CN111984019A - 一种基于v2x通信的混合车队控制***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能网联汽车技术领域，目的是提供一种基于V2X通信的混合车队控制***和方法，其中，***内的车辆之间通过V2X技术实现通信，车辆的控制者可以是无人驾驶或者有人驾驶，车队的功能包括有车队组建、车辆加入、控制权转移和车辆离开，通过车队控制者发送车队组建消息，对达到标准的车辆发送入队申请，待加入车辆选择加入车队的具***置后，确定加入位置前后车辆的车距、车速等各项参数，调整自身的参数并入车队，其中，车队内的成员可以申请成为车队新的控制者，当其符合车队主控者的判断标准时，该成员成为新的车队主控者，车队中车辆数量发生变化时，车队内的车辆均会进行相应的车速、车距的调整。
Description
技术领域
本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种基于V2X通信的混合车队控制***和方法。
背景技术
车辆列队行驶是指协作式自适应巡航(CACC)，多个车辆依靠自身传感器的识别判断组成编队，保持行驶路线一致，是节约能源、提高行车安全性的一种经济和高效的方式。
现有的车辆列队行驶中，无法解决混合型车辆控制，无人驾驶车辆与有人驾驶车辆无法进行统一调控，车队中的各个车辆之间关联性较差，无法根据每个车辆的需求进行调整车队的队列，根据新加入的车辆与离开的车辆，车队无法做出适应性调整。
目前方案是利用中距离雷达来检测前车速度、本车与前车的距离等参数，只适合有人驾驶的环境。随着社会的不断发展无人驾驶车辆会越来越多，在智能交通环境下会出现有人驾驶和无人驾驶共存的情况，本发明提出一种有人驾驶无人驾驶共存环境下的基于V2X通信的混合车队控制方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于V2X通信的混合车队控制***和方法，利用V2X技术实现无人车辆之间直接双向通信，该方法包含4个功能：车队组建、车辆加入、控制权转移、车辆离开，本发明结构合理，适合推广。
本发明所采用的技术方案是：一种基于V2X通信的混合车队控制方法，包括下列步骤：步骤1：车队发起者向周围车辆发起组建车队的V2X消息，车队发起者统计并处理收到的待加入车辆发送的入队申请，其中，所述V2X消息包含有车队发起者车辆的运行数据，所述入队申请包含有待加入车辆的运行数据，执行步骤2；
步骤2：车队发起者结合设定的车队长度以及收到的入队申请，当车辆数量达到设定的车队长度时，执行步骤7，当车辆数量未达到设定的车队长度，执行步骤3；
步骤3：车队发起者继续向周围车辆发送组建车队的V2X消息，已发送入队申请的待加入车辆在收到车队发起者发出的同意申请消息后进行自主选择车队位置，待加入车辆自主选择车队位置完成后，基于确定的车队位置，待加入车辆执行加入车队的准备工作并加入到车队的该位置，车队发起者更新车队位置信息，执行步骤1；
步骤4：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者根据该申请进行更换车队主控者的判断，若成员车辆符合更换车队主控者的判断标准，则执行步骤5，若成员车辆不符合更换车队主控者的判断标准，执行步骤6，其中，车队在组建时，车队发起者定义为车队主控者，车队主控者拥有车队的控制权；
步骤5：当前车队主控者向该成员车辆发送同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者转移车队控制权给该成员车辆，并更新车队消息，车队的控制权更换完成，执行步骤4；
步骤6：当前车队主控者向该成员车辆发送不同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者继续执行车队控制权，执行步骤4；
步骤7：车队发起者向待加入车辆发送不同意申请消息，车队发起者停止向周围车辆发送组建车队的V2X消息，车队组建完成，结束。
优选的，所述步骤1中，车辆包括有人驾驶车辆和无人驾驶车辆，对于有人驾驶车辆，车辆的控制者为驾驶者，对于无人驾驶车辆，车辆的控制者为自动控制***，其中，车辆之间均基于V2X技术进行通信，车辆的运行数据包含有该车辆的运行速度、地理位置和车辆的特征码，所述特征码为车辆的VIN码用以表示车辆专有的身份信息。
