲空间为0。此外，在所有车辆均已进入预定区域之后，即：完成所有车辆的编队之后，即使最后一辆车所在的车道的末尾还存在进一步放置其他车辆的空间，也认为该车道的空闲空间为0。也就是说，在所有车辆完成编队后，对应的额外车道空间等于除了最后一辆车所在的车道之外的其他车道的空闲空间之和。或者，也可以认为，所述多辆车全部进入所述预定区域后得到的额外车道空间为从所述多辆车所在的各条车道中没有放置其他车辆的空闲空间之和中减去最后一辆车所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间。
如上文中所述，根据本公开的车辆编队方法需要首先满足编队的要求，即：将待编队区域划分为多条相互平行但可用于编队的长度不完全相等的车道，数量有限的车辆可能具有不完全相等的长度或宽度，它们以相同的方式整齐地顺次排列在各车道上，并且在每一条车道上，从第一辆车开始到最后一辆车结尾的长度不超过车道的总长度。
其次，根据本公开的车辆编队方法还需要满足最小额外车道空间的要求。如果从一辆车到另一辆车排列在某条车道上，那么在该条车道的末端可能还存在一定的空闲空间。如果在车辆编队结束后，所有车道的空闲空间之和最小，那么该编队就是最小额外车道空间编队，即：期望得到的车辆编队。
满足上述编队要求和最小额外车道空间的要求的车辆编队模型，就是最小额外车道空间编队模型。最小额外车道空间编队模型的充要条件是：a)车道相互平行；b)车辆以相同的方式排列在车道上；c)从第一辆车到最后一辆车结尾的长度不超过所在车道的可编队车道长度；d)所有车道的空闲空间之和，即额外车道空间最小。也就是说，如果某辆车的编队是最小额外车道空间编队，那么它必然满足以上四个条件。反之，如果某辆车的编队满足以上四个条件，那么它就是最小额外车道空间编队。
所述多辆车可以包括至少两辆车。本公开的构思在于，为了使得所有车辆编队结束时的额外车道空间最小，可以首先确定一辆车进入编队区域后能够得到的最小的额外车道空间，然后，在一辆车进入编队区域后得到的最小额外车道空间的前提下，确定两辆车进入编队区域后能够得到的最小的额外车道空间。以此类推，直至所有车辆进入编队。从而，通过这样的方法得到的最终的额外车道空间是最小的。
为了便于理解，在下文中，以两辆车为例进行说明。在这种情况下，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后所得到的额外车道空间可以包括：确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间；以及确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
当然，如果待编队的车辆数量为n个(其中，n为大于2的自然数)，那么除了第一额外车道空间、第二额外车道空间之外，还进一步确定第三额外车道空间、第四额外车道空间直至第n个额外车道空间。额外车道空间的确定过程是类似的，因此在下文中，仅以第一额外车道空间和第二额外车道空间的确定过程为例进行说明。
具体来说，确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间可以包括以下步骤。
首先，对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间。如上文中所述，由于按照顺次编队的方式来放置各辆车，因此第一辆车位于第一条车道中的第一个位置。第一额外车道空间对应于车道中仅放置了一辆车的情况。由于此时预定区域中仅第一条车道上放置了车辆，因此第一额外车道空间等于第一条车道上从所放置的车辆的末端到车道末尾之间没有放置其他车辆的空闲空间。
具体来说，将所述多辆车中的一辆车A作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并确定此时的第一额外车道空间，可见该第一额外车道空间是与该车辆A对应的。然后，将所述多辆车中的另一辆车B作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并确定此时的第一额外车道空间，可见该第一额外车道空间是与该车辆B对应的。重复这样的处理，直至所述多辆车中的每一个都已经作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并得到对应的第一额外车道空间为止。
这里，需要指出的是，将所述多辆车中的每一个都作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，只是将所述多辆车中的每一个都作为第一辆车的候选者，假定编入预定区域的第一条车道。
如果待编队的车辆数量为n个，那么通过分别将每一辆车作为第一辆车编入预定区域中的第一条车道，能够得到n个第一额外车道空间。并且，这n个第一额外车道空间分别对应于所述多辆车中的每一个。
然后，选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
