基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法技术

本发明专利技术公开了一种基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法，在高速公路自动驾驶专用道和高速公路普通行车道分隔线上等间距设置LED指示灯；在高速公路路侧设置用于检测是否有自动驾驶车队经过的车队信息检测器，车队信息检测器与路面区域的LED指示灯对应设置，LED指示灯在红、红闪和绿三种颜色显示状态中切换，并根据车队信息确定红灯状态时长。LED指示灯旁配设电子指示牌辅助引导常规车辆驶入驶离自动驾驶专用道。本发明专利技术充分利用现有道路资源，基于自动驾驶车道单独设立为前提，在自动驾驶车道利用率不高的情况下允许普通车辆使用自动驾驶专用道，实现高速公路自动驾驶专用道分时共享，提升高速公路时空资源利用效率。用效率。用效率。

【技术实现步骤摘要】
基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶专用道分时共享方法，尤其涉及一种基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法。

技术介绍

[0002]智能网联汽车CAVs(connected and automated vehicles)是指搭载先进的车载装置在装备智能设施的道路环境中，通过V2V(vehicle
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to
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vehicle)、V2I(vehicle
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to
‑
infrastructure)以及V2X(Vehicle to X)等连接技术实现车辆与车辆、车辆与道路设施、车辆与云端等终端设备间进行智能信息交换共享，具备复杂环境下的智能感知、智能决策、协同控制等功能，并且可实现自动驾驶功能的汽车。与常规车辆相比，智能网联汽车不存在人为的感知差异、拥有很短的刹车反应时间、具有相同的加减速性能，可以实现车辆紧密连接并保持很小的车头时距进而形成自动驾驶车队，并以车队为单位在道路上行驶。在智能网联车辆市场渗透率逐步提升的将来，道路交通流会演变成一种混有智能网联汽车与常规汽车的混合交通流，然而这种混合交通流不仅会影响整体交通流的稳定性而且会导致智能网联汽车无法发挥其优势。这样势必会出现自动驾驶车队专属的自动驾驶专用道来改善这一问题。但是在高速公路中，由于自动驾驶车队是以一个协同统一单元在高速公路上行驶，因此两个车队彼此之间会存在一个较为固定的间隙，这就会导致由于部分稀疏车队的存在而造成的道路空间资源浪费。因此，本专利技术致力于克服这种道路空间资源浪费现象，实现道路资源利用率的最大化。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种充分利用道路资源，在两自动驾驶车队相隔较远的情况下允许常规车辆借道进入自动驾驶专用道行驶，使自动驾驶专用道在时间和空间上利用率率最大化的基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法。
[0004]技术方案：本专利技术的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法，包括如下步骤：
[0005]S1，在高速公路路侧设置用于检测是否有自动驾驶车队经过的车队信息检测器，利用检测器检测是否有车队经过，并将检测信息通过无线通信反馈给交通管控中心；交通管控中心控制行车道分隔线上的LED指示灯的状态切换，同时控制电子指示牌的显示信息；
[0006]S2，交通管控中心判定检测器检测边缘是否有车队进入；若没有车队进入则路侧LED指示灯显示绿灯状态，返回步骤S1；若一旦有车队进入检测器检测边缘，则执行步骤S3；
[0007]S3，当检测出有车队进入车队检测器检测边缘时，检测器对应的LED指示灯切换至红灯状态并收集车队信息，车队信息包括：车队内车辆数、车队速度；同时判定该检测器前方长度为S的路段内是否有常规车辆：
[0008]若有，前方LED指示灯开启红闪模式，对应电子指示牌显示相关指示引导常规车辆驶离自动驾驶专用道，直至所有常规车辆驶离自动驾驶专用道；
[0009]若无，前方LED指示灯开启红灯模式，执行步骤S4；
[0010]S4，根据收集到的车队信息，确定LED指示灯红灯状态时长；
[0011]S5，检测器根据收集的车队信息，判定在LED指示灯红灯状态期间是否有新的车队进入检测器检测边缘，若有新的车队进入，执行步骤S6；若没有新的车队进入，则返回步骤S1；
[0012]S6，LED指示灯保持红灯状态，并返回步骤S3，重新收集新车队信息并计算LED指示灯红灯状态时长。
[0013]进一步，所述步骤S1中，LED指示灯在高速公路自动驾驶专用道和普通高速公路行车道分隔线上等间距设置，且每组LED指示灯与车队信息检测器一一对应，LED指示灯设置在与其对应的车队检测器前方，两者之间在道路纵向的间距为：
