CN104616541A - 基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，属于车辆控制领域。本发明感知定位模块包括环境感知与导航定位两部分，具体包括DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器；运动控制模块包括运动控制器、驱动器、执行器、传动部件与被控部件；无线通信模块由收发装置组成；人机交互界面包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元；电源管控模块包括蓄电池与电平转换单元；路径规划模块采用全局路径规划，装载有电子地图；决策控制模块包括中央处理器、信息处理单元与存储单元。相比现有技术，本发明具有用于无人驾驶车辆、设置有无线通信模块、主动安全性高、道路利用率高的特点。

Description

基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统

技术领域

本发明属于车辆控制领域，特别涉及一种无信号交叉口车车协同控制系统。

背景技术

道路交叉口是道路交通网的重要节点，不同方向的车流在此汇聚，容易引发车流之间的碰撞冲突。据公安部交通管理局统计，2011年9月份，全国共接报道路交通事故319471起，同比减少18442起，下降5.4％。涉及人员伤亡的交通事故17442起，造成5138人死亡、19214人受伤，直接财产损失1.1亿元。其中，道路交叉口交通事故数约占总事故数的30％。当前，我国亟须提高道路系统的安全尤其是交叉口的管理水平和技术水平。

交叉口车辆避撞是智能交通领域重要的研究课题。随着卫星定位技术、无线通信技术和智能车辆技术的发展，车路协同技术逐渐为彻底解决交通问题提供了可能。所谓车车信息交互是指，车辆按照一定间隔将自车的具体位置、运行状态、行驶意图等信息以无线通信的方式，发送给周围车辆并接收周围车辆发出的信息，综合所有信息判断是否存在潜在的冲突碰撞，依据一定的控制策略和算法对车辆的状态参数等进行调整。

对现有技术检索发现：申请号为“201210101461.9”的专利“一种基于车车通信的协同避撞装置及避撞方法”设计了一套基于车车通信的避撞系统。利用车载传感器装置实时采集周围车辆车距、车速等信息，判断前后车距与安全车距的关系。但是其利用测距、测速传感器只能测量车辆前方一定范围内车辆的信息。只是在后车调整车速后依然无法避免碰撞时，才利用车车通信告知前车调整车速避免碰撞。

申请号为“201210214879.0”的专利“无信号交叉口车车协同避撞系统”提供了一种无信号交叉口车车协同避撞系统。基于车车通信，通过获取自车及周围车辆运动状态参数来判断潜在碰撞。该发明的局限性在于并未考虑换道超车等情况，只是通过减速或停车来避免碰撞。

申请号为“201410127703.0”的专利“智能车路口通行方法及系统”介绍了自动驾驶车辆交叉口通行系统。其特点是首先记录前期人类驾驶过程中的日志数据，通过导航模块获得指定路口GPS动态信息，结合当前时刻自动驾驶的自主驾驶状态，完成路口通行,局限性是严重依赖前期人类驾驶的日志数据。

在无信号交叉口，往往存在交叉的道路上的车辆冲突的情况，且随着车道数和车辆数的增加，冲突碰撞的可能性也急剧攀升。单纯使用测距传感器或雷达等装置常常不能探测到车辆，存在一定的局限性。所以说，本领域亟需一种新的技术来改变这样的现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种用于无人驾驶车辆、设置有无线通信模块、主动安全性高、道路利用率高的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统。

本发明是这样设计的：

基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：包括感知定位模块、运动控制模块、无线通信模块、人机交互界面、电源管控模块、路径规划模块与决策控制模块；

所述的感知定位模块包括环境感知与导航定位两部分，具体包括DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器，感知定位模块获取的所有信息均发送至决策控制模块中的信息处理单元；所述的DGPS定位装置固定于控制台内部，用于获取车辆的地理位置信息；所述的惯性导航系统包括陀螺仪与加速度计，惯性导航系统固定于车辆内部，用于获取车辆的速度与位置信息；所述的雷达装置包括激光雷达与毫米波雷达；所述的激光雷达固定于车辆顶部，用于扫描获取车辆周围的环境信息；所述的毫米波雷达固定于车辆的保险杠，用于扫描获取车辆周围的距离信息；所述的传感器采用红外线环境探测传感器，传感器固定于车辆两侧的后视镜底部，用于获取车辆周围的天气条件与路面状况；