在确定出编入队列的第一辆车之后，继续确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。具体来说，确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间进一步包括以下步骤。
首先，基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间。
当前的额外车道空间(假设为第二额外车道空间)，是在先前已经确定出的额外车道空间(如，第一额外车道空间)的基础上，通过迭代计算而确定的。
作为一种可能的实施方式，可以按照以下方式来确定第二额外车道空间：在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间。也就是说，将所述剩余车辆中的每一个都作为第二辆车编入所述预定区域的第一条车道，只是将所述剩余车辆中的每一个都作为第二辆车的候选者，假定编入预定区域的各种可能的车道。
例如，对于所述剩余车辆中的一辆车，其有两种放置可能。一种是放置在与第一辆车相同的第一条车道，还有一种是放置在与第一条车道相邻的下一条车道(即，第二条车道)。分别确定这两种情况下的第二额外车道空间。
在第一种情况下，即：当第一辆车与所述剩余车辆中的一个位于同一条车道时，第二额外车道的确定方法如下。如果该车道的可用于编队的车道长度小于这两辆车之间的间距与这两辆车沿车道方向的跨度之和，也就是说，该车道不足以放置这两辆车，则将该条车道的空闲空间确定为无穷大，以便将这种放置方式排除。否则将该条车道的空闲空间确定为从可用于编队的车道长度中减去各相邻车辆之间的间距与各车辆沿车道方向的跨度所得到的值。由于第一种情况下，仅第一条车道放置有车辆，因此将第一辆车与所述剩余车辆中的一个所在的车道的空闲空间，作为第二额外车道空间。
在第二种情况下，即：当所述剩余车辆中的一个位于与第一辆车相邻的下一条车道时，第二额外车道空间的确定方法如下。将所述剩余车辆中的这一辆车所在车道的空闲空间确定为该车道的可用于编队的车道长度与所述剩余车辆中的这一辆车沿车道方向的跨度之差。由于这种情况下，分别在第一条车道和第二条车道上放置有车辆，因此将放置有车辆的各条车道的空闲空间之和(第一条车道的空闲空间与第二条车道的空闲空间之和)，作为第二额外车道空间。其中，第一条车道的空闲空间为已经在之前的处理中确定出的最小的第一额外车道空间。
可以看出，第二额外车道空间不仅与从所述剩余车辆中选择的这辆车有关，而且还与这辆车编入哪一车道有关。
对于所述剩余车辆中的每一个，重复类似的处理，并获得对应的第二额外车道空间。
然后，选择各个第二额外车道空间中的最小值，并将与第二额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第二辆车。
在上文中，以第一额外车道空间和第二额外车道空间为例进行了描述。接下来，将描述更普通的情况下额外车道空间的确定方法。
假设共有n个待编队的车辆。通过以下公式(1)来确定最小的第j额外车道空间。
其中c[j]表示在j辆车进入预定区域后能够得到的最小的第j额外车道空间。当确定c[j]时，已经确定出进入预定区域的第1辆车到第j-1辆车，并且已经确定出c[0]至c[j-1]。此时，需要确定进入预定区域的第j辆车为剩余车辆中的哪一个。
c[i-1]表示在i-1辆车进入预定区域后能够得到的最小的第i-1额外车道空间。E[i,j]表示从头到尾包含第i辆车至第j辆车的候选者的车道的空闲空间，其中第i辆车至第j辆车的候选者所在的车道是与前i-1辆车所在车道不同的车道。
以j＝5为例，进行说明。当确定c[5]时，已经确定出进入预定区域的第1辆车到第4辆车，并且已经确定出c[0]至c[4]。此时，需要确定进入预定区域的第5辆车为剩余的6辆车中的哪一个。
分别针对剩余的6辆车中的每一个，根据以上公式(1)，确定以下表达式的值：
c[0]+E[1,5]；
c[1]+E[2,5]；
c[2]+E[3,5]；
c[3]+E[4,5]；
c[4]+E[5,5]。
c[0]+E[1,5]对应于从第1辆车至第5辆车的候选者都位于第1条车道的情况下的第5额外车道空间，其中E[1,5]为从第1辆车至第5辆车的候选者所在的车道的空闲空间。
c[1]+E[2,5]对应于从第2辆车至第5辆车的候选者位于与第1辆车所在的车道不同的车道的情况下的第5额外车道空间，其中E[2,5]为从第2辆车至第5辆车的候选者所在的车道的空闲空间。
c[2]+E[3,5]对应于从第3辆车至第5辆车的候选者位于与第1辆车和第2辆车所在的车道不同的车道的情况下的第5额外车道空间，其中E[3,5]为从第3辆车至第5辆车的候选者所在的车道的空闲空间。由于c[2]在之前的处理中已经确定，因此可以相应地确定第1辆车和第2辆车所在的车道，进而基于顺次编队的方式，可以确定从第3辆车至第5辆车的候选者所在的车道为与第2辆车所在的车道相邻的下一条车道。
c[3]+E[4,5]对应于从第4辆车至第5辆车的候选者位于与第1辆车至第3辆车所在的车道不同的车道的情况下的第5额外车道空间，其中E[3,5]为从第4辆车至第5辆车的候选者所在的车道的空闲空间。由于c[3]在之前的处理中已经确定，因此可以相应地确定第1辆车至第3辆车所在的车道，进而基于顺次编队的方式，可以确定从第4辆车至第5辆车的候选者所在的车道为与第3辆车所在的车道相邻的下一条车道。
