CN109849785A - 一种基于车联网的换道判定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车联网的换道判定系统及方法。本发明系统包括：汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备、传感网络通讯服务器、管理服务器。本发明通过用户终端设备根据车头测距传感器得到本车与本车道前车，本车与目标车道前车的距离，车尾测距传感器直接获得本车与目标车道后车的距离，计算纵向相对速度，根据纵向相对速度计算加速度；管理服务器分析车辆信息数据进行换道行为判定。本发明实现了车辆之间的信息互通，提高驾驶安全性，降低交通事故风险。

Description

一种基于车联网的换道判定系统及方法

技术领域

本发明属于车辆控制领域，尤其涉及一种基于车联网的换道判定系统及方法。

背景技术

随着经济社会的发展，人们的生活物质水平在不断的提高，同时汽车拥有率也在同步上升，伴随着汽车拥有率和使用率的不断上升，交通事故也日渐增长，在交通事故中，变换车道和驶离车道行为造成的交通事故驶占总事故数的28％和15％，对道路交通安全造成了较大的负面影响。而在换道行为引起的车辆交通事故中，统计表明，由于驾驶员判断错误而造成的的事故占事故总量的四分之三，因此，在车辆换道行为时给驾驶员提供安全的换道超车决策意义非常重要，对减少交通事故发生，保证人们安全出行和生活质量提高有着不可轻觑的作用。车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID，传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。通过查阅资料发现，目前人们对于车联网与换道行为结合的研究还很欠缺，因此更加迫切需要一种新型系统服务社会。

发明内容

针对现有技术的不足及相关领域的空白，提出了一种基于车联网的换道判定系统及方法。本系统收集自身的行驶数据用于分析处理，并与周围其它车辆实现信息互通，提高驾驶员的驾驶安全性，降低交通事故风险。以此来一定程度上保障驾驶员的安全。

本发明系统的技术方案为一种基于车联网的换道判定系统，包括汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备、传感网络通讯服务器、管理服务器；

所述用户终端设备分别与所述的汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像头、车尾车载摄像头、左侧车载摄像头、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备通过导线依次连接；所述的用户终端设备、无线传输模块、管理服务器通过无线通讯依次进行连接。

作为优选，所述汽车速度传感器，安装在变速壳内，用于收集当前车辆行驶速度；

作为优选，所述车头测距传感器安装在车辆头部，所述车尾测距传感器安装在车辆尾部，用于采集本车周围其他汽车相隔距离和相对速度；

作为优选，所述车头车载摄像头安装在车辆头部，所述车尾车载摄像头安装在车辆尾部，所述左侧车载摄像头安装在车辆左侧，所述右侧车载摄像头安装在车辆右侧，所述车头车载摄像头用于采集车头图像，所述车尾车载摄像头用于采集车尾图像，所述左侧车载摄像头用于采集左侧图像，所述右侧车载摄像头用于采集右侧图像，将车头图像、车尾图像、左侧图像、右侧图像用来记录车辆行驶过程。

作为优选，所述汽车定位追踪器，安装在后备箱，通过BDS或GPS导航系统得到汽车的位置信息在一些没有车载电脑的汽车中还可以起到定位、防盗等作用；

作为优选，所述车辆角度传感器，安装在方向盘中，用于测量车辆转角

作为优选，所述时间继电器,安装在车载系统中,用于设定每次收集信息间隔的时间，可以用来更改收集信息的频率；

作为优选，所述语音提示器，安装在驾驶员附近，通过语音给与驾驶员换道建议，通过语音给与驾驶员换道建议；

作为优选，所述用户终端设备将车头测距传感器收集的本车与本车道前车、本车与目标车道前车距离，车尾测距传感器收集的本车与目标车道后车的距离，车辆角度传感器收集的车辆与交通流之间的夹角，汽车速度传感器收集的本车车速、时间继电器设定的车辆收集信息的时间周期进行计算，将车辆信息数据无线传输至所述传感网络通讯服务器。

