行驶间距调整方法、装置和设备与流程

本申请涉及信息处理技术领域，具体而言，涉及一种行驶间距调整方法、装置和设备。

背景技术：

队列行驶是自动驾驶中常用的场景之一。队列行驶的车队由若干辆车组成，头车作为领航车由驾驶员驾驶在车队前方，后面的跟车可采用自动驾驶的行车模式。

以车队的方式行驶的优势在于，车队的车辆之间以一定的车间距共同前进。由于前车对后车的屏障作用，从而使得机动车能够减小风阻，降低车辆的油耗。然而，不同车辆组成的车队，在不同的外部条件下，最佳的车辆间距是不同的。如何计算出车辆之间保持的具体车距大小，使得既能保证队列行驶的安全性，又能最大程度地降低车辆油耗，是现有技术中较难解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种行驶间距调整方法、装置和设备，用以实现根据移动阵列中每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，并将所述行驶间距信息发送至所述移动终端，指引所述移动终端适时调整两两之间的行驶间距。

本申请实施例第一方面提供了一种行驶间距调整方法，包括：获取移动阵列中每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息；对所述属性信息、所述行驶状态信息和所述行驶环境信息进行处理，得到所述移动阵列中所述移动终端两两之间的行驶间距信息；发送所述行驶间距信息至所述移动终端。

于一实施例中，所述对所述属性信息、所述行驶状态信息和所述行驶环境信息进行处理，得到所述移动阵列中所述移动终端两两之间的行驶间距信息，包括：根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距；在所述移动阵列中，所述第二移动终端排列在所述第一移动终端前面；根据所述属性信息、所述行驶环境信息和所述所述行驶状态信息，计算所述第一移动终端受到的空气阻力；根据所述安全行驶间距和所述空气阻力，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述行驶间距信息。

于一实施例中，所述行驶状态信息包括：每个所述移动终端的当前速度和加速度；以及所述根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据所述当前速度和所述加速度，分别计算所述第一移动终端的第一制动距离和第二移动终端的第二制动距离；根据所述第一制动距离和所述第二制动距离，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述安全行驶间距。

于一实施例中，所述行驶状态信息包括：所述移动终端的当前速度；以及所述根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据所述第一移动终端的当前速度，和所述第二移动终端的当前速度，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述安全行驶间距。

于一实施例中，所述属性信息包括：所述第一移动终端的迎风面积；所述行驶状态信息包括：所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的当前间距和所述第一移动终端的当前速度；所述行驶环境信息包括：当前空气密度和当前风速；以及所述根据所述属性信息、所述行驶环境信息和所述所述行驶状态信息，计算所述第一移动终端受到的空气阻力包括：根据所述当前间距计算所述所述第一移动终端的空气阻力系数；根据所述空气阻力系数、迎风面积、当前距离、当前速度、当前空气密度和当前风速，计算得到所述第一移动终端受到的空气阻力。

于一实施例中，所述根据所述安全行驶间距和所述空气阻力，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述行驶间距信息包括：根据所述安全行驶间距，在预设的阻力关联表中，查找与所述空气阻力对应的阈值范围；获取所述阈值范围对应的预设行驶间距，生成所述行驶距离信息。

本申请实施例第二方面提供了一种行驶间距调整装置，包括：获取模块，用于获取移动阵列中每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息；处理模块，用于对所述属性信息、所述行驶状态信息和所述行驶环境信息进行处理，得到所述移动阵列中所述移动终端两两之间的行驶间距信息；发送模块，用于发送所述行驶间距信息至所述移动终端。

于一实施例中，所述处理模块包括：第一计算单元，用于根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距；在所述移动阵列中，所述第二移动终端排列在所述第一移动终端前面；第二计算单元，用于根据所述属性信息、所述行驶环境信息和所述所述行驶状态信息，计算所述第一移动终端受到的空气阻力；第三计算单元，用于根据所述安全行驶间距和所述空气阻力，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述行驶间距信息。