c[4]+E[5,5]对应于第5辆车的候选者位于与第1辆车至第4辆车所在的车道不同的车道的情况下的第5额外车道空间，其中E[5,5]为第5辆车的候选者所在的车道的空闲空间。由于c[4]在之前的处理中已经确定，因此可以相应地确定第1辆车至第4辆车所在的车道，进而基于顺次编队的方式，可以确定第5辆车的候选者所在的车道为与第4辆车所在的车道相邻的下一条车道。
另外，可以通过以下公式(2)来确定E[i,j]：
其中，Mt表示第i辆车至第j辆车的候选者所在的车道的可用编队长度，rk,k+1表示相邻两辆车之间的距离，lk表示第k辆车或第k辆车的候选者沿车道方向的跨度，lj表示第k辆车或第k辆车的候选者沿车道方向的跨度，n表示待编队车辆的总数。
从以上公式(1)可以看出，当j的值不断增大时，需要计算的表达式的数量也将会随之增多。出于进一步缩减计算量的考虑，作为另一种可能的实施方式，可以采用动态规划的方式来求解c[j]。具体来说，在确定c[j]之前，可以首先确定第j-1辆车所在的车道是否已经编满，即：判断剩余车辆中是否至少存在一个能够编入与第j-1辆车所在的车道。这可以通过 是否大于0来确定，如果大于0，则认为能够编入，否则认为不能编入。其中Mt为第j-1辆车所在的车道的可用于编队的车道长度。并且，此时，从第1辆车至第j-1辆车已经确定。将剩余车辆中的每一个都作为第j辆车的候选者，来执行判断。如果判断出剩余车辆中的任何一个都不能编入与第j-1辆车所在的车道，即：当前车道不能继续编入新的车辆，则需要在接下来的编队中重新安排一条新的车道。在这种情况下，可以将这条新的车道看作第一条车道，将需要确定的第j辆车看作是第1辆车(即，令j重置为1)，并且将已经确定的第1辆车至第j-1辆车从待编队的车辆中排除。将剩余车辆中的每一个分别作为第1辆车编入新确定的第一条车道，并重复与上文中描述的处理类似的处理。
例如，假设待编队车辆的数量n＝10。在第一条车道编入第1至4辆车后就已经不能再编入新的车辆时，确定第一条车道已经编好。这时，将待编队车辆的数量n缩减为6，并且将第2条车道看作第1条车道，然后重复与确定第1至第4车辆时类似的处理。
由于j的数值在开始一条新的车道的编队时被重置为1，因此可以减少需要计算的表达式的数量，进而有效地缩减计算量。
在上文中所述的待编队车辆包括至少两辆车的情况下，在分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间之前，进一步包括以下步骤：确定所述剩余车辆中的至少一个是否能够编入与第一辆车相同的车道。
如果不能，则分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的额外车道空间进一步包括：将与第一辆车所在车道相邻的下一条车道重新作为第一条车道，并针对所述剩余车辆中的每一个，分别确定将其作为第一辆车编入第一条车道时得到的额外车道空间。
然后，在步骤S502，基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道。
在上文中所述的待编队车辆包括至少两辆车的情况下，基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道包括：将使得第一额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第一辆车，并确定第一辆车所在的车道为第一条车道；以及将使得第二额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第二辆车，并确定与最小的第二额外车道空间对应的第二辆车所在的车道。
例如，如果通过上述公式(1)的计算，在确定c[2]时，与车辆B对应的c[0]+E[1,2]的值是最小的，那么将车辆B作为编入队列的第2辆车，且第2辆车与第1辆车位于相同的车道。或者，如果通过上述公式(1)的计算，在确定c[2]时，与车辆B对应的c[1]+E[2,2]的值是最小的，那么将车辆B作为编入队列的第2辆车，且第2辆车与第1辆车位于相邻的下一车道。
又如，假设共有n个待编队的车辆。基于得到的多个额外车道空间c[1]，c[2]，……，c[n]，可得到车辆进入待编队区域的先后顺序。具体来说，由于c[1]表示在编入第1辆车后能得到的最小的额外车道空间，因此第1个编入队列的车辆应该是从n辆车中选出的、能使额外车道空间等于c[1]的车辆，并且c[1]能够体现出该车辆应该编入的车道。以此类推，第2个编入队列的车辆应该是从剩下的n-1辆车中选出的、能使额外车道空间等于c[2]的车辆，并且c[2]能够体现出该车辆应该编入的车道。第3个编入队列的车辆应该是从剩下的n-2辆车中选出的、能使额外车道空间等于c[3]的车辆，并且c[3]能够体现出该车辆应该编入的车道。第j个编入队列的车辆应该是从剩下的n-(j-1)辆车中选出的、能使额外车道空间等于c[j]的车辆，并且c[j]能够体现出该车辆应该编入的车道。
