基于智能网联车辆的均匀换道方法、系统、设备及介质

本公开实施例涉及一般车辆，尤其涉及一种基于智能网联车辆的均匀换道方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、目前，伴随着高速公路建设里程以及机动车保有量的迅速增加，带来高速公路交通量的增大，交通事故的发生率逐年上升。网联车整合了网联无线通讯技术和自动驾驶技术，具有改善交通安全，提高通行效率的潜力，因而被作为未来驾驶发展的导向。而非周期性的如道路建设项目、交通事故以及恶劣天气等形成的高速公路瓶颈区域增加了车辆的事故概率。

2、可见，亟需一种能有效建立移动屏障、提高行车安全性的基于智能网联车辆的均匀换道方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种基于智能网联车辆的均匀换道方法、系统、设备及介质，至少部分解决现有技术中存在的部分问题。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种基于智能网联车辆的均匀换道方法，包括：

3、步骤1，监测目标路段是否出现瓶颈区段，若出现瓶颈区段，则将瓶颈区段上游激活均匀换道区域，并获取均匀换道区域内所有智能网联车辆通信范围内车辆相对位置信息以及数量信息；

4、步骤2，根据位置信息，筛选出所有车道中具有换道空间和安全换道条件的智能网联车辆形成可换道车辆集；

5、步骤3，针对可换道车辆集设计换道方案编码，得到换道策略组合；

6、步骤4，以可换道车辆集中智能网联车辆的换道策略组合为约束条件，构建均匀换道区域对应的均匀换道模型，选择换道后均匀系数最小的换道方案；

7、步骤5，将换道后均匀系数最小的换道方案作为换道指令发送至可换道车辆集中的每个智能网联车辆。

8、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述步骤1具体包括：

9、当出现瓶颈区段时，通过v2v通信，采集瓶颈上游h至h+l米区段的车辆信息，动态限速系统启动后，瓶颈路段上游将激活均匀换道区域，获取均匀换道区域内所有智能网联车辆通信范围内车辆相对位置信息以及数量信息。

10、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述换道空间定义为主体车辆对应的纵向位置处于目标车道前后两车辆之间；

11、所述安全换道条件定义为目标车道后方车辆与当前车道主体车辆的纵向距离超过d米。

12、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述换道方案编码为(-1,0,1)。

13、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述均匀系数p的计算公式为

14、

15、其中，s为总车道数，所述均匀换道区域中车道j的均匀系数pj的计算公式为

16、

17、其中，根据智能网联车辆在整个交通流中的比例，计算由智能网联车辆领导hdv组成的车队中平均的hdv数目记为r，对于某一条车道j，共有z个车队，记录第k个智能网联车辆领导的车队中hdv的数量为pjk。

18、第二方面，本公开实施例提供了一种基于智能网联车辆的均匀换道系统，包括：

19、监测模块，用于监测目标路段是否出现瓶颈区段，若出现瓶颈区段，则将瓶颈区段上游激活均匀换道区域，并获取均匀换道区域内所有智能网联车辆通信范围内车辆相对位置信息以及数量信息；

20、筛选模块，用于根据位置信息，筛选出所有车道中具有换道空间和安全换道条件的智能网联车辆形成可换道车辆集；

21、编码模块，用于针对可换道车辆集设计换道方案编码，得到换道策略组合；

22、计算模块，用于以可换道车辆集中智能网联车辆的换道策略组合为约束条件，构建均匀换道区域对应的均匀换道模型，选择换道后均匀系数最小的换道方案；

23、控制模块，用于将换道后均匀系数最小的换道方案作为换道指令发送至可换道车辆集中的每个智能网联车辆。

24、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

25、至少一个处理器；以及，

26、与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

27、该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于智能网联车辆的均匀换道方法。

28、第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于智能网联车辆的均匀换道方法。

29、第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的基于智能网联车辆的均匀换道方法。

30、本公开实施例中的基于智能网联车辆的均匀换道方案，包括：步骤1，监测目标路段是否出现瓶颈区段，若出现瓶颈区段，则将瓶颈区段上游激活均匀换道区域，并获取均匀换道区域内所有智能网联车辆通信范围内车辆相对位置信息以及数量信息；步骤2，根据位置信息，筛选出所有车道中具有换道空间和安全换道条件的智能网联车辆形成可换道车辆集；步骤3，针对可换道车辆集设计换道方案编码，得到换道策略组合；步骤4，以可换道车辆集中智能网联车辆的换道策略组合为约束条件，构建均匀换道区域对应的均匀换道模型，选择换道后均匀系数最小的换道方案；步骤5，将换道后均匀系数最小的换道方案作为换道指令发送至可换道车辆集中的每个智能网联车辆。

31、本公开实施例的有益效果为：通过本公开的方案，通过混合交通流中网联车和非网联车的相对距离以及在各车道的数量分布，提供智能网联车辆均匀换道策略，调准智能网联车辆的分布模式，提高可变限速控制的有效性，提升了高速公路的安全性。

技术特征：

1.一种基于智能网联车辆的均匀换道方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述步骤1具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述换道空间定义为主体车辆对应的纵向位置处于目标车道前后两车辆之间；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于,所述换道方案编码为(-1,0,1)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述均匀系数p的计算公式为

6.一种基于智能网联车辆的均匀换道系统，其特征在于，包括：

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

8.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述权利要求1-5中任一项所述的基于智能网联车辆的均匀换道方法。

技术总结
本公开实施例中提供了一种基于智能网联车辆的均匀换道方法、系统、设备及介质，属于一般车辆技术领域，具体包括：监测目标路段是否出现瓶颈区段，获取均匀换道区域内所有智能网联车辆通信范围内车辆相对位置信息以及数量信息；根据位置信息，筛选出所有车道中具有换道空间和安全换道条件的智能网联车辆形成可换道车辆集；针对可换道车辆集设计换道方案编码，得到换道策略组合；构建均匀换道区域对应的均匀换道模型，选择换道后均匀系数最小的换道方案；将换道后均匀系数最小的换道方案作为换道指令发送至可换道车辆集中的每个智能网联车辆。通过本公开的方案，提高了可变限速控制的有效性和高速公路的安全性。

技术研发人员：李烨,刘飞,黄合来
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11