作为优选，所述传感网络通讯服务器，将车辆信息数据传输到所述管理服务器和从所述管理服务器反馈到所述用户终端设备的信息；

作为优选，所述管理服务器，分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告；

本发明方法的技术方案为一种基于车联网的换道判定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：所述用户终端设备根据车头测距传感器直接得到本车与本车道前车，本车与目标车道前车的距离，车尾测距传感器直接获得本车与目标车道后车的距离，计算纵向相对速度，根据纵向相对速度计算加速度；

步骤2：所述管理服务器分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告；

作为优选，步骤1中所述计算纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与本车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道后车的纵向相对速度为：

其中，V_N*T,4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T,2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T,1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T,2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T,3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T,2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T,3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤1中所述根据纵向相对速度计算加速度为：

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度相加计算出其他车辆的速度，同时：

第n+1次测量时当前车道目标车道后车的加速度为：

第n+1次测量时当前车道目标车道前车的加速度为：

第n+1次测量时当前车辆本车道前车的加速度为：

其中，a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

作为优选，步骤2中所述分析车辆信息数据进行换道行为判定为：

要使车辆不与本车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₀＜t≤t₁时间内

要使车辆不与目标车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₂＜t≤t₄时间内

要使车辆不与目标车道后车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₃＜t≤t₄时间内

其中，假设换道时间为t₄，M车与本车道前车碰撞临界点的时间为t₁；

M车与目标车道前车碰撞临界点的时间为t₂；

M车与目标车道后车碰撞临界点的时间为t₃；

其中，L_M为换道车M的车长，W_M为换道车M的车宽，作为数据输入到所述用户终端设备中，θ为换道车辆行驶方向与交通流方向的夹角,由所述车辆角度传感器测得，a和v分别表示加速度和速度，a_m为所述车辆加速度，v_m为所述车辆速度,a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

本车与本车道前车，本车与目标车道前车的纵向距离可根据车头测距传感器直接测得，本车与目标车道后车的纵向距离可根据车尾测距传感器直接测得，而a、v等通过管理服务器得到多个车辆的信息，实现车辆间的信息互通来得到，同时也可以通过用户终端设备器直接采用：

计算分别得到与本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度，其中V_n*T，4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T，2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T，1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T，2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T，3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T，2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T，3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度计算出其他车辆的速度，同时根据：

分别计算得到当前车辆本车道前车，当前车辆目标车道前车，当前车道目标车道后车的加速度，其中a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，其中V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤2中所述若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告为：

若两车纵向距离满足换道条件则安全，所述管理服务器将安全换道建议通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备，否则将危险警告通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备以提醒驾驶员。

本发明有益效果在于：

本发明中，通过感知控制模块收集在车辆行驶中的信息，管理服务器根据预设管理区域内的多方信息，与周围其它道路交通参与者实现信息互通，进行分析处理，以此来一定程度上保障驾驶者的安全，提高用户的驾驶体验，且可以对换道行为更好的进行定性分析判断，不管是市场还是未来需求都是潜力巨大。

附图说明

图1：为本发明系统结构框图；

图2：为本实施方式示意图；

图3：为本发明换道场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的系统结构框图为一种基于车联网的换道判定系统，包括汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备、传感网络通讯服务器、管理服务器；

所述用户终端设备分别与所述的汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像头、车尾车载摄像头、左侧车载摄像头、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备通过导线依次连接；所述的用户终端设备、无线传输模块、管理服务器通过无线通讯依次进行连接。

所述汽车速度传感器，安装在变速壳内，用于收集当前车辆行驶速度；

所述车头测距传感器安装在车辆头部，所述车尾测距传感器安装在车辆尾部，用于采集本车周围其他汽车相隔距离和相对速度；

所述车头车载摄像头安装在车辆头部，所述车尾车载摄像头安装在车辆尾部，所述左侧车载摄像头安装在车辆左侧，所述右侧车载摄像头安装在车辆右侧，所述车头车载摄像头用于采集车头图像，所述车尾车载摄像头用于采集车尾图像，所述左侧车载摄像头用于采集左侧图像，所述右侧车载摄像头用于采集右侧图像，将车头图像、车尾图像、左侧图像、右侧图像用来记录车辆行驶过程。