最后，在步骤S503，控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道。例如，可以根据多辆车进入所述预定区域的先后顺序，依次生成各个控制指令。例如，控制指令可以包括用于唯一地标识车辆的车辆标识以及与该车辆对应的车道信息。然后，通过将控制指令发送至对应的车辆，从而指示对应的车辆进入对应的车道。
在根据本公开的实施例的车辆编队方法中，所述车辆可以为车辆。待编队车辆沿车道方向的跨度不完全相同，且编入队列的前后车辆之间的距离不完全相同。
本公开将车辆沿车道方向的跨度与相邻车辆之间的间距都看作是可变的，从而更符合实际情况。由于每一辆车都是不同的，因此需要确定不同的车辆编入队列的先后顺序。按照这种顺序完成的编队能够实现额外车道空间最小，即预定区域中被浪费掉的空间最小。从而，与将每一辆车看作是相同的且不考虑车辆进入队列的先后顺序的现有编队方法相比，根据本公开的车辆编队方法能够动态地优化待编队区域的利用率。
下表一示出了分别使用根据现有技术的车辆编队方法和根据本公开的车辆编队方法所获得的待编队区域的利用率的比较。
表一
从表一可以看出，分别进行了十次实验。在每一次实验中，根据本公开的车辆编队方法都能够实现比根据现有技术的车辆编队方法更高的待编队区域的利用率。
在上文中参照图5详细描述了根据本公开的车辆编队方法的具体过程。接下来，将参照图6描述根据本公开的车辆编队装置的具体配置。
如图6所示，车辆编队装置600包括：额外车道空间确定单元601、编队单元602和控制单元603。
额外车道空间确定单元601用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间。
这里，一条车道的可用于编队的车道长度可以等于这一条车道的总长度，或者，根据具体的设计要求，也可以小于这一条车道的总长度。例如，一条车道的可用于编队的车道长度可以等于这一条车道的总长度的90％。
每当一个新的车辆进入所述预定区域后，都会确定与之对应的新的额外车道空间。也就是说，确定出的额外车道空间是与已经进入所述预定区域中的车辆对应的。其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定。
如果一条车道上还没有放置任何车辆，那么认为该车道的空闲空间为0。此外，在所有车辆均已进入预定区域之后，即：完成所有车辆的编队之后，即使最后一辆车所在的车道的末尾还存在进一步放置其他车辆的空间，也认为该车道的空闲空间为0。也就是说，在所有车辆完成编队后，对应的额外车道空间等于除了最后一辆车所在的车道之外的其他车道的空闲空间之和。或者，也可以认为，所述多辆车全部进入所述预定区域后得到的额外车道空间为从所述多辆车所在的各条车道中没有放置其他车辆的空闲空间之和中减去最后一辆车所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间。
类似地，根据本公开的车辆编队装置需要首先满足编队的要求，即：将待编队区域划分为多条相互平行但可用于编队的长度不完全相等的车道，数量有限的车辆可能具有不完全相等的长度或宽度，它们以相同的方式整齐地顺次排列在各车道上，并且在每一条车道上，从第一辆车开始到最后一辆车结尾的长度不超过车道的总长度。
其次，根据本公开的车辆编队装置还需要满足最小额外车道空间的要求。如果从一辆车到另一辆车排列在某条车道上，那么在该条车道的末端可能还存在一定的空闲空间。如果在车辆编队结束后，所有车道的空闲空间之和最小，那么该编队就是最小额外车道空间编队，即：期望得到的车辆编队。
满足上述编队要求和最小额外车道空间的要求的车辆编队模型，就是最小额外车道空间编队模型。最小额外车道空间编队模型的充要条件是：a)车道相互平行；b)车辆以相同的方式排列在车道上；c)从第一辆车到最后一辆车结尾的长度不超过所在车道的可编队车道长度；d)所有车道的空闲空间之和，即额外车道空间最小。也就是说，如果某辆车的编队是最小额外车道空间编队，那么它必然满足以上四个条件。反之，如果某辆车的编队满足以上四个条件，那么它就是最小额外车道空间编队。
所述多辆车可以包括至少两辆车。本公开的构思在于，为了使得所有车辆编队结束时的额外车道空间最小，可以首先确定一辆车进入编队区域后能够得到的最小的额外车道空间，然后，在一辆车进入编队区域后得到的最小额外车道空间的前提下，确定两辆车进入编队区域后能够得到的最小的额外车道空间。以此类推，直至所有车辆进入编队。从而，通过这样的方法得到的最终的额外车道空间是最小的。
为了便于理解，在下文中，以两辆车为例进行说明。在这种情况下，所述额外车道空间确定单元601进一步被配置为：确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间；以及确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