优选的，所述步骤2中，车队长度为车队中能允许存在最多的车辆数量，车队主控者每次处理一个入队申请，每次的处理结果中最多允许单个待加入车辆加入车队。
优选的，所述步骤3中，执行自主选择车队位置时包括下列步骤：
步骤31：待加入车辆收到车辆发起者的同意申请消息后，若待加入车辆选择加入位置是车队的车头或者车尾，则执行步骤34；若选择加入位置不是车队的车头或者车尾，则执行步骤32；
步骤32：待加入车辆征求加入位置的前方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤33，若不同意，执行步骤37；
步骤33：待加入车辆征求加入位置的后方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤34，若不同意，执行步骤37；
步骤34：车队主控者是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤35，若不同意，执行步骤37；
步骤35：车队主控者发出调整车距消息，待加入车辆和成员车辆调整车距，根据待加入车辆发出的地理位置判断待加入位置的车距是否满足车辆合并要求，若满足，执行步骤36，若不满足，继续调整车距，执行步骤35；
步骤36：自主选择车队位置完成；
步骤37：车队主控者向待加入车辆发送选择新加入位置的消息，基于选择的新加入位置，执行步骤32。
优选的，所述步骤4中，更换车队主控者的判断标准包括下列步骤：
步骤41：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者对成员车辆的控制者进行判断，若成员车辆的控制者是驾驶者或者自动控制***，执行步骤42，若成员车辆的控制者既不是驾驶者又不是自动控制***，执行步骤45；
步骤42：判断成员车辆当前的自车速度是否符合要求，若符合，执行步骤43，若不符合，执行步骤45；
步骤43：判断成员车辆当前的自车间距是否符合要求，若符合，执行步骤44，若不符合执行步骤45；
步骤44：执行步骤5；
步骤45：执行步骤6。
优选的，车辆上均设置有整车控制程序，整车控制程序上获取有车辆的行为数据，包括有自车速度、自车间距和自车控制者标志，自车速度为车辆发出通信消息时车辆的速度，自车间距包括有车辆与相邻前车的距离、车辆与相邻后车的距离，其中，当车辆在设定距离内没有检测到前方车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示，自车控制者标志为有人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态1表示，自车控制者标志为无人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态0表示，车辆作为车队主控者时，对应的整车控制程序中用状态1表示，车辆作为车队的成员车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示。
另一方面，一种基于V2X通信的混合车队控制***，***内的车辆之间通过V2X技术实现通信，车队的功能包括有车队组建单元、车辆加入单元、控制权转移单元和车辆离开单元，车队的参数包括有车辆个体参数和车队整体参数，
车辆个体参数包括有自车控制者标志、自车固有识别码、自车速度、自车与相邻车辆间距；
车队整体参数包括有车队管理参数和车队成员状态，车队管理参数包括有车队成员状态、车队长度、车辆数量、车队速度、车队间距、位置编号；车队成员状态包括有车队主控者、车队主控申请者、普通成员、待加入者和待离开者；
车队长度为车队中允许加入车辆数量最大值；
车辆数量为车队中已有车辆数量，车辆数量小于等于车队长度；
车队速度为车辆加入车队后保持的车速平均值；
车队间距为指车队成员之间的距离；
位置编号为指车辆在车队的位置编号，定义车队前行方向的第一个车辆为1进行排序；
车队主控者通过获取车队内的车辆个体参数和车队整体参数完成各项功能，其中，车队组建时，车队发起者默认为车队主控者。