于一实施例中，所述行驶状态信息包括：每个所述移动终端的当前速度和加速度；以及所述根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据所述当前速度和所述加速度，分别计算所述第一移动终端的第一制动距离和第二移动终端的第二制动距离；根据所述第一制动距离和所述第二制动距离，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述安全行驶间距；或所述行驶状态信息包括：所述移动终端的当前速度；所述根据所述行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据所述第一移动终端的当前速度，和所述第二移动终端的当前速度，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述安全行驶间距；所述属性信息包括：所述第一移动终端的迎风面积；所述行驶状态信息包括：所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的当前间距和所述第一移动终端的当前速度；所述行驶环境信息包括：当前空气密度和当前风速；以及所述根据所述属性信息、所述行驶环境信息和所述所述行驶状态信息，计算所述第一移动终端受到的空气阻力包括：根据所述当前间距计算所述所述第一移动终端的空气阻力系数；根据所述空气阻力系数、迎风面积、当前距离、当前速度、当前空气密度和当前风速，计算得到所述第一移动终端受到的空气阻力；所述根据所述安全行驶间距和所述空气阻力，计算得到所述第一移动终端与所述第二移动终端之间的所述行驶间距信息包括：根据所述安全行驶间距，在预设的阻力关联表中，查找与所述空气阻力对应的阈值范围；获取所述阈值范围对应的预设行驶间距，生成所述行驶距离信息。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器，用以存储计算机程序；处理器，用以执行本申请实施例第一方面及其任一实施例所述的方法，以根据移动阵列中每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，并将所述行驶间距信息发送至所述移动终端，指引所述移动终端调整两两之间的行驶间距。

本申请提供的行驶间距调整方法、装置和设备，移动阵列中包括多个移动终端，通过适时获取每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，并根据上述信息生成对应的行驶间距信息，将所述行驶间距信息发送至所述移动终端，以便于移动终端根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距，进而有效提高每个移动终端的行驶安全性，降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例的电子设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例的服务器与移动阵列的交互示意图；

图3为本申请一实施例的行驶间距调整方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例的行驶间距调整方法的流程示意图；

图5为本申请一实施例的行驶间距调整方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例的行驶间距调整装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实施例提供一种电子设备1，包括：至少一个处理器11和存储器12，图1中以一个处理器为例。处理器11和存储器12通过总线10连接，存储器12存储有可被处理器11执行的指令，指令被处理器11执行。

于一实施例，电子设备1可以是服务器。服务器根据移动阵列中每个移动终端的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，并将行驶间距信息发送至移动终端，指引移动终端调整两两之间的行驶间距。

如图2所示，其为本申请一实施例中服务器100与移动阵列200的交互示意场景，其中，移动阵列200中包括多个移动终端210，服务器100与移动终端210之间可以通过互联网进行双向通信。服务器100可以是云端服务器。移动终端210可以是车辆或者飞行器等。服务器100通过适时获取每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，并根据上述信息生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至移动终端210，以便于移动终端210根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距，进而有效提高每个移动终端210的行驶安全性，降低能耗。

请参看图3，其为本申请一实施例的行驶间距调整方法，该方法可由图1所示的电子设备1作为服务器100来执行，并可以应用于图2所示的交互场景中，以实现根据移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至移动终端210，以便于移动终端210根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距。该方法包括如下步骤：

步骤301：获取移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息。

在本步骤中，服务器100可以是云平台，移动终端210可以是车辆，多台车辆组成一个移动车队阵列。每辆车加入车队时，可以将加入车队的事件信息上传至云平台，云平台实时记录并更新车队中的车辆的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息。

其中，车辆的属性信息包含但不限于：车辆的性能参数、尺寸、迎风面积、当前速度、剩余油量、网络状况等信息。

行驶状态信息包含但不限于：车队中不同车辆排列的序列信息，即每辆车与其前车和后车的关联关系。相邻车辆之间的当前间距等信息。

行驶环境信息包含但不限于：车队行驶位置的天气信息、道路信息、风力信息。

上述信息的获取，可根据信息的来源不同，分别使用传感器、网络信息等方式进行信息采集。

步骤302：对属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息进行处理，得到移动阵列200中移动终端210两两之间的行驶间距信息。