当然，如果待编队的车辆数量为n个(其中，n为大于2的自然数)，那么除了第一额外车道空间、第二额外车道空间之外，所述额外车道空间确定单元601还进一步被配置为确定第三额外车道空间、第四额外车道空间直至第n个额外车道空间。额外车道空间的确定过程是类似的，因此在下文中，仅以第一额外车道空间和第二额外车道空间的确定过程为例进行说明。
具体来说，所述额外车道空间确定单元601进一步被配置为通过执行以下处理来确定一辆车进入所述预定区域后得到的第一额外车道空间。
首先，对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间。如上文中所述，由于按照顺次编队的方式来放置各辆车，因此第一辆车位于第一条车道中的第一个位置。第一额外车道空间对应于车道中仅放置了一辆车的情况。由于此时预定区域中仅第一条车道上放置了车辆，因此第一额外车道空间等于第一条车道上从所放置的车辆的末端到车道末尾之间没有放置其他车辆的空闲空间。
具体来说，将所述多辆车中的一辆车A作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并且所述额外车道空间确定单元601确定此时的第一额外车道空间，可见该第一额外车道空间是与该车辆A对应的。然后，将所述多辆车中的另一辆车B作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并且所述额外车道空间确定单元601确定此时的第一额外车道空间，可见该第一额外车道空间是与该车辆B对应的。重复这样的处理，直至所述多辆车中的每一个都已经作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，并得到对应的第一额外车道空间为止。
这里，需要指出的是，将所述多辆车中的每一个都作为第一辆车编入所述预定区域的第一条车道，只是将所述多辆车中的每一个都作为第一辆车的候选者，假定编入预定区域的第一条车道。
如果待编队的车辆数量为n个，那么通过分别将每一辆车作为第一辆车编入预定区域中的第一条车道，所述额外车道空间确定单元601能够得到n个第一额外车道空间。并且，这n个第一额外车道空间分别对应于所述多辆车中的每一个。
然后，所述额外车道空间确定单元601选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
在确定出编入队列的第一辆车之后，所述额外车道空间确定单元601继续确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。具体来说，所述额外车道空间确定单元601进一步被配置为通过执行以下处理来确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
首先，基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，所述额外车道空间确定单元601分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间。
当前的额外车道空间(假设为第二额外车道空间)，是在先前已经确定出的额外车道空间(如，第一额外车道空间)的基础上，通过迭代计算而确定的。
作为一种可能的实施方式，所述额外车道空间确定单元601可以按照以下方式来确定第二额外车道空间：在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间。也就是说，将所述剩余车辆中的每一个都作为第二辆车编入所述预定区域的第一条车道，只是将所述剩余车辆中的每一个都作为第二辆车的候选者，假定编入预定区域的各种可能的车道。
例如，对于所述剩余车辆中的一辆车，其有两种放置可能。一种是放置在与第一辆车相同的第一条车道，还有一种是放置在与第一条车道相邻的下一条车道(即，第二条车道)。所述额外车道空间确定单元601分别确定这两种情况下的第二额外车道空间。
在第一种情况下，即：当第一辆车与所述剩余车辆中的一个位于同一条车道时，所述额外车道空间确定单元601按照如下方式来确定第二额外车道。如果该车道的可用于编队的车道长度小于这两辆车之间的间距与这两辆车沿车道方向的跨度之和，也就是说，该车道不足以放置这两辆车，则将该条车道的空闲空间确定为无穷大，以便将这种放置方式排除。否则将该条车道的空闲空间确定为从可用于编队的车道长度中减去各相邻车辆之间的间距与各车辆沿车道方向的跨度所得到的值。由于第一种情况下，仅第一条车道放置有车辆，因此将第一辆车与所述剩余车辆中的一个所在的车道的空闲空间，作为第二额外车道空间。
在第二种情况下，即：当所述剩余车辆中的一个位于与第一辆车相邻的下一条车道时，所述额外车道空间确定单元601按照如下方式确定第二额外车道空间。将所述剩余车辆中的这一辆车所在车道的空闲空间确定为该车道的可用于编队的车道长度与所述剩余车辆中的这一辆车沿车道方向的跨度之差。由于这种情况下，分别在第一条车道和第二条车道上放置有车辆，因此将放置有车辆的各条车道的空闲空间之和(第一条车道的空闲空间与第二条车道的空闲空间之和)，作为第二额外车道空间。其中，第一条车道的空闲空间为已经在之前的处理中确定出的最小的第一额外车道空间。