[0014][0015]其中，L表示LED指示灯与车队信息检测器在道路纵向的间距；v
p
表示自动驾驶车队的行驶速度；a表示自动驾驶车队的制动减速度；t
z
表示自动驾驶车辆的机械反映时间；H表示同一车道上车队头车与前一车队尾车或前方一辆常规车辆的跟车距离。
[0016]进一步，在所述的步骤S4中，LED指示灯红灯状态时长公式如下：
[0017][0018]式中，T
i红
表示第i个LED指示灯红灯状态时长；λ表示铺设的LED指示灯长度；l表示自动驾驶车队中的平均车辆长度；δ表示自动驾驶车队内部相邻两车间的平均间隙；n表示自动驾驶车队内的车辆数量。
[0019]进一步，所述步骤S3中，在控制路段长度S的路段上的所有检测器都没有检测到有车队进入时，检测器对应的LED指示灯显示为绿色，相应的电子指示牌做出反馈显示，引导常规车辆选择性进入自动驾驶专用道；否则，一旦有车队进入来车方向首个检测器检测边缘，对应的LED指示灯显示为红色，电子指示牌做出禁止常规车辆进入自动驾驶专用道的显示，与此同时前方LED指示灯显示红闪状态，相应的电子指示牌显示相应警告，引导前方还在自动驾驶专用道上行驶的常规车辆驶离当前道路。
[0020]本专利技术与现有技术相比，其显著效果如下：
[0021]1、本专利技术提出了考虑未来高速公路自动驾驶专用道的分时共享方法，保证了道路资源的最大利用率；采用LED指示灯并辅助配设电子指示牌对常规车辆进行引导，设备成本低廉、安全方便维护管理，并且设备都具有统一标准，不需要重新研发，可实施性强；
[0022]2、在高速路段上，本专利技术通过车队检测器和LED指示灯，并辅助配设电子指示牌，动态调控高速公路自动驾驶车道的开放和关闭；在自动驾驶车队稀疏排列，自动驾驶专用道利用率不高的情况下，允许常规车辆进入自动驾驶专用道，充分利用道路空间资源，能有效地提高道路通行能力。
附图说明
[0023]图1为本专利技术方法流程图；
[0024]图2为高速公路路段LED指示灯红灯状态工作示意图；
[0025]图3为高速公路路段LED指示灯红闪状态工作示意图；
[0026]图4为高速公路路段LED指示灯绿灯状态工作示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。
[0028]本专利技术的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法，包括：在自动驾驶专用道和普通车道分割线上等间距设置用于指示常规车辆是否可以进入自动驾驶专用道行驶的LED指示灯；LED指示灯嵌入路面，包含三种工作状态：绿灯、红灯和红闪。在LED指示灯对应的路侧旁会辅助配设电子指示牌，电子指示牌信息与LED指示灯工作状态对应；在自动驾驶专用道路侧设置用于检测是否有自动驾驶车队经过的车队检测器，检测器与车队通过V2I(vehicle
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to
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infrastructure，车辆对基础设施技术)技术进行实时通讯，所述的车队检测器与LED指示灯一一对应设置，且LED指示灯设置于车队检测器前方。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，在高速公路路侧设置用于检测是否有自动驾驶车队经过的车队信息检测器，利用检测器检测是否有车队经过，并将检测信息通过无线通信反馈给交通管控中心；交通管控中心控制行车道分隔线上的LED指示灯的状态切换，同时控制电子指示牌的显示信息；S2，交通管控中心判定检测器检测边缘是否有车队进入；若没有车队进入则路侧LED指示灯显示绿灯状态，返回步骤S1；若一旦有车队进入检测器检测边缘，则执行步骤S3；S3，当检测出有车队进入车队检测器检测边缘时，检测器对应的LED指示灯切换至红灯状态并收集车队信息，车队信息包括：车队内车辆数、车队速度；同时判定该检测器前方长度为S的路段内是否有常规车辆：若有，前方LED指示灯开启红闪模式，对应电子指示牌显示相关指示引导常规车辆驶离自动驾驶专用道，直至所有常规车辆驶离自动驾驶专用道；若无，前方LED指示灯开启红灯模式，执行步骤S4；S4，根据收集到的车队信息，确定LED指示灯红灯状态时长；S5，检测器根据收集的车队信息，判定在LED指示灯红灯状态期间是否有新的车队进入检测器检测边缘，若有新的车队进入，执行步骤S6；若没有新的车队进入，则返回步骤S1；S6，LED指示灯保持红灯状态，并返回步骤S3，重新收集新车队信息并计算LED指示灯红灯状态时长。2.根据权利要求1所述的基于车路协同的高速公路自动驾驶专用道分时共享方法，其特征在于，所述步骤S1中，LED指示灯在高速公路自动驾驶专用道和普通高速公路行车道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林恒，曲栩，冒培培，王灿，冉斌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：