在本步骤中，云平台可以部署有一套移动阵列200的行驶车辆间距计算模型，用于计算出车辆之间的合适的行驶间距，将行驶安全和减少阻力作为计算参考因素，以保证车队的行驶安全性和低能耗。其中，安全因素可以考虑车辆的当前速度、具体型号车辆的刹车时间、车辆与云平台(或车辆与车辆)的通信延时信息、车辆的网络状况等因素，根据模型计算出当前车辆与其前车的最合适的行驶间距。

步骤303：发送行驶间距信息至移动终端210。

在本步骤中，云平台可以将计算得到的行驶间距信息，反馈下发至移动车队中的每一辆车，以使每辆车可以根据行驶间距信息适时调整与前车的行驶间距。

于一实施例中，在实际应用中，云平台与车队中的各辆车的通信有时会出现信号收发不良的状况。因此，在遇到特殊路段、天气恶劣、网络条件较差等特殊情况下，可以采用由云平台将计算得到的行驶间距信息下发至车队中的领航车，再由领航车将行驶间距信息分发给车队中的其他跟随车辆。

于一实施例中，领航车可以根据遇到的突发状况，由领航车与其它跟随车辆进行通信，整个车队可以由节能模式切换为安全模式，以调整车辆行驶间距和车速至安全数值。其中，节能模式可以考虑减少风阻的因素，安全模式可以考虑减小响应时间和安全的因素。

上述行驶间距调整方法，车队中包括多个车辆，通过适时获取每个车辆的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，并根据上述信息生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至车辆，以便于车辆根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距，进而有效提高每个车辆的行驶安全性，降低能耗。

请参看图4，其为本申请一实施例的行驶间距调整方法，该方法可由图1所示的电子设备1作为服务器100来执行，并可以应用于图2所示的交互场景中，以实现根据移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至移动终端210，以便于移动终端210根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距。该方法包括如下步骤：

步骤401：获取移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息。详细参见上述实施例中对步骤301的描述。

步骤402：根据行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。在移动阵列200中，第二移动终端排列在第一移动终端前面。

在本步骤中，在车队中，假设第i辆车为第一移动终端，那么与第i辆车相邻，且排在其前边的第i-1辆车就是第二移动终端。可以藉由车辆的行驶状态信息，计算第i辆车与第i-1辆车之间的安全行驶间距，该安全行驶间距可以是一个阈值范围。在实际应用中，按照同样的方式，将车队中相邻两个车辆的安全行驶间距分别计算出来，也可以计算其中两个相邻车辆的安全行驶间距，统一应用到整个车队中。

于一实施例中，行驶状态信息包括：移动终端210的当前速度。步骤402可以包括：根据第一移动终端的当前速度，和第二移动终端的当前速度，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。

在本步骤中，车辆的当前速度及其变化率可以通过车载传感器采集得到，车辆可以适时将采集到的车辆的当前速度发送至云平台。第i辆车与第i-1辆车之间的安全行驶车间距sd，i，可以采用如下公式计算：

其中，d1、d2和d3分别为经验系数，可以由车辆的性能参数和行驶历史记录进行统计得出。vi是第i辆车的当前速度。vi-1是第i-1辆车的当前速度。

当车队协同驾驶到达稳定状态时，其中vi≈vi-1，因此，此时可以采用如下公式计算sd，i：

sd，i＝d2vi+d3

上式中，当系数d3＝0时，可以设定为车队的固定车头时距策略。当系数d2＝0时，可以设定为车队的固定车间距策略。

步骤403：根据属性信息、行驶环境信息和行驶状态信息，计算第一移动终端受到的空气阻力。

在本步骤中，为了降低车队的行驶能耗，需要尽量减少空气带来的阻力，比如减少风阻。基于当前车队的环境信息，结合车辆的迎风面积、前车的型号尺寸等因素，然后根据空气动力学的模型，可以计算出当前车辆的空气阻力。空气阻力的计算可以藉由云平台大数据采集，分析匹配出合适的计算模型。

步骤404：根据安全行驶间距和空气阻力，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的行驶间距信息。