可以看出，第二额外车道空间不仅与从所述剩余车辆中选择的这辆车有关，而且还与这辆车编入哪一车道有关。
对于所述剩余车辆中的每一个，所述额外车道空间确定单元601重复类似的处理，并获得对应的第二额外车道空间。
然后，所述额外车道空间确定单元601选择各个第二额外车道空间中的最小值，并将与第二额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第二辆车。
在上文中，以第一额外车道空间和第二额外车道空间为例进行了描述。接下来，将描述更普通的情况下额外车道空间的确定方法。
假设共有n个待编队的车辆。所述额外车道空间确定单元601可以基于上文中描述的公式(1)和(2)来依次逐个地确定c[1]至c[n]。
如上文中所说，当j的值不断增大时，需要计算的表达式的数量也将会随之增多。出于进一步缩减计算量的考虑，作为另一种可能的实施方式，可以采用动态规划的方式来求解c[j]。具体来说，在确定c[j]之前，所述额外车道空间确定单元可以进一步被配置为首先确定第j-1辆车所在的车道是否已经编满，即：判断剩余车辆中是否至少存在一个能够编入与第j-1辆车所在的车道。这可以通过是否大于0来确定，如果大于0，则认为能够编入，否则认为不能编入。其中Mt为第j-1辆车所在的车道的可用于编队的车道长度。并且，此时，从第1辆车至第j-1辆车已经确定。将剩余车辆中的每一个都作为第j辆车的候选者，来执行判断。如果判断出剩余车辆中的任何一个都不能编入与第j-1辆车所在的车道，即：当前车道不能继续编入新的车辆，则需要在接下来的编队中重新安排一条新的车道。在这种情况下，可以将这条新的车道看作第一条车道，将需要确定的第j辆车看作是第1辆车(即，令j重置为1)，并且将已经确定的第1辆车至第j-1辆车从待编队的车辆中排除。将剩余车辆中的每一个分别作为第1辆车编入新确定的第一条车道，并重复与上文中描述的处理类似的处理。/>
由于j的数值在开始一条新的车道的编队时被重置为1，因此可以减少需要计算的表达式的数量，进而有效地缩减计算量。
在上文中所述的待编队车辆包括至少两辆车的情况下，所述额外车道空间确定单元进一步被配置为在分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间之前，进一步执行以下处理：确定所述剩余车辆中的至少一个是否能够编入与第一辆车相同的车道。
如果不能，则所述额外车道空间确定单元进一步被配置为通过执行以下处理来分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的额外车道空间：将与第一辆车所在车道相邻的下一条车道重新作为第一条车道，并针对所述剩余车辆中的每一个，分别确定将其作为第一辆车编入第一条车道时得到的额外车道空间。
编队单元602用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道。
在上文中所述的待编队车辆包括至少两辆车的情况下，所述编队单元进一步被配置为：将使得第一额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第一辆车，并确定第一辆车所在的车道为第一条车道；以及将使得第二额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第二辆车，并确定与最小的第二额外车道空间对应的第二辆车所在的车道。
控制单元603用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道。例如，控制单元603可以根据多辆车进入所述预定区域的先后顺序，依次生成各个控制指令。例如，控制指令可以包括用于唯一地标识车辆的车辆标识以及与该车辆对应的车道信息。然后，通过将控制指令发送至对应的车辆，指示对应的车辆进入对应的车道。
在根据本公开的实施例的车辆编队装置中，所述车辆可以为车辆。待编队车辆沿车道方向的跨度不完全相同，且编入队列的前后车辆之间的距离不完全相同。
本公开将车辆沿车道方向的跨度与相邻车辆之间的间距都看作是可变的，从而更符合实际情况。由于每一辆车都是不同的，因此需要确定不同的车辆编入队列的先后顺序。按照这种顺序完成的编队能够实现额外车道空间最小，即预定区域中被浪费掉的空间最小。从而，与将每一辆车看作是相同的且不考虑车辆进入队列的先后顺序的现有编队装置相比，根据本公开的车辆编队装置能够动态地优化待编队区域的利用率。
另外，车辆编队装置和多辆车还可以组成车辆编队***。图7示出了根据本公开的车辆编队***的配置的功能性框图。如图7所示，车辆编队***700包括：多辆车701，其中每一个均包括第一通信单元7011；以及车辆编队装置702。尽管在图7中，以附图标记701表示多辆车，但是如上文中所述，多辆车实际上是不同的。