所述的运动控制模块包括运动控制器、驱动器、执行器、传动部件与被控部件，运动控制模块固定于车辆内部；所述的运动控制模块通过通讯线与路径规划模块连接并接收路径规划模块脉冲信号，运动控制模块根据路径规划模块指令、电机的特性及预期的运动目标位置发出脉冲控制信号，对电控油门/踏板的开度和车辆转向器装置进行控制，从而实现对车速和转向的控制；

所述的无线通信模块由收发装置组成，固定于车辆顶部；所述的无线通信模块通过通信电缆与决策控制模块中的信息处理单元连接；

所述的人机交互界面包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元，人机交互界面固定于车辆中控台中部；所述的人机交互界面通过通讯线与决策控制模块连接，显示自车和他车当前的位置、车速、加速度、车辆设备状态、车辆周围环境信息；

所述的电源管控模块包括蓄电池与电平转换单元；所述的蓄电池为直流12v蓄电池；所述的电平转换单元将直流12v电源转换为直流5v或者交流220v；所述的蓄电池与电平转换单元固定于车辆内部，蓄电池与电平转换单元通过线束连接；

所述的路径规划模块采用全局路径规划，装载有电子地图；所述的路径规划模块通过通讯线与决策控制模块连接并接收决策控制模块指令，对具体的行车路径进行规划；所述的路径规划模块与决策控制模块集成在一起，固定于车辆内部；

所述的决策控制模块包括中央处理器、信息处理单元与存储单元；所述的信息处理单元选择DSP作为处理单元，接收来自感知定位模块发送的信息，并与无线通信模块通过通讯线相连，接收其他车辆发送的信息；所述的信息处理单元对接收的信息进行融合和滤波处理，并将处理的结果发送给中央处理器；所述的中央处理器综合车辆的内部和外部信息，对车辆行驶的轨迹进行预测，判断在通过交叉口的过程中是否存在碰撞风险，计算出行车策略并通过无线通信模块将行车策略发送出去；所述的存储单元为固态硬盘，用于记录车辆运行信息和决策控制模块运算过程中的运行信息。

所述的DGPS定位装置通过螺丝固定于控制台内部；所述的惯性导航系统通过刚性螺丝固定于车辆内部；所述的激光雷达通过支架和螺丝固定于车辆顶部；所述的毫米波雷达通过螺栓固定于车辆的保险杠。

所述的运动控制模块控制系统采用变结构控制，以车辆的速度、转向为反馈，即双闭环结构形式。

所述的无线通信模块的通信协议采用IEEE 802.11p或DSRC。

所述的人机交互界面设置有预警装置。

所述的路径规划模块与决策控制模块通过螺栓固定于车辆内部。

基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的控制方法，其特征在于：包括下述步骤，

步骤一、系统初始化；

将决策控制模块中存储单元的缓存清除，初始化各模块的状态，包括初始化车车协同无线通信模块的网络连接，检测蓄电池电量是否足够，决策控制模块中存储单元硬盘是否已满，电子地图是否加载，系统模块之间的通讯是否正常，模块是否能够正常工作；

步骤二、车辆感知定位模块实时获取车辆的参数信息；

决策控制模块通过信息处理单元实时接收DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器发送的各种脉冲信号，对信息进行融合与滤波处理，实时获取当前车辆的地理位置、车速、加速度、设备状态、周围环境信息；

步骤三、车辆之间通过无线通信模块进行信息交互；

无线通信模块按照IEEE 802.11p或DSRC协议，间隔100ms将自车的状态信息打包，进行广播式发送；同时，无线通信模块接收其他车辆发送的信息数据包，并传输给决策控制模块的信息处理单元；

步骤四、决策控制模块检测到车辆轨迹存在重叠时触发避撞功能；

决策控制模块的中央处理器根据经过处理的信息绘制地图，与车载的电子地图对比，对行驶的轨迹进行预测；中央处理器判断车辆在通过交叉口时是否存在碰撞风险，当系统确认安全时，保持当前状态通过交叉口，当确定有碰撞风险时，触发内部的协同避撞功能，利用冲突消解算法进行消解；

步骤五、路径规划模块为车辆协同编队提供行车路径；

路径规划模块接收来自决策控制模块发出的脉冲指令，对车队、车辆的运动路径进行动态全局规划，利用车载电子地图对DGPS定位装置获取的道路数据进行修正，消除潜在的冲突碰撞点；所述的脉冲指令的具体内容是冲突消解算法得到的最优解，具体为车辆的加/减速度、转向的角度与位置；