在本步骤中，可以在安全行驶间距的情况下，对不同的风速、风向以及车间距进行大量测试，记录测试数据。根据测试数据，结合不同环境信息，进而得到最佳的行驶间距信息。云平台可根据天气状态的实时更新，实时更新行驶间距信息，并发送更新后的行驶间距信息至车队，以便于车队根据行驶间距信息适时调整每辆车辆的行驶状态。

步骤405：发送行驶间距信息至移动终端210。详细参见上述实施例中对步骤303的描述。

请参看图5，其为本申请一实施例的行驶间距调整方法，该方法可由图1所示的电子设备1作为服务器100来执行，并可以应用于图2所示的交互场景中，以实现根据移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至移动终端210，以便于移动终端210根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距。该方法包括如下步骤：

步骤501：获取移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息。详细参见上述实施例中对步骤301的描述。

步骤502：行驶状态信息包括：每个移动终端210的当前速度和加速度。根据当前速度和加速度，分别计算第一移动终端的第一制动距离和第二移动终端的第二制动距离。

在本步骤中，制动距离是衡量一款车的制动性能的关键性参数之一，是指车辆处于某一时速的情况下，从开始制动到汽车完全静止时，车辆所驶过的路程。在获知第i辆车的当前速度和加速度后，可以采用如下公式计算第i辆车的第一制动距离：

di＝d1i+d2i

其中，di是第一制动距离，d1i是第i辆车在制动过程中的匀加速运动阶段的位移，d2i是第i辆车在制动过程中的变加速运动阶段的位移。

由实际应用场景可知，当第i辆车正以最大加速度amax全速行驶，而第i-1辆车却以最大减速度-amax进行急停时，第i辆车的加速度容许变化率满足正反梯形约束条件。在获知第i-1辆车的当前速度和加速度后，可以采用如下公式计算第i-1辆车的第二制动距离：

其中，di-1是第二制动距离，vi-1是第i-1辆车的当前速度，amax是第i-1辆车的加速度值。

步骤503：根据第一制动距离和第二制动距离，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。

在本步骤中，由步骤502中计算得到的第一制动距离di和第二制动距离di-1，可以采用如下公式计算第i辆车与第i-1辆车之间的安全行驶间距：

sd，i＝sm，i+sa，i

sm，i＝di-di-1

其中，sd，i是第i辆车与第i-1辆车之间的安全行驶车间距。sm，i是第i辆车与第i-1辆车之间的最小车间距离，sa，i是预先设定的调节裕量，以便应对尽可能多的危险情况。

步骤504：属性信息包括：第一移动终端的迎风面积。行驶状态信息包括：第一移动终端与第二移动终端之间的当前间距和第一移动终端的当前速度。行驶环境信息包括：当前空气密度和当前风速。根据当前间距计算第一移动终端的空气阻力系数。

在本步骤中，随着相邻车辆之间距离的变化，跟随车辆与在前车辆的空气阻力系数必然不同。在在前车辆对气流的屏障性作用下，跟随车辆的空气阻力系数是随着其气动特性变化而变化的空气阻力系数。因此，在前车辆与跟随车辆所承受的空气阻力不能都按照相同的公式进行计算。由于车间距离的变化是使跟随车辆空气阻力系数发生变化的主要因素，因此，可以采用如下公式计算第i辆车的空气阻力系数，如下式所示：

其中，cd(di)是第i辆车的空气阻力系数，cd0，cd1，cd2为空气阻力的经验系数，可藉由历史记录的数据库信息统计得到，di第i辆车与第i-1辆车之间的当前间距。

步骤505：根据空气阻力系数、迎风面积、当前距离、当前速度、当前空气密度和当前风速，计算得到第一移动终端受到的空气阻力。

在本步骤中，车辆的空气阻力与其运动速度的平方成反比，可以采用如下公式计算第i辆车受到的空气阻力：

其中，fi是第i辆车受到的空气阻力，ρ是第i辆车的当前空气密度，a是第i辆车的迎风面积，cd(di)是第i辆车的空气阻力系数，v是第i辆车的当前速度，vω是当前风速。