车辆编队装置702包括：额外车道空间确定单元7021，用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；编队单元7022，用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；指令生成单元7023，用于根据所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道，生成用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道的多条控制指令；以及第二通信单元7024，用于将所述多条控制指令依次发送给对应的车辆的第一通信单元，并从车辆的第一通信单元接收指示编队情况的信息。
图8示出了根据本公开的用于车辆编队的***硬件平台的示意图。如图8所示，***800包括多辆车801、车联网云平台802、多个路测感知单元803。并且，每一辆车都包括车载单元8011。尽管在图8中，以附图标记801表示多辆车，但是如上文中所述，多辆车实际上是不同的。在图8所示的***中，以车联网云平台802来实现根据本公开的车辆编队装置。并且，在车联网云平台802使用私有云的情况下，还需要进一步配置多个路测感知单元803来中继云平台与各车载单元之间的通信。尽管在图8中以一一配对的情况示出了路测感知单元和车载单元，但是本公开并不仅限于此。例如，一个路测感知单元也可以对应多个车载单元。当然，在车联网云平台使用公有云的情况下，可以省略路测感知单元。
可以在车联网云平台802上布置各个模块，以按照上文中所述的车辆编队方法，确定最小额外车道空间以及相应的编队先后顺序。然后，通过车联网云平台802中的通信模块与各辆车执行通信。车联网云平台802将控制指令通过路测感知单元和车载单元传送给欲进入待编队区域的车辆，车辆完成编队后通过路测感知单元和车载单元向车联网云平台802反馈编队情况，例如是否完成编队。
此外，根据本公开实施例的方法或设备也可以借助于图9所示的计算设备900的架构来实现。如图9所示，计算设备900可以包括总线910、一个或多个CPU920、只读存储器(ROM)930、随机存取存储器(RAM)940、连接到网络的通信端口950、输入/输出组件960、硬盘970等。计算设备900中的存储设备，例如ROM 930或硬盘970可以存储本公开提供的目标跟踪方法的处理和/或通信使用的各种数据或文件以及CPU所执行的程序指令。当然，图9所示的架构只是示例性的，在实现不同的设备时，根据实际需要，可以省略图9示出的计算设备中的一个或多个组件。
本公开的实施例也可以被实现为计算机可读存储介质。根据本公开实施例的计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令。当所述计算机可读指令由处理器运行时，可以执行参照以上附图描述的根据本公开实施例的车辆编队方法。所述计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
迄今为止，已经参照图1到图9详细描述了根据本公开实施例的车辆编队方法、装置、***及介质。通过根据本公开实施例的车辆编队方法、装置、***及介质，将车辆沿车道方向的跨度与相邻车辆之间的间距都看作是可变的，从而更符合实际情况。并且，由于每一辆车都是不同的，因此需要确定不同的车辆编入队列的先后顺序。按照这种顺序完成的编队能够实现额外车道空间最小，即预定区域中被浪费掉的空间最小。从而，与将每一辆车看作是相同的且不考虑车辆进入队列的先后顺序的现有编队装置相比，根据本公开的车辆编队装置能够动态地优化待编队区域的利用率。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过软件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种车辆编队方法，包括：
基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；
基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；以及
控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道；
其中，对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间；以及选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后所得到的额外车道空间还包括：
确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定两辆车进入所述预定区域后得到的第二额外车道空间包括：
基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间；
选择各个第二额外车道空间中的最小值，并将与第二额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第二辆车。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于已经确定的第一辆车完成编队后的最小的第一额外车道空间，分别对于所述多辆车中除了第一辆车之外的剩余车辆中的每一个，确定当其作为第二辆车进入所述预定区域时的第二额外车道空间包括：