优选的，车队组建单元的具体为，通过车队发起者向周围车辆发送V2X组队消息，待加入者向所述车队发起者发送入队申请，车队发起者判断是否满足车队长度要求，向所述待加入者发送同意消息或者拒绝消息，待加入者收到同意消息后调整自车速度与车队速度一致，执行车辆加入单元功能。
优选的，车辆加入单元具体为，待加入者确定加入位置，通过车队发起者同意该加入位置后，车队发起者向待加入者发送车队间距，待加入者调整自车与相邻车辆间距加入车队，车辆加入单元的功能通过单个待加入者实现，当车辆离开单元具体为，当车队主控者接收到车队中待离开者发送的离队申请后，车队主控者向车队的普通成员发送调整车队间距消息，重新检测车队间距直至符合要求，车队主控者更新车队消息，根据车队长度需求，执行车队组建单元。
优先的，控制权转移单元具体为，车队主控申请者发送成为车队主控者的申请，当前车队主控者获取该申请后判断车队主控申请者的控制标准位、自车速度和自车间距是否全部符合要求，当三者均符合要求时，当前车队主控者向车队主控申请者发送同意消息，当其中任意一个不符合时，当前车队主控者向车队主控申请者发送拒绝消息。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.车队中所有车辆由主控车辆统一管理调配，车队中满足条件的车辆(包含新加入的车辆)即可申请更换成为新的主控车辆；
2.基于V2X技术通信，车队成员之间的间距和速度等参数通过V2X通信随时调整以满足实际道路环境下行驶的要求。
3.待加入车辆的加入位置很灵活。
附图说明
图1为本发明基于V2X通信的混合车队控制方法的一种工作原理图；
图2为本发明的一个实施例中组建车队时的示意图；
图3为本发明的一个实施例中组建车队时车队主控者的工作原理图；
图4为本发明的一个实施例中车辆加入车队时的示意图；
图5为本发明的一个实施例中车队主控者转移控制权的示意图；
图6为本发明的一个实施例中车辆离开车队时的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1～6，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
实施例1：
一种基于V2X通信的混合车队控制***，利用V2X技术实现无人车辆之间直接双向通信，该方法包含4个功能：车队组建、车辆加入、控制权转移、车辆离开。
首先所有车辆均配备有V2X通信模块，某一车辆作为车队发起者，向周围通信范围内的所有车辆发出车队组建消息。本发明提出一种有人驾驶无人驾驶共存环境下的混合车队的车队组建消息格式，该车队组建消息包含2方面内容：车辆个体参数、车队整体参数。
车辆个体参数包含4个车辆本身的子参数：自车控制者标志、自车固有识别码、自车速度、自车与相邻车辆间距。自车控制者标志表示车辆的控制权在谁那里。对于有人驾驶的车辆，车辆控制者是驾驶的司机，用1表示；对于无人驾驶车辆，车辆控制者是自动控制***，用0表示。具体实施过程中，该自车控制者标志可在车辆生产时永久固化在整车控制程序之中，也可不永久固化在整车控制程序之中，而是随着车辆是否有人驾驶进行切换。当采用切换方式时该标志可有多种实现方式：必须配合座椅上的乘员检测传感器或摄像头或方向盘压力传感器等多种传感器组合判断分析，或者设置一个硬件开关等等。
车辆固有识别码是车辆的唯一身份特征码，一股是指车辆的VIN码。自车速度是车辆发出消息时刻的当前速度，可通过V2X消息中包含的GPS位置信息解算得到，也可通过读取CAN总线上车速传感器的数据而得到。
自车与相邻车辆问距包含2个距离参数：自车与相邻前车的距离、自车与相邻后车的距离。具体实施中，自车与相邻车辆间距可通过毫米波雷达、激光雷达等多种传感器测量得到，也可根据两车之问的V2X消息中包含的GPS位置信息解算得到，或者上述几种方法的组合实现。
当自车位于整个车队的最前面时，自车与相邻前车的距离用0表示，自车与相邻后车的距离由传感器或算法实时测量得到。进一步地，自车位于整个车队的最前面包含了2层含义：自车前面没有车辆、自车前面有车辆但它不是车队的成员。自车前面没有车辆时自车通过传感器检测不到相邻前车的距离，此时自车与相邻前车的距离用0表示。自车前面有车辆但它不是车队的成员时，自车通过传感器虽然能够检测到相邻前车的距离，但该车辆不属于车队范围内的，自车与相邻前车的距离也用0表示。