步骤六、运动控制模块控制车辆加/减速、转向与换道；

运动控制模块分别与决策控制模块和路径规划模块相连，并受决策控制模块和路径规划模块脉冲信号控制；信号内容为计算得出的期望的加/减速度、转向角度和换道位置，对电控油门/制动踏板的开度和转向器装置进行控制，从而控制车辆的加/减速、转向和换道，实现协同避撞功能，使车辆群体能够安全快速通过交叉口；

步骤七、人机交互界面动态显示及预警；

人机交互界面实时动态显示自车和他车当前的位置、车速及设备状态、周围环境信息；当决策控制模块判断存在碰撞风险，触发协同避撞功能时发出预警信息；

步骤八、数据存储；

当所有车辆均已通过交叉口，系统停止运行；决策控制模块中的存储单元对车辆运行数据进行存储。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

1、本发明提供一种基于鱼群效应的无信号交叉口协同控制系统，所采用的车辆均为无人驾驶车辆，能够依据现有车辆进行改装，实现一定程度的无人驾驶。

2、本发明提供一种基于鱼群效应的无信号交叉口协同控制系统，其带有无线通信模块，在一定范围内依据通信协议可以实时与周围的车辆进行信息交互。

3、本发明提供一种基于鱼群效应的无信号交叉口协同控制系统，能够对收集的信息进行融合和滤波处理，从而判断潜在的碰撞位置，通过调整各车辆的加/减速度、转向角度和换道位置对冲突进行消解。

4、本发明提供一种基于鱼群效应的无信号交叉口协同控制系统，将鱼群活动的规律应用到车辆的协同控制中，使车流中的行驶车辆具有群体效应，扩大车辆的感知范围，有效提高道路车辆的主动安全性，提高交叉口资源的利用率，以缓解日趋严重的交通拥挤和堵塞问题。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的结构示意图。

图2为本发明基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的流程图。

图3为本发明基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的鱼群控制算法流程图。

具体实施方式

如图所示的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：包括感知定位模块、运动控制模块、无线通信模块、人机交互界面、电源管控模块、路径规划模块与决策控制模块；

所述的感知定位模块包括环境感知与导航定位两部分，具体包括DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器，感知定位模块获取的所有信息均发送至决策控制模块中的信息处理单元；所述的DGPS定位装置固定于控制台内部，用于获取车辆的地理位置信息；所述的惯性导航系统包括陀螺仪与加速度计等，惯性导航系统固定于车辆内部，用于获取车辆的速度与位置信息；所述的雷达装置包括激光雷达与毫米波雷达；所述的激光雷达固定于车辆顶部，用于扫描获取车辆周围的环境信息；所述的毫米波雷达固定于车辆的保险杠，用于扫描获取车辆周围的距离信息；所述的传感器采用红外线环境探测传感器，传感器固定于车辆两侧的后视镜下部，用于获取车辆周围的天气条件与路面状况；

所述的运动控制模块包括运动控制器、驱动器、执行器、传动部件与被控部件，运动控制模块固定于车辆内部；所述的运动控制模块通过通讯线与路径规划模块连接并接收路径规划模块脉冲信号，运动控制模块根据路径规划模块指令、电机的特性及预期的运动目标位置发出脉冲控制信号；对电控油门/制动踏板的开度和转向器装置进行控制，从而实现对车速和转向的控制；

所述的无线通信模块由收发装置组成，固定于车辆顶部；所述的无线通信模块通过通信电缆与决策控制模块中的信息处理单元连接；

所述的人机交互界面包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元，人机交互界面固定于车辆中控台中间；所述的人机交互界面通过通讯线与决策控制模块连接，显示自车和他车当前的位置、车速、加速度、车辆设备状态、车辆周围环境信息；

所述的电源管控模块包括蓄电池与电平转换单元；所述的蓄电池为直流12v蓄电池；所述的电平转换单元将直流12v电源转换为直流5v或者交流220v；所述的蓄电池与电平转换单元固定于车辆内部，蓄电池与电平转换单元通过线束连接；

所述的路径规划模块采用全局路径规划，装载有电子地图；所述的路径规划模块通过通讯线与决策控制模块连接并接收决策控制模块指令，对具体的行车路径进行规划；所述的路径规划模块与决策控制模块集成在一起，固定于车辆内部；