步骤506：根据安全行驶间距，在预设的阻力关联表中，查找与空气阻力对应的阈值范围。

在本步骤中，可以预先为不同的空气阻力范围，设置不同的行驶间距，该行驶间距在安全行驶间距的范围内，并生成阻力关联表。当步骤505中得到第i辆车受到的空气阻力后，可以在阻力关联表中查询其所在的空气阻力阈值范围。

步骤507：获取阈值范围对应的预设行驶间距，生成行驶距离信息。

在本步骤中，在阻力关联表中，每一个空气阻力阈值范围，均对应一个预设行驶间距，将该预设行驶间距作为第i辆车受到的空气阻力fi时，能够保证第i辆车安全行驶的行驶间距信息。

步骤508：发送行驶间距信息至移动终端210。详细参见上述实施例中对步骤303的描述。

于一实施例中，可以将同一个行驶间距信息下发给车队中的车辆，以便于车队中所有车辆可以采用相同的行驶间距信息，也可以分别为每辆车计算其与前车的行驶间距信息。

于一实施例中，可采取实时为车队计算行驶间距信息。也可以每隔预设时间段重新计算一次行驶间距信息，并每隔预设时间段将行驶间距信息下发至车队进行更新调整。

于一实施例中，可以适时获取车队中车辆的耗油量，针对油量不足的车可以通知其退出车队，并从车队信息中删掉。或者通知其添加油量。

请参看图6，其为本申请一实施例的行驶间距调整装置600，该装置可应用于图1所示的电子设备1，并可以应用于图2所示的交互场景中，以实现根据移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息，生成对应的行驶间距信息，将行驶间距信息发送至移动终端210，以便于移动终端210根据行驶间距信息适时调整两两之间的行驶间距。该装置包括：获取模块610、处理模块620和发送模块630，各个模块的原理关系如下：

获取模块610，用于获取移动阵列200中每个移动终端210的属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息。详细内容参见上述实施例中步骤301的描述。

处理模块620，用于对属性信息、行驶状态信息和行驶环境信息进行处理，得到移动阵列200中移动终端210两两之间的行驶间距信息。详细内容参见上述实施例中步骤302的描述。

发送模块630，用于发送行驶间距信息至移动终端210。详细内容参见上述实施例中步骤303的描述。

于一实施例中，处理模块620包括：第一计算单元621，用于根据行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。在移动阵列200中，第二移动终端排列在第一移动终端前面。第二计算单元622，用于根据属性信息、行驶环境信息和行驶状态信息，计算第一移动终端受到的空气阻力。第三计算单元623，用于根据安全行驶间距和空气阻力，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的行驶间距信息。详细内容参见上述实施例中步骤402至步骤404的描述。

于一实施例中，行驶状态信息包括：每个移动终端210的当前速度和加速度。以及根据行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据当前速度和加速度，分别计算第一移动终端的第一制动距离和第二移动终端的第二制动距离。根据第一制动距离和第二制动距离，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。或行驶状态信息包括：移动终端210的当前速度。根据行驶状态信息，计算第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距包括：根据第一移动终端的当前速度，和第二移动终端的当前速度，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的安全行驶间距。属性信息包括：第一移动终端的迎风面积。行驶状态信息包括：第一移动终端与第二移动终端之间的当前间距和第一移动终端的当前速度。行驶环境信息包括：当前空气密度和当前风速。以及根据属性信息、行驶环境信息和行驶状态信息，计算第一移动终端受到的空气阻力包括：根据当前间距计算第一移动终端的空气阻力系数。根据空气阻力系数、迎风面积、当前距离、当前速度、当前空气密度和当前风速，计算得到第一移动终端受到的空气阻力。根据安全行驶间距和空气阻力，计算得到第一移动终端与第二移动终端之间的行驶间距信息包括：根据安全行驶间距，在预设的阻力关联表中，查找与空气阻力对应的阈值范围。获取阈值范围对应的预设行驶间距，生成行驶距离信息。详细内容参见上述实施例中相关方法步骤的描述。

本发明实施例还提供了一种电子设备可读存储介质，包括：程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备可执行上述实施例中方法的全部或部分流程。其中，存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等。存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。