当自车位于整个车队的最后面时，自车与相邻后车的距离用0表示，自车与相邻前车的距离由传感器或算法实时测量得到。进一步地，自车位于整个车队的最后面包含了2层含义：自车后面没有车辆、自车后面有车辆但它不是车队的成员。自车后面没有车辆时自车通过传感器检测不到相邻后车的距离，此时自车与相邻后车的距离用0表示。自车后面有车辆但它不是车队的成员时，自车通过传感器虽然能够检测到相邻后车的距离，但该车辆不属于车队范围内的，自车与相邻后车的距离也用0表示。
为了实现无人驾驶有人驾驶混合交通环境下的车队自适应管理，本发明提出的车队管理参数中设置了如下6个子参数：车队成员状态、车队长度、车辆数量、车队速度、车队间距、位置编号。
车队成员状态有5个：当前车队主控者、车队主控申请者、普通成员、待加入者、待离开者。某个车辆若是其中某个状态则用1表示，不是则用0表示。车队主控者是整个车队的主要管控者，完成车队组建、其它车辆的加入与离开、车队主控权的转移等功能。当车队发起组建的初始时刻，车队发起者默认为车队主控者。其它车辆加入车队后可在当前车队主控者的同意下完成控制权的转移，除了车队发起者外车队主控者可优先选择为有人驾驶车辆。若车队发起者为无人驾驶车，当车队中有人驾驶车辆加入时可申请获得车队主控权。其它车辆发出的车辆加入申请、主控权申请等消息，所有通信范围内的车辆都能收到，但是只有车队主控者拥有回复的权利。车队主控申请者表示车队普通成员向当前主控者申请车队控制权时该状态位为1。普通成员是已经加入车队的非主控车辆。车辆向车队主控者发出申请加入消息，则待加入者状态位用1表示，加入后待加入者状态位更改为0，普通成员状态位更改为1。车辆向车队主控者发出离开消息时，则待离开者状态位用1表示。
车队长度是指车队中允许加入车辆数量最大值。当只有车队发起者时，车队长度为1。由于车队太长，车辆之间通信不易，故车队长度最大不超过99。车辆数量是指车队中已有车辆数量，车辆数量小于等于车队长度。车队速度是车辆加入车队后保持的车速平均值。车队间距是指车队成员之间的距离。位置编号是指车辆在车队的位置编号，按照车队最前面的车辆为1进行排序。
值得说明的是，请参照图2，图3，车辆加入功能每次只能允许一个车辆加入车队，车队主控者是否允许其它车辆加入的判断标准是车队已有数量是否达到车队长度的要求，具体内容如下：
步骤1：当前车辆收到车队发起者通过V2X技木发出的车队组建V2X消息；
步骤2：判断车队组建消息中的车辆数量是否达到车队长度，若是跳转步骤8，若否跳转步骤3；
步骤3：当前车辆发出加入车队申请V2X消息，包括车队主控者在内的所有通信范围内车辆均可收到此V2X消息；
步骤4：当前车辆判断是否收到车队主控者同意加入的V2X消息，若收到跳转步骤5，若否跳转步骤3；
步骤5：通过GPS传感器解算自车速度或由CAN总线读取自车速度，判断自车速度是否和车队速度一致，若是跳转步骤6，若否跳转步骤7；
步骤6：申请者车辆保持当前速度行驶，准备加入车队；
步骤7：申请者车辆调整当前车速，准备加入车队；
步骤8：当前车辆不发出加入车队申请V2X消息。
值得说明的是，请参照图4，车辆在合并到车队时，是拥有自主选择加入的位置的功能，可以是车队前部，也可以是车队后部，也可以是车队中的任意一位置，但都需要服从车队主控者的调控，具体内容如下：
步骤1：收到车队主控者同意加入车队的车辆发出待加入位置消息；
步骤2：判断待加入位置是否是车队的车头或车尾，若是车头或车尾，只需征求车队主控者的同意，跳转步骤5，若否跳转步骤3；
步骤3：判断待加入位置前方车队成员车辆是否同意加入此位置，若是跳转步骤4，若否跳转步骤10；
步骤4：判断待加入位置后方车队成员车辆是否同意加入此位置，若是跳转步骤5，若否跳转步骤10；
步骤5：车队主控者是否同意加入此位置，若是跳转步骤6，若否跳转步骤10；
步骤6：待加入位置的所有相关车辆均同意加入此位置，则车队主控者发出调整车距消息，以方便待加入车辆加入车队后仍能保持一定距离；
步骤7：根据车辆发出的实时位置消息判断待加入位置的车距是否满足要求，若是跳转步骤8，若距离不满足要求对行车有风险则继续调整车距，跳转步骤6；
步骤8：申请者车辆在待加入位置加入车队；
步骤9：车队主控者更新车队相关位置信息；
步骤10：车队主控者发出另选加入位置消息。