在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间之前，进一步包括以下步骤：
确定所述剩余车辆中的至少一个是否能够编入与第一辆车相同的车道；
如果不能，则分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的额外车道空间进一步包括：将与第一辆车所在车道相邻的下一条车道重新作为第一条车道，并针对所述剩余车辆中的每一个，分别确定将其作为第一辆车编入第一条车道时得到的额外车道空间。
6.根据权利要求4所述的方法，其中在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间包括：
当第一辆车与所述剩余车辆中的一个位于同一条车道时，如果该车道的可用于编队的车道长度小于这两辆车之间的间距与这两辆车沿车道方向的跨度之和，则将该条车道的空闲空间确定为无穷大，否则将该条车道的空闲空间确定为从可用于编队的车道长度中减去各相邻车辆之间的间距与各车辆沿车道方向的跨度所得到的值；
将第一辆车与所述剩余车辆中的一个所在的车道的空闲空间，作为第二额外车道空间。
7.根据权利要求4所述的方法，其中在第一辆车已经被编入第一条车道的前提下，分别确定当将所述剩余车辆中的每一个作为第二辆车编入各种可能的车道时得到的第二额外车道空间包括：
当所述剩余车辆中的一个位于与第一辆车相邻的下一条车道时，将所述剩余车辆中的这一辆车所在车道的空闲空间确定为该车道的可用于编队的车道长度与所述剩余车辆中的这一辆车沿车道方向的跨度之差；
将放置有车辆的各条车道的空闲空间之和，作为第二额外车道空间。
8.根据权利要求2所述的方法，其中基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道包括：
将使得第一额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第一辆车，并确定第一辆车所在的车道为第一条车道；以及
将使得第二额外车道空间取得最小值的车辆作为编入队列的第二辆车，并确定与最小的第二额外车道空间对应的第二辆车所在的车道。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多辆车全部进入所述预定区域后得到的额外车道空间为从所述多辆车所在的各条车道中没有放置其他车辆的空闲空间之和中减去最后一辆车所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆为车辆，待编队车辆沿车道方向的跨度不完全相同，且编入队列的前后车辆之间的距离不完全相同。
11.一种车辆编队装置，包括：
额外车道空间确定单元，用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；
编队单元，用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；以及
控制单元，用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道；
其中，对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间；以及选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
12.一种车辆编队***，包括：
多辆车，其中每一个均包括第一通信单元；以及
车辆编队装置，包括：
额外车道空间确定单元，用于基于多辆车沿包含多条平行车道的预定区域中车道方向的跨度、编入队列的相邻车辆之间的距离以及可用于编队的车道长度，确定所述多辆车中的每一个逐一地进入所述预定区域后得到的多个额外车道空间，其中每一个额外车道空间基于进入所述预定区域的车辆所在的车道中没有放置其他车辆的空闲空间而确定；
编队单元，用于基于得到的多个额外车道空间，确定所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道；
指令生成单元，用于根据所述多辆车被编入队列的先后顺序和对应的车道，生成用于控制所述多辆车按照所述先后顺序依次进入所述预定区域中的各条车道的多条控制指令；以及
第二通信单元，用于将所述多条控制指令依次发送给对应的车辆的第一通信单元，并从车辆的第一通信单元接收指示编队情况的信息；
其中，所述额外车道空间确定单元还用于对于所述多辆车中的每一个，分别确定当其作为第一辆车进入所述预定区域时的第一额外车道空间；并且所述编队单元还用于选择各个第一额外车道空间中的最小值，并将与第一额外车道空间的最小值对应的车辆确定为第一辆车。
13.一种计算机可读记录介质，其上存储有指令，所述指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。
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