所述的决策控制模块包括中央处理器、信息处理单元与存储单元；所述的信息处理单元选择DSP作为处理单元，接收来自感知定位模块发送的信息，并与无线通信模块通过通讯线相连，接收其他车辆发送的信息；所述的信息处理单元对接收的信息利用融合和滤波进行处理，并将处理的结果发送给中央处理器；所述的中央处理器综合车辆的内部和外部信息，对车辆行驶的轨迹进行预测，判断在通过交叉口的过程中是否存在碰撞风险，计算出行车策略并通过无线通信模块将行车策略发送出去；所述的存储单元为固态硬盘，用于记录车辆运行信息和决策控制模块运算过程中的运行信息。

所述的DGPS定位装置通过螺丝固定于控制台内部；所述的惯性导航系统通过刚性螺丝固定于车辆内部；所述的激光雷达通过支架和螺丝固定于车辆顶部；所述的毫米波雷达通过螺栓固定于车辆的保险杠。

所述的运动控制模块控制系统采用变结构控制，以车辆的速度、转向为反馈，即双闭环结构形式。

所述的无线通信模块的通信协议采用IEEE 802.11p或DSRC。

所述的人机交互界面设置有预警装置。

所述的路径规划模块与决策控制模块通过螺栓固定于车辆内部。

基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的控制方法，其特征在于：包括下述步骤，

步骤一、系统初始化；

将决策控制模块中存储单元的缓存清除，初始化各模块的状态，包括初始化车车协同无线通信模块的网络连接，检测蓄电池电量是否足够，决策控制模块中存储单元硬盘是否已满，电子地图是否加载，系统模块之间的通讯是否正常，模块是否能够正常工作等；

步骤二、车辆感知定位模块实时获取车辆的参数信息；

决策控制模块通过信息处理单元实时接收DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器发送的各种脉冲信号，对信息进行融合与滤波处理，实时获取当前车辆的地理位置、车速、加速度、设备状态、周围环境信息；

步骤三、车辆之间通过无线通信模块进行信息交互；

无线通信模块按照IEEE 802.11p或DSRC协议，间隔100ms将自车的状态信息打包，进行广播式发送；同时，无线通信模块接收其他车辆发送的信息数据包，并传输给决策控制模块的信息处理单元；

步骤四、决策控制模块检测到车辆轨迹存在重叠时触发避撞功能；

决策控制模块的中央处理器根据经过处理的信息绘制地图，与车载的电子地图对比，对行驶的轨迹进行预测；中央处理器判断车辆在通过交叉口时是否存在碰撞风险，当系统确认安全时，保持当前状态通过交叉口，当确定有碰撞风险时，触发内部的协同避撞功能，利用冲突消解算法进行消解；

步骤五、路径规划模块为车辆协同编队提供行车路径；

路径规划模块接收来自决策控制模块发出的脉冲指令，对车队、车辆的运动路径进行动态全局规划，利用车载电子地图对DGPS定位装置获取的道路数据进行修正，消除潜在的冲突碰撞点；所述的脉冲指令的具体内容是冲突消解算法得到的最优解，具体为车辆的加/减速度、转向的角度与位置；

步骤六、运动控制模块控制车辆加/减速、转向与换道；

运动控制模块分别与决策控制模块和路径规划模块相连，并受决策控制模块和路径规划模块脉冲信号控制；信号内容为计算得出的期望的加/减速度、转向角度和换道位置，对电控油门/制动踏板的开度和转向装置进行控制，从而控制车辆的加/减速、转向和换道，实现协同避撞功能，使车辆群体能够安全快速通过交叉口；

步骤七、人机交互界面动态显示及预警；

人机交互界面实时动态显示自车和他车当前的位置、车速及设备状态、周围环境信息；当决策控制模块判断存在碰撞风险，触发协同避撞功能时发出预警信息；

步骤八、数据存储；

当所有车辆均已通过交叉口，系统停止运行；决策控制模块中的存储单元对车辆运行数据进行存储。

本发明车车之间通过信息交互(无线通信)实现车载网的搭建，属于一种自组织、分散式的结构形式。车辆按照一定的通信协议广播式地发送本车信息并接收邻居车辆的运动状态等参数，以及道路环境中影响车辆运行的条件参数，如路面状况、天气情况等。系统通过感知定位模块采集车辆当前的位置、速度、加速度、运动方向以及设备运行状态等信息，由外部输入出发地和目的地；感知定位模块和无线通信模块得到的信息，经相应处理后传输到决策控制模块中的信息处理单元，决策控制模块协调车辆组成目的地相同的车辆群体，统一规划车辆群体运动。进行冲突判断和消解，当判断通过交叉口的车辆有冲突发生时，结合鱼群活动的规律，路径规划模块统一规划车队、车辆的运动路径，对车辆的行驶路径进行动态调整，如有必要可以进行换道超车等，同时对车辆的速度进行调整。运动控制模块根据协调控制模块发出的协同命令对车辆个体运动行为参数进行控制。电源管控模块为系统的各个模块提供电源支持。