值得说明的是，请参照图5，当车队从最开始的一辆车累积增加到一定的规模时，车队其他成员若要成为新的车队主控者，则进行下一功能，即车队控制权转移，具体内容如下：
步骤1：车队成员发出成为车队主控者申请；
步骤2：当前车队主控者收到申请；
步骤3：车队主控者判断申请者的自车控制者标志是否符合要求，可选的自车控制者标志是有人驾驶或无人驾驶中的任一种，若是跳转步骤4，若否跳转步骤8；
步骤4：判断申请者当前的自车速度是否符合要求，若是跳转步骤5，若否跳转步骤8；
步骤5：判断申请者当前的自车间距是否符合要求，若是跳转步骤6，若否跳转步骤8；
步骤6：当申请者控制者标志、自车速度、自车间距等参数均符合要求，当前车队主控者发出同意申请消息；
步骤7：当前车队主控者转移车队控制权，更新车队消息；
步骤8：当申请者控制者标志、自车速度、自车间距等参数其中任何一项不符合要求，当前车队主控者发出不同意申请消息。
值得说明的是，请参照图6，当车队中车辆要离开车队时，仅需向车队主控者发送离开消息即可，具体内容如下：
步骤1：待离开车辆发出车辆离开消息，车辆主控者收到其它车辆发出的车辆离开消息；
步骤2：车辆离开后，车队主控者发出调整车距消息；
步骤3：车队主控者判断车队间距是否达到车队要求，若是跳转步骤4，若否跳转步骤2；
步骤4：车队主控者更新车队消息；
步骤5：车队主控者重新发出车队组建消息，以方便其它车辆加入车队。
综上所述，本实施例基于V2X通信技术的车队控制***，能够具体实现上述四种功能以及一种新的车队组建消息格式，包括但不限于上述四种功能，将此控制***作用于不同场景中，例如在城市交通、在训练场、交通模型或者小型娱乐式交通中，无论是无人驾驶还是有人驾驶，均能够做到统一调配，车辆具有自主选择权，更贴合实际，具有人性化等特定。
实施例2：
请参照图1，基于V2X通信的混合车队控制方法，包括下列步骤：
步骤1：车队发起者向周围车辆发起组建车队的V2X消息，车队发起者统计并处理收到的待加入车辆发送的入队申请，其中，所述V2X消息包含有车队发起者车辆的运行数据，所述入队申请包含有待加入车辆的运行数据，执行步骤2；
步骤2：车队发起者结合设定的车队长度以及收到的入队申请，当车辆数量达到设定的车队长度时，执行步骤7，当车辆数量未达到设定的车队长度，执行步骤3；
步骤3：车队发起者继续向周围车辆发送组建车队的V2X消息，已发送入队申请的待加入车辆在收到车队发起者发出的同意申请消息后进行自主选择车队位置，待加入车辆自主选择车队位置完成后，基于确定的车队位置，待加入车辆执行加入车队的准备工作并加入到车队的该位置，车队发起者更新车队位置信息，执行步骤1；
步骤4：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者根据该申请进行更换车队主控者的判断，若成员车辆符合更换车队主控者的判断标准，则执行步骤5，若成员车辆不符合更换车队主控者的判断标准，执行步骤6，其中，车队在组建时，车队发起者定义为车队主控者，车队主控者拥有车队的控制权；
步骤5：当前车队主控者向该成员车辆发送同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者转移车队控制权给该成员车辆，并更新车队消息，车队的控制权更换完成，执行步骤4；
步骤6：当前车队主控者向该成员车辆发送不同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者继续执行车队控制权，执行步骤4；
步骤7：车队发起者向待加入车辆发送不同意申请消息，车队发起者停止向周围车辆发送组建车队的V2X消息，车队组建完成，结束。
值得说明的是，所述步骤1中，车辆包括有人驾驶车辆和无人驾驶车辆，对于有人驾驶车辆，车辆的控制者为驾驶者，对于无人驾驶车辆，车辆的控制者为自动控制***，其中，车辆之间均基于V2X技术进行通信，车辆的运行数据包含有该车辆的运行速度、地理位置和车辆的特征码，所述特征码为车辆的VIN码用以表示车辆专有的身份信息。
值得说明是，所述步骤2中，车队长度为车队中能允许存在最多的车辆数量，车队主控者每次处理一个入队申请，每次的处理结果中最多允许单个待加入车辆加入车队，所述步骤3中，执行自主选择车队位置时包括下列步骤：
