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CN112562371B - 基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法 - Google Patents

基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法 Download PDF

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CN112562371B
CN112562371B CN202011202253.9A CN202011202253A CN112562371B CN 112562371 B CN112562371 B CN 112562371B CN 202011202253 A CN202011202253 A CN 202011202253A CN 112562371 B CN112562371 B CN 112562371B
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Abstract

本发明公开了一种基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点,这样自动驾驶车队的领导车辆可以运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度;其相比于信号灯调度方法,具有更高的通行效率。

Description

基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法
技术领域
本发明涉及车联网通信技术领域,尤其涉及一种基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法。
背景技术
在当前自动驾驶技术快速发展和车联网相关标准日益完善成熟的背景下,针对城市机动车保有量迅速增加,道路交叉路口交通拥堵和机动车安全日益严重的问题,利用车联网通信技术代替信号灯调度自动驾驶车队,提高交叉路口通行效率并进行碰撞检测是解决交通拥堵和车辆安全性问题的有效解决方案。
V2V顾名思义就是vehicle-to-vehicle,即车辆与车辆相连,是一种不受限于固定式基站的通信技术,为移动中的车辆提供直接的端到端的无线通信。通过V2V通信技术,车辆终端彼此可以直接交换无线信息,无需通过基站转发。利用它可以监测车道上其它行驶车辆的速度、位置等信息。
自动驾驶车辆编队是汽车工业的创新之一,车辆编队使车辆能够紧密地在一起安全行驶,这就减少了道路上汽车所占用的空间。车辆编队显著降低了每辆车所经历的阻力。这种阻力减少意味着更少的燃料消耗、更高的燃料效率和更少的污染。车辆编队系统被认为比大多数人类驾驶员更有效。
发明内容
针对以上问题,本发明提出一种基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法。
为实现本发明的目的,提供一种基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,包括如下步骤:
S10,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点;
S20,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶;所述自动驾驶车辆编队由若干个自动驾驶车辆排列组成,位于编队首位的车辆被称作领导车辆,位于编队尾部的车辆被称作尾部车辆,同一个编队中的车辆有着相同的转向信息,车队中的其它车辆通过与领导车辆的实时通信来保持车队整体的稳定性;
S30,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度;所述ENTER消息表征预进入消息标识,所述CROSS消息表征穿行交叉路口消息标识,所述EXIT消息表征出交叉路口消息标识。
在一个实施例中,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶包括:
自动驾驶车队的领导车辆访问交叉路口的数字地图数据库,根据车载GPS将当前车辆位置映射到对应的单元格,使用行驶轨迹表记录本车在穿越交叉路口时所占据的各个单元格,将行驶轨迹表向自动驾驶车队的其他车辆和其他自动驾驶车队的领导车辆广播;
自动驾驶车队的领导车辆检测到两个或多个车辆在穿越交叉路口时存在时间和空间上的冲突,且两个或多个车辆在通过交叉路口的轨迹上占据至少一个公共单元格,则判定两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性;
若两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行。
在一个实施例中,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行包括:
将先到达交叉路口的车辆的优先级设为高级别优先级;若两辆或多辆车同时到达交叉路口,则比较车辆的优先级编号,将较高优先级编号的车辆优的优先级设为高级别优先级;
按照优先级级别从高至低,依次给各级别优先级的车辆发送通行信息,使各个车辆通过交叉路口;其中,在高级别优先级的车辆通过交叉路口后,后一优先级级别的车辆发送通行信息。
具体地,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER、CROSS和EXIT这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度包括:
步骤S31,当自动驾驶车队行驶到距离交叉路口时,领导车辆开始广播ENTER消息,并开始检测是否收到了其他自动驾驶车队的领导车辆的CROSS消息或ENTER消息,如果没收到则本车队直接穿越交叉路口,并广播CROSS消息,当本车队驶出交叉路口时,尾部车辆开始广播EXIT消息;
步骤S32,如果领导车辆只接收到其他车队领导车辆的ENTER消息且并没有接收到其它车队领导车辆的CROSS消息,则判断接收到的ENTER消息是否有更高的优先级,如果是则使用碰撞检测算法判断是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果检测到发生潜在碰撞的可能性,则本车队在交叉路口处停止,直到收到发送ENTER消息的自动驾驶车队的尾部车辆的EXIT消息,本车队穿越交叉路口;如果没有检测到发生潜在碰撞的可能性或接受的RNTER消息的优先级更低,则本车队直接穿行交叉路口;
步骤S33,当本车队领导车辆接收到CROSS消息时,使用碰撞检测算法检测是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果存在发生潜在碰撞的可能性,则选择停车等待并记录发送CROSS消息车队的优先级编号,当收到所记录优先级编号对应的车队中尾部车辆的EXIT消息或不存在发生潜在碰撞的可能性时,再判断有没有接收其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,若收到其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,返回执行步骤S32。
上述基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点,这样自动驾驶车队的领导车辆可以运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度;其相比于信号灯调度方法,具有更高的通行效率。以单一车辆为调度单位的无信号灯交叉路口调度方式,虽然可以提升交叉路口的通行效率并减少道路堵塞,但同时也会给信道带来较大的通信负担,因为在这种调度方式中每一辆车都要发送和接收数据包,这有很大的可能造成网络拥塞,引发安全性问题。本实施例以自动驾驶编队为调度单位,仅由领导车辆和尾部车辆来负责发送和接收数据包实现与其它车队的通信,这极大地减少了车辆通信过程中所产生的数据包,对于缓解网络拥塞和提升车辆行驶安全性有重要意义。
附图说明
图1是一个实施例的基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法流程图;
图2是一个实施例的交叉路口示意图;
图3是一个实施例的基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参考图1所示,图1为一个实施例的基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法流程图,包括如下步骤:
S10,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点。
具体地,上述步骤可以将交叉口(交叉路口)定义为一个方形框,并将方形框划分为16个小的单元格,每个单元格都与唯一的序号(1~16)相关联。并为连接到交叉口的每个车道预定义了入口和出口点。在一个示例中,交叉路口对应的方形框可以参考图2所示。
S20,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶;所述自动驾驶车辆编队由若干个自动驾驶车辆排列组成,位于编队首位的车辆被称作领导车辆,位于编队尾部的车辆被称作尾部车辆,同一个编队中的车辆有着相同的转向信息,车队中的其它车辆通过与领导车辆的实时通信来保持车队整体的稳定性。
在实际行驶过程中,自动驾驶车辆编队(自动驾驶车队)由若干个自动驾驶车辆排列组成,位于编队首位的车辆被称作领导车辆,尾部的被称作尾部车辆,同一个编队中的车辆有着相同的转向信息,车队中的其它车辆通过与领导车辆的实时通信来保持车队整体的稳定性。并假设每个车辆形状、尺寸和速度相等,车间距恒定,整个车队在行驶过程中总长度不变且行驶状态稳定。
S30,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度;所述ENTER消息表征预进入消息标识,所述CROSS消息表征穿行交叉路口消息标识,所述EXIT消息表征出交叉路口消息标识。