本发明系统将鱼群活动的规律应用到车辆的行使控制中，无人驾驶智能车辆在穿过交叉口时，像鱼群交叉穿行一样，在保持一定间隙(最小时间间隙和空间间隙)的情况下，车流自组成仿鱼群的车辆群体，使车流中的行驶车辆具有群体效应，彼此间快速穿越，不会发生碰撞，能够发挥其统一性、协作性，扩大车辆的感知范围，有效提高道路中车辆的主动安全性，提高交叉口资源的利用率，以缓解日趋严重的交通拥挤和堵塞问题。

本发明车辆主要模仿了以下鱼活动时的行为：

1、交流行为：车车通信类似于鱼个体之间的交流。

2、聚群行为：鱼在游动过程中为了保证自身的生存和躲避危害会自然地聚集成群。同理，车辆在通过交叉口时为了避免发生碰撞，聚集在一起协同进行操作，一致行动，能够提高安全性。

车辆在聚群时遵循的规则，一是尽量避免与临近车辆过于拥挤。(鱼群聚群时的分隔原则)；二是与临近车辆的行驶方向一致。(鱼群聚群时的对准原则)；三是尽量向中心车辆移动。(鱼群聚群时的内聚原则)。

3、随机行为：车辆个体和鱼个体一样具有随机行为。

4、觅食行为：当鱼群中的一条或几条鱼发现食物时，其临近的伙伴会尾随其快速到达食物点。同理，当接近交叉口的车辆检测到其他已经通过交叉口的车辆的行驶路径和决策时，内部中央处理器会将其进行比对，选择最优的路径。

本发明系统针对的是无信号灯和停车标志的交叉口，因为车辆模仿的是鱼的活动，而鱼本身的活动非常灵活，系统最终控制的是车辆的运动，对车辆的控制精确度、实时性要求很高。考虑到所提出的系统对车辆的智能化要求很高，因此选择了无人驾驶车辆，且无人驾驶车辆也是未来车辆的一个发展方向。

Claims (7)

1.基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：包括感知定位模块、运动控制模块、无线通信模块、人机交互界面、电源管控模块、路径规划模块与决策控制模块；

所述的感知定位模块包括环境感知与导航定位两部分，具体包括DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器，感知定位模块获取的所有信息均发送至决策控制模块中的信息处理单元；所述的DGPS定位装置固定于控制台内部，用于获取车辆的地理位置信息；所述的惯性导航系统包括陀螺仪与加速度计，惯性导航系统固定于车辆内部，用于获取车辆的速度与位置信息；所述的雷达装置包括激光雷达与毫米波雷达；所述的激光雷达固定于车辆顶部，用于扫描获取车辆周围的环境信息；所述的毫米波雷达固定于车辆的保险杠，用于扫描获取车辆周围的距离信息；所述的传感器采用红外线环境探测传感器，传感器固定于车辆两侧的后视镜底部，用于获取车辆周围的天气条件与路面状况；

所述的运动控制模块包括运动控制器、驱动器、执行器、传动部件与被控部件，运动控制模块固定于车辆内部；所述的运动控制模块通过通讯线与路径规划模块连接并接收路径规划模块脉冲信号，运动控制模块根据路径规划模块指令、电机的特性及预期的运动目标位置发出脉冲控制信号，对电控油门/踏板的开度和车辆转向器装置进行控制，从而实现对车速和转向的控制；

所述的无线通信模块由收发装置组成，固定于车辆顶部；所述的无线通信模块通过通信电缆与决策控制模块中的信息处理单元连接；

所述的人机交互界面包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元，人机交互界面固定于车辆中控台中部；所述的人机交互界面通过通讯线与决策控制模块连接，显示自车和他车当前的位置、车速、加速度、车辆设备状态、车辆周围环境信息；

所述的电源管控模块包括蓄电池与电平转换单元；所述的蓄电池为直流12v蓄电池；所述的电平转换单元将直流12v电源转换为直流5v或者交流220v；所述的蓄电池与电平转换单元固定于车辆内部，蓄电池与电平转换单元通过线束连接；