步骤31：待加入车辆收到车辆发起者的同意申请消息后，若待加入车辆选择加入位置是车队的车头或者车尾，则执行步骤34；若选择加入位置不是车队的车头或者车尾，则执行步骤32；
步骤32：待加入车辆征求加入位置的前方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤33，若不同意，执行步骤37；
步骤33：待加入车辆征求加入位置的后方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤34，若不同意，执行步骤37；
步骤34：车队主控者是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤35，若不同意，执行步骤37；
步骤35：车队主控者发出调整车距消息，待加入车辆和成员车辆调整车距，根据待加入车辆发出的地理位置判断待加入位置的车距是否满足车辆合并要求，若满足，执行步骤36，若不满足，继续调整车距，执行步骤35；
步骤36：自主选择车队位置完成；
步骤37：车队主控者向待加入车辆发送选择新加入位置的消息，基于选择的新加入位置，执行步骤32。
值得说明的是，所述步骤4中，更换车队主控者的判断标准包括下列步骤：
步骤41：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者对成员车辆的控制者进行判断，若成员车辆的控制者是驾驶者或者自动控制***，执行步骤42，若成员车辆的控制者既不是驾驶者又不是自动控制***，执行步骤45；
步骤42：判断成员车辆当前的自车速度是否符合要求，若符合，执行步骤43，若不符合，执行步骤45；
步骤43：判断成员车辆当前的自车间距是否符合要求，若符合，执行步骤44，若不符合执行步骤45；
步骤44：执行步骤5；
步骤45：执行步骤6。
值得说明的是，当车队中有待离开车辆准备离开时，处理流程包括下列步骤：
步骤61：待离开车辆发出离开消息，车辆主控者接收到离开消息，执行步骤62；
步骤62：车辆离开车队后，车队主控者发出调整车距消息，车队主控者判断车队间距是否符合车队要求，若符合，执行步骤63，若不符合，执行步骤62；
步骤63：车队主控者更新车队消息，当需要维持车队长度时，继续执行步骤1。
值得说明的是，车辆固有识别码是车辆的唯一身份特征码，一股是指车辆的VIN码。自车速度是车辆发出消息时刻的当前速度，可通过V2X消息中包含的GPS位置信息解算得到，也可通过读取CAN总线上车速传感器的数据而得到，具体实施过程中，该自车控制者标志可在车辆生产时永久固化在整车控制程序之中，也可不永久固化在整车控制程序之中，而是随着车辆是否有人驾驶进行切换。当采用切换方式时该标志可有多种实现方式：必须配合座椅上的乘员检测传感器或摄像头或方向盘压力传感器等多种传感器组合判断分析，或者设置一个硬件开关等等，具体实施中，自车与相邻车辆间距可通过毫米波雷达、激光雷达等多种传感器测量得到，也可根据两车之问的V2X消息中包含的GPS位置信息解算得到，或者上述几种方法的组合实现。
值得说明的是，车辆上均设置有整车控制程序，整车控制程序上获取有车辆的行为数据，包括有自车速度、自车间距和自车控制者标志，自车速度为车辆发出通信消息时车辆的速度，自车间距包括有车辆与相邻前车的距离、车辆与相邻后车的距离，其中，当车辆在设定距离内没有检测到前方车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示，自车控制者标志为有人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态1表示，自车控制者标志为无人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态0表示，车辆作为车队主控者时，对应的整车控制程序中用状态1表示，车辆作为车队的成员车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示。