上述ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息用于标识车辆所处的位置及占用交叉口道路情况,车辆处于不同的位置时,广播对应的消息。下面对这三种消息进行介绍。
ENTER消息:预进入消息标识。车辆都使用自己的GPS坐标、速度和地图数据库来计算到达交叉口的距离,如果此距离小于阈值距离D,则开始设置ENTER为安全消息类型并广播,ENTER消息包含车辆标标识和行驶轨迹表(TCT)。
CROSS消息:穿行交叉口消息标识。当车辆进入交叉口区域时,使用CROSS消息来代替ENTER消息并广播,直到车辆退出交叉口区域。发送CROSS消息的目的是告知周围的车辆自己正在穿越交叉口。CROSS消息包含发送车辆的标识信息和行驶轨迹表(TCT)。
EXIT消息:驶出交叉口消息标识。当车辆驶出交叉口时,将设置EXIT消息来代替CROSS消息并广播,直到车辆移动到比阈值距离参数D更远的地方。发送EXIT消息的目的是告知周围车辆该交叉口不再被该车辆使用。
上述基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点,这样自动驾驶车队的领导车辆可以运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度;其相比于信号灯调度方法,具有更高的通行效率。以单一车辆为调度单位的无信号灯交叉路口调度方式,虽然可以提升交叉路口的通行效率并减少道路堵塞,但同时也会给信道带来较大的通信负担,因为在这种调度方式中每一辆车都要发送和接收数据包,这有很大的可能造成网络拥塞,引发安全性问题。本实施例以自动驾驶编队为调度单位,仅由领导车辆和尾部车辆来负责发送和接收数据包实现与其它车队的通信,这极大地减少了车辆通信过程中所产生的数据包,对于缓解网络拥塞和提升车辆行驶安全性有重要意义。
在一个实施例中,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶包括:
自动驾驶车队的领导车辆访问交叉路口的数字地图数据库,根据车载GPS将当前车辆位置映射到对应的单元格,使用行驶轨迹表记录本车在穿越交叉路口时所占据的各个单元格,将行驶轨迹表向自动驾驶车队的其他车辆和其他自动驾驶车队的领导车辆广播;
自动驾驶车队的领导车辆检测到两个或多个车辆在穿越交叉路口时存在时间和空间上的冲突,且两个或多个车辆在通过交叉路口的轨迹上占据至少一个公共单元格,则判定两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性;
若两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行。
具体地,碰撞检测算法运行在自动驾驶编队的领导车辆之上,算法的具体过程还可以表示为如下过程:
(1)假设车辆可以访问交叉口和车道信息的数字地图数据库,并根据车载GPS将当前车辆位置映射到对应的单元格序号。使用行驶轨迹表(TCT)来标识车辆在穿越交叉口时所占据的区域。行驶轨迹表(TCT)存储的是车辆在穿越交叉口时依次驶过的单元格序号。并将作为基本安全消息(BSM)的一部分向周围车辆广播。
以图2所示交叉路口为例,当一辆自动驾驶车辆试图从单元格8进入交叉口并从单元格5驶出时,车辆的行驶轨迹表(TCT)将被设置为[8,7,6,5],当车辆完全驶出单元格8时,行驶轨迹表(TCT)将被设置为[7,6,5],随着车辆的行驶轨迹表(TCT)会被设置为[6,5],[5],最后为空。当行驶轨迹表(TCT)为空时也标志着车辆完全驶出了交叉口。
(2)如果两个或多个车辆在穿越交叉口时存在时间和空间上的冲突,即车辆在到达时间和退出时间间隔上有重叠,并且它们在通过交叉口的轨迹上占据至少一个公共单元格(即多个车辆的行驶轨迹表(TCT)存在相同的单元格序号),则它们可能发生潜在的碰撞。
(3)如果检测到潜在的碰撞,则使用“先来先服务(FCFS)算法”为车辆分配优先级。先到达交叉口的车辆有着更高的优先级,可以在后到达的车辆之前优先通行。如果两辆或多辆车同时到达时,则比较车辆的优先级编号(VID),较高优先级的VID车辆优先通行,每个车辆的VID都是唯一的且已为每辆车提前设置好。先来先服务(FCFS)算法和VID作为比较消息优先级的因素。
在一个实施例中,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行包括:
将先到达交叉路口的车辆的优先级设为高级别优先级;若两辆或多辆车同时到达交叉路口,则比较车辆的优先级编号,将较高优先级编号的车辆优的优先级设为高级别优先级;
按照优先级级别从高至低,依次给各级别优先级的车辆发送通行信息,使各个车辆通过交叉路口;其中,在高级别优先级的车辆通过交叉路口后,后一优先级级别的车辆发送通行信息。
具体地,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER、CROSS和EXIT这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度包括:
步骤S31,当自动驾驶车队行驶到距离交叉路口时,领导车辆开始广播ENTER消息,并开始检测是否收到了其他自动驾驶车队的领导车辆的CROSS消息或ENTER消息,如果没收到则本车队直接穿越交叉路口,并广播CROSS消息,当本车队驶出交叉路口时,尾部车辆开始广播EXIT消息;
步骤S32,如果领导车辆只接收到其他车队领导车辆的ENTER消息且并没有接收到其它车队领导车辆的CROSS消息,则判断接收到的ENTER消息是否有更高的优先级,如果是则使用碰撞检测算法判断是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果检测到发生潜在碰撞的可能性,则本车队在交叉路口处停止,直到收到发送ENTER消息的自动驾驶车队的尾部车辆的EXIT消息,本车队穿越交叉路口;如果没有检测到发生潜在碰撞的可能性或接受的RNTER消息的优先级更低,则本车队直接穿行交叉路口;
步骤S33,当本车队领导车辆接收到CROSS消息时,使用碰撞检测算法检测是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果存在发生潜在碰撞的可能性,则选择停车等待并记录发送CROSS消息车队的优先级编号,当收到所记录优先级编号对应的车队中尾部车辆的EXIT消息或不存在发生潜在碰撞的可能性时,再判断有没有接收其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,若收到其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,返回执行步骤S32。
以单一车辆为调度单位的无信号灯交叉口调度方式,每一辆车都要发送和接收数据包,这有很大的可能造成网络拥塞,引发安全性问题。在一个实施例中,上述基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法以自动驾驶编队为调度单位,仅由领导车辆和尾部车辆来负责发送和接收数据包,极大地减少了车辆通信过程中所产生的数据包。在单一车辆为调度单位的策略中每一辆车都需要接收其它所有车辆所发送的信息,而在本发明中,根据车辆转向信息将所有车辆划分为若干个车队,每个车队由领导车辆和尾部车辆负责与其它车队的领导车辆和尾部车辆通信,降低了通信负担并减少了产生的数据包数目,有利于缓解网络拥塞和通信负担。
参考图3所示,上述基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法也可以包括如下过程:
1、将交叉口定义为一个完美的方形框,并划分为16个小的单元格,每个单元格都与唯一的序号(1~16)相关联。并为连接到交叉口的每个车道预定义了入口和出口点。如图2所示。
2、碰撞检测算法
(1)自动驾驶车辆可以访问交叉口和车道信息的数字地图数据库,并根据车载GPS将当前车辆位置映射到对应的单元格序号。使用行驶轨迹表(TCT)存储的是车辆在穿越交叉口时依次驶过的单元格序号。并将作为基本安全消息(BSM)的一部分向周围车辆广播。
(2)如果两个或多个车辆在穿越交叉口时存在时间和空间上的冲突,即车辆在到达时间和退出时间间隔上有重叠,并且它们在通过交叉口的轨迹上占据至少一个公共单元格(即多个车辆的行驶轨迹表(TCT)存在相同的单元格序号),则它们可能发生潜在的碰撞。
(3)如果检测到潜在的碰撞,则使用“先来先服务(FCFS)算法”为车辆分配优先级。先到达交叉口的车辆有着更高的优先级,可以在后到达的车辆之前优先通行。如果两辆或多辆车同时到达时,则比较车辆的优先级编号(VID),较高优先级的VID车辆优先通行,每个车辆的VID都是唯一的且已为每辆车提前设置好。先来先服务(FCFS)和VID作为比较消息优先级的因素。
3、无信号灯交叉口车队调度策略
自动驾驶车辆使用ENTER、CROSS和EXIT这三种安全消息与通信范围内的其它车辆进行交互。
ENTER:每辆车都使用自己的GPS坐标、速度和地图数据库来计算到达交叉口的距离。如果此距离小于阈值距离参数D,则开始设置ENTER为安全消息类型并广播,ENTER消息包含车辆标标识和行驶轨迹表(TCT)。
CROSS:当车辆进入交叉口区域是,使用CROSS消息来代替ENTER消息并广播,直到车辆退出交叉口区域。发送CROSS消息的目的是告知周围的车辆自己正在穿越交叉口。
CROSS消息包含发送车辆的标识信息和行驶轨迹表(TCT)。
EXIT:当车辆驶出交叉口时,将设置EXIT消息来代替CROSS消息并广播,直到车辆移动到比阈值距离参数D更远的地方。发送EXIT消息的目的是告知周围车辆该交叉口不再被该车辆使用。
(1)当自动驾驶车队行驶到距离交叉口D时,领导车辆开始广播ENTER消息。同时,领导车辆开始检测是否收到了其他车队领导车辆的CROSS或ENTER类型的安全消息,如果没收到则该车队直接穿越交叉口,并广播CROSS消息,当车队驶出交叉口时,尾部车辆开始广播EXIT消息。