所述的路径规划模块采用全局路径规划，装载有电子地图；所述的路径规划模块通过通讯线与决策控制模块连接并接收决策控制模块指令，对具体的行车路径进行规划；所述的路径规划模块与决策控制模块集成在一起，固定于车辆内部；

所述的决策控制模块包括中央处理器、信息处理单元与存储单元；所述的信息处理单元选择DSP作为处理单元，接收来自感知定位模块发送的信息，并与无线通信模块通过通讯线相连，接收其他车辆发送的信息；所述的信息处理单元对接收的信息进行融合和滤波处理，并将处理的结果发送给中央处理器；所述的中央处理器综合车辆的内部和外部信息，对车辆行驶的轨迹进行预测，判断在通过交叉口的过程中是否存在碰撞风险，计算出行车策略并通过无线通信模块将行车策略发送出去；所述的存储单元为固态硬盘，用于记录车辆运行信息和决策控制模块运算过程中的运行信息。

2.根据权利要求1所述的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：所述的DGPS定位装置通过螺丝固定于控制台内部；所述的惯性导航系统通过刚性螺丝固定于车辆内部；所述的激光雷达通过支架和螺丝固定于车辆顶部；所述的毫米波雷达通过螺栓固定于车辆的保险杠。

3.根据权利要求1所述的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：所述的运动控制模块控制系统采用变结构控制，以车辆的速度、转向为反馈，即双闭环结构形式。

4.根据权利要求1所述的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：所述的无线通信模块的通信协议采用IEEE 802.11p或DSRC。

5.根据权利要求1所述的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：所述的人机交互界面设置有预警装置。

6.根据权利要求1所述的基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统，其特征在于：所述的路径规划模块与决策控制模块通过螺栓固定于车辆内部。

7.基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统的控制方法，其特征在于：包括下述步骤，

步骤一、系统初始化；

将决策控制模块中存储单元的缓存清除，初始化各模块的状态，包括初始化车车协同无线通信模块的网络连接，检测蓄电池电量是否足够，决策控制模块中存储单元硬盘是否已满，电子地图是否加载，系统模块之间的通讯是否正常，模块是否能够正常工作；

步骤二、车辆感知定位模块实时获取车辆的参数信息；

决策控制模块通过信息处理单元实时接收DGPS定位装置、惯性导航系统、雷达装置与传感器发送的各种脉冲信号，对信息进行融合与滤波处理，实时获取当前车辆的地理位置、车速、加速度、设备状态、周围环境信息；

步骤三、车辆之间通过无线通信模块进行信息交互；

无线通信模块按照IEEE 802.11p或DSRC协议，间隔100ms将自车的状态信息打包，进行广播式发送；同时，无线通信模块接收其他车辆发送的信息数据包，并传输给决策控制模块的信息处理单元；

步骤四、决策控制模块检测到车辆轨迹存在重叠时触发避撞功能；

决策控制模块的中央处理器根据经过处理的信息绘制地图，与车载的电子地图对比，对行驶的轨迹进行预测；中央处理器判断车辆在通过交叉口时是否存在碰撞风险，当系统确认安全时，保持当前状态通过交叉口，当确定有碰撞风险时，触发内部的协同避撞功能，利用冲突消解算法进行消解；

步骤五、路径规划模块为车辆协同编队提供行车路径；

路径规划模块接收来自决策控制模块发出的脉冲指令，对车队、车辆的运动路径进行动态全局规划，利用车载电子地图对DGPS定位装置获取的道路数据进行修正，消除潜在的冲突碰撞点；所述的脉冲指令的具体内容是冲突消解算法得到的最优解，具体为车辆的加/减速度、转向的角度与位置；

步骤六、运动控制模块控制车辆加/减速、转向与换道；

运动控制模块分别与决策控制模块和路径规划模块相连，并受决策控制模块和路径规划模块脉冲信号控制；信号内容为计算得出的期望的加/减速度、转向角度和换道位置，对电控油门/制动踏板的开度和转向器装置进行控制，从而控制车辆的加/减速、转向和换道，实现协同避撞功能，使车辆群体能够安全快速通过交叉口；

步骤七、人机交互界面动态显示及预警；

人机交互界面实时动态显示自车和他车当前的位置、车速及设备状态、周围环境信息；当决策控制模块判断存在碰撞风险，触发协同避撞功能时发出预警信息；

步骤八、数据存储；

当所有车辆均已通过交叉口，系统停止运行；决策控制模块中的存储单元对车辆运行数据进行存储。