综上所述，其它车辆加入车队后可在当前车队主控者的同意下完成控制权的转移，除了车队发起者外车队主控者可优先选择为有人驾驶车辆。若车队发起者为无人驾驶车，当车队中有人驾驶车辆加入时可申请获得车队主控权。其它车辆发出的车辆加入申请、主控权申请等消息，所有通信范围内的车辆都能收到，但是只有车队主控者拥有回复的权利，本实施例包括但不限于车队的控制权转移、车辆加入调配、车辆离开、车队组建等具体内容，车队的整体移动、启动、停止、车辆内的多媒体调控等均适用上述的同一调配的方法。
Claims (10)
1.一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1：车队发起者向周围车辆发起组建车队的V2X消息，车队发起者统计并处理收到的待加入车辆发送的入队申请，其中，所述V2X消息包含有车队发起者车辆的运行数据，所述入队申请包含有待加入车辆的运行数据，执行步骤2；
步骤2：车队发起者结合设定的车队长度以及收到的入队申请，当车辆数量达到设定的车队长度时，执行步骤7，当车辆数量未达到设定的车队长度，执行步骤3；
步骤3：车队发起者继续向周围车辆发送组建车队的V2X消息，已发送入队申请的待加入车辆在收到车队发起者发出的同意申请消息后进行自主选择车队位置，待加入车辆自主选择车队位置完成后，基于确定的车队位置，待加入车辆执行加入车队的准备工作并加入到车队的该位置，车队发起者更新车队位置信息，执行步骤1；
步骤4：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者根据该申请进行更换车队主控者的判断，若成员车辆符合更换车队主控者的判断标准，则执行步骤5，若成员车辆不符合更换车队主控者的判断标准，执行步骤6，其中，车队在组建时，车队发起者定义为车队主控者，车队主控者拥有车队的控制权；
步骤5：当前车队主控者向该成员车辆发送同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者转移车队控制权给该成员车辆，并更新车队消息，车队的控制权更换完成，执行步骤4；
步骤6：当前车队主控者向该成员车辆发送不同意更换车队主控者的申请消息，当前车队主控者继续执行车队控制权，结束；
步骤7：车队发起者向待加入车辆发送不同意申请消息，车队发起者停止向周围车辆发送组建车队的V2X消息，车队组建完成，执行步骤4。
2.根据权利要求1所述的一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，所述步骤1中，车辆包括有人驾驶车辆和无人驾驶车辆，对于有人驾驶车辆，车辆的控制者为驾驶者，对于无人驾驶车辆，车辆的控制者为自动控制***，其中，车辆之间均基于V2X技术进行通信，车辆的运行数据包含有该车辆的运行速度、地理位置和车辆的特征码，所述特征码为车辆的VIN码用以表示车辆专有的身份信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，所述步骤2中，车队长度为车队中能允许存在最多的车辆数量，车队主控者每次处理一个入队申请，每次的处理结果中最多允许单个待加入车辆加入车队。
4.根据权利要求3所述的一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，所述步骤3中，执行自主选择车队位置时包括下列步骤：
步骤31：待加入车辆收到车辆发起者的同意申请消息后，若待加入车辆选择加入位置是车队的车头或者车尾，则执行步骤34；若选择加入位置不是车队的车头或者车尾，则执行步骤32；
步骤32：待加入车辆征求加入位置的前方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤33，若不同意，执行步骤37；
步骤33：待加入车辆征求加入位置的后方车队成员车辆是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤34，若不同意，执行步骤37；
步骤34：车队主控者是否同意待加入车辆加入该位置，若同意，执行步骤35，若不同意，执行步骤37；
步骤35：车队主控者发出调整车距消息，待加入车辆和成员车辆调整车距，根据待加入车辆发出的地理位置判断待加入位置的车距是否满足车辆合并要求，若满足，执行步骤36，若不满足，继续调整车距，执行步骤35；
步骤36：自主选择车队位置完成；
步骤37：车队主控者向待加入车辆发送选择新加入位置的消息，基于选择的新加入位置，执行步骤32。