(2)如果领导车辆只接收到其他车队领导车辆的ENTER消息且并没有接收到其它车队领导车辆的CROSS消息,则判断接收到的ENTER消息是否有更高的优先级,如果是则使用碰撞检测算法判断是否存在潜在的碰撞,如果检测到碰撞则车队在交叉口处停止,直到收到发送ENTER消息的车队的尾部车辆的EXIT消息时,车队才开始穿越交叉口。如果没有检测到潜在的碰撞或接受的RNTER消息的优先级更低,则车队直接穿行交叉口。
(3)当领导车辆接收到CROSS消息时,使用碰撞检测算法检测是否存在潜在的碰撞。如果检测到碰撞则选择停车等待并记录发送CROSS消息车队的VID,当收到记录的VID车队的尾部车辆的EXIT消息或没有检测到潜在的碰撞时,再判断有没有接收其它车队的RNTER消息,其过程和(2)一致。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选地还包括没有列出的步骤或模块,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10,将交叉路口划分为包括多个单元格的方形框,设置各个单元格的序号,将连接到交叉路口的每个车道预先设置为入口点或者出口点;
S20,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶;自动驾驶车辆编队由若干个自动驾驶车辆排列组成,位于编队首位的车辆被称作领导车辆,位于编队尾部的车辆被称作尾部车辆,同一个编队中的车辆有着相同的转向信息,车队中的其它车辆通过与领导车辆的实时通信来保持车队整体的稳定性;
S30,自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆使用ENTER消息、CROSS消息和EXIT消息这三种安全消息与通信范围内的其他自动驾驶车队的领导车辆和尾部车辆进行信息交互,以实现交叉路口的车队调度包括:
步骤S31,当自动驾驶车队行驶到距离交叉路口时,领导车辆开始广播ENTER消息,并开始检测是否收到了其他自动驾驶车队的领导车辆的CROSS消息或ENTER消息,如果没收到则本车队直接穿越交叉路口,并广播CROSS消息,当本车队驶出交叉路口时,尾部车辆开始广播EXIT消息;
步骤S32,如果领导车辆只接收到其他车队领导车辆的ENTER消息且并没有接收到其它车队领导车辆的CROSS消息,则判断接收到的ENTER消息是否有更高的优先级,如果是则使用碰撞检测算法判断是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果检测到发生潜在碰撞的可能性,则本车队在交叉路口处停止,直到收到发送ENTER消息的自动驾驶车队的尾部车辆的EXIT消息,本车队穿越交叉路口;如果没有检测到发生潜在碰撞的可能性或接受的RNTER消息的优先级更低,则本车队直接穿行交叉路口;
步骤S33,当本车队领导车辆接收到CROSS消息时,使用碰撞检测算法检测是否存在发生潜在碰撞的可能性,如果存在发生潜在碰撞的可能性,则选择停车等待并记录发送CROSS消息车队的优先级编号,当收到所记录优先级编号对应的车队中尾部车辆的EXIT消息或不存在发生潜在碰撞的可能性时,再判断有没有接收其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,若收到其它自动驾驶车队领导车辆的RNTER消息,返回执行步骤S32;
所述ENTER消息表征预进入消息标识,所述CROSS消息表征穿行交叉路口消息标识,所述EXIT消息表征出交叉路口消息标识。
2.根据权利要求1所述的基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,其特征在于,自动驾驶车队的领导车辆运行碰撞检测算法指引本车在交叉路口行驶包括:
自动驾驶车队的领导车辆访问交叉路口的数字地图数据库,根据车载GPS将当前车辆位置映射到对应的单元格,使用行驶轨迹表记录本车在穿越交叉路口时所占据的各个单元格,将行驶轨迹表向自动驾驶车队的其他车辆和其他自动驾驶车队的领导车辆广播;
自动驾驶车队的领导车辆检测到两个或多个车辆在穿越交叉路口时存在时间和空间上的冲突,且两个或多个车辆在通过交叉路口的轨迹上占据至少一个公共单元格,则判定两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性;
若两个或多个车辆存在发生潜在碰撞的可能性,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行。
3.根据权利要求2所述的基于自动驾驶车队在无信号灯交叉路口的轻量级调度方法,其特征在于,为两个或多个车辆分配优先级,根据优先级控制各个车辆通行包括:
将先到达交叉路口的车辆的优先级设为高级别优先级;若两辆或多辆车同时到达交叉路口,则比较车辆的优先级编号,将较高优先级编号的车辆优的优先级设为高级别优先级;
按照优先级级别从高至低,依次给各级别优先级的车辆发送通行信息,使各个车辆通过交叉路口;其中,在高级别优先级的车辆通过交叉路口后,后一优先级级别的车辆发送通行信息。
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