5.根据权利要求4所述的一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，所述步骤4中，更换车队主控者的判断标准包括下列步骤：
步骤41：当车队的成员车辆发出成为车队主控者申请时，车队主控者对成员车辆的控制者进行判断，若成员车辆的控制者是驾驶者或者自动控制***，执行步骤42，若成员车辆的控制者既不是驾驶者又不是自动控制***，执行步骤45；
步骤42：判断成员车辆当前的自车速度是否符合要求，若符合，执行步骤43，若不符合，执行步骤45；
步骤43：判断成员车辆当前的自车间距是否符合要求，若符合，执行步骤44，若不符合执行步骤45；
步骤44：执行步骤5；
步骤45：执行步骤6。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种基于V2X通信的混合车队控制方法，其特征在于，车辆上均设置有整车控制程序，整车控制程序上获取有车辆的行为数据，包括有自车速度、自车间距和自车控制者标志，自车速度为车辆发出通信消息时车辆的速度，自车间距包括有车辆与相邻前车的距离、车辆与相邻后车的距离，其中，当车辆在设定距离内没有检测到前方车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示，自车控制者标志为有人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态1表示，自车控制者标志为无人驾驶时，对应的整车控制程序中用状态0表示，车辆作为车队主控者时，对应的整车控制程序中用状态1表示，车辆作为车队的成员车辆时，对应的整车控制程序中用状态0表示。
7.一种基于V2X通信的混合车队控制***，其特征在于，***内的车辆之间通过V2X技术实现通信，车队的功能包括有车队组建单元、车辆加入单元、控制权转移单元和车辆离开单元，车队的参数包括有车辆个体参数和车队整体参数，
车辆个体参数包括有自车控制者标志、自车固有识别码、自车速度、自车与相邻车辆间距；
车队整体参数包括有车队管理参数和车队成员状态，车队管理参数包括有车队成员状态、车队长度、车辆数量、车队速度、车队间距、位置编号；车队成员状态包括有车队主控者、车队主控申请者、普通成员、待加入者和待离开者；
车队长度为车队中允许加入车辆数量最大值；
车辆数量为车队中已有车辆数量，车辆数量小于等于车队长度；
车队速度为车辆加入车队后保持的车速平均值；
车队间距为指车队成员之间的距离；
位置编号为指车辆在车队的位置编号，定义车队前行方向的第一个车辆为1进行排序；
车队主控者通过获取车队内的车辆个体参数和车队整体参数完成各项功能，其中，车队组建时，车队发起者默认为车队主控者。
8.根据权利要求7所述的一种基于V2X通信的混合车队控制***，其特征在于，车队组建单元的具体为，通过车队发起者向周围车辆发送V2X组队消息，待加入者向所述车队发起者发送入队申请，车队发起者判断是否满足车队长度要求，向所述待加入者发送同意消息或者拒绝消息，待加入者收到同意消息后调整自车速度与车队速度一致，执行车辆加入单元功能。
9.根据权利要求8所述的一种基于V2X通信的混合车队控制***，其特征在于，车辆加入单元具体为，待加入者确定加入位置，通过车队发起者同意该加入位置后，车队发起者向待加入者发送车队间距，待加入者调整自车与相邻车辆间距加入车队，车辆加入单元的功能通过单个待加入者实现，当车辆离开单元具体为，当车队主控者接收到车队中待离开者发送的离队申请后，车队主控者向车队的普通成员发送调整车队间距消息，重新检测车队间距直至符合要求，车队主控者更新车队消息，根据车队长度需求，执行车队组建单元。
10.根据权利要求9所述的一种基于V2X通信的混合车队控制***，其特征在于，控制权转移单元具体为，车队主控申请者发送成为车队主控者的申请，当前车队主控者获取该申请后判断车队主控申请者的控制标准位、自车速度和自车间距是否全部符合要求，当三者均符合要求时，当前车队主控者向车队主控申请者发送同意消息，当其中任意一个不符合时，当前车队主控者向车队主控申请者发送拒绝消息。
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