所述汽车定位追踪器，安装在后备箱，通过BDS或GPS导航系统得到汽车的位置信息在一些没有车载电脑的汽车中还可以起到定位、防盗等作用；

所述车辆角度传感器，安装在方向盘中，用于测量车辆转角

所述时间继电器,安装在车载系统中,用于设定每次收集信息间隔的时间，可以用来更改收集信息的频率；

所述语音提示器，安装在驾驶员附近，通过语音给与驾驶员换道建议，通过语音给与驾驶员换道建议；

所述用户终端设备将车头测距传感器收集的本车与本车道前车、本车与目标车道前车距离，车尾测距传感器收集的本车与目标车道后车的距离，车辆角度传感器收集的车辆与交通流之间的夹角，汽车速度传感器收集的本车车速、时间继电器设定的车辆收集信息的时间周期进行计算，将车辆信息数据无线传输至所述传感网络通讯服务器。

所述传感网络通讯服务器，将车辆信息数据传输到所述管理服务器和从所述管理服务器反馈到所述用户终端设备的信息；

所述管理服务器，分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告。

所述汽车速度传感器采用大众ABS车速度传感器型号为WHT 003857；所述的车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头均采用SAERJENG S-J-T808；所述的车头测距传感器、车尾测距传感器均采用SK80型；所述汽车定位追踪器采用vogo车载GPS型号为VOGO-919；所述汽车角度传感器采用丰田转向角度传感器型号为89245-74010，所述语音提示器采用惠威语音提示器型号为KS165。

下面结合图1至图3介绍本发明的具体实施方式为一种基于车联网的换道判定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：所述用户终端设备根据车头测距传感器直接得到本车与本车道前车，本车与目标车道前车的距离，车尾测距传感器直接获得本车与目标车道后车的距离，计算纵向相对速度，根据纵向相对速度计算加速度；

作为优选，步骤1中所述计算纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与本车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道后车的纵向相对速度为：

其中，V_N*T,4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T,2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T,1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T,2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T,3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T,2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T,3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤1中所述根据纵向相对速度计算加速度为：

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度相加计算出其他车辆的速度，同时：

第n+1次测量时当前车道目标车道后车的加速度为：

第n+1次测量时当前车道目标车道前车的加速度为：

第n+1次测量时当前车辆本车道前车的加速度为：

其中，a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤2：所述管理服务器分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告；

作为优选，步骤2中所述分析车辆信息数据进行换道行为判定为：

要使车辆不与本车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₀＜t≤t₁时间内

要使车辆不与目标车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₂＜t≤t₄时间内

要使车辆不与目标车道后车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₃＜t≤t₄时间内

其中，假设换道时间为t₄，M车与本车道前车碰撞临界点的时间为t₁；

M车与目标车道前车碰撞临界点的时间为t₂；

M车与目标车道后车碰撞临界点的时间为t₃；

其中，L_M为换道车M的车长，W_M为换道车M的车宽，作为数据输入到所述用户终端设备中，θ为换道车辆行驶方向与交通流方向的夹角,由所述车辆角度传感器测得，a和v分别表示加速度和速度，a_m为所述车辆加速度，v_m为所述车辆速度,a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

本车与本车道前车，本车与目标车道前车的纵向距离可根据车头测距传感器直接测得，本车与目标车道后车的纵向距离可根据车尾测距传感器直接测得，而a、v等通过管理服务器得到多个车辆的信息，实现车辆间的信息互通来得到，同时也可以通过用户终端设备器直接采用：

计算分别得到与本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度，其中V_n*T，4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T，2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T，1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T，2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T，3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T，2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T，3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度计算出其他车辆的速度，同时根据：

分别计算得到当前车辆本车道前车，当前车辆目标车道前车，当前车道目标车道后车的加速度，其中a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，其中V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤2中所述若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告为：

若两车纵向距离满足换道条件则安全，所述管理服务器将安全换道建议通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备，否则将危险警告通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备以提醒驾驶员。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

尽管本文较多地使用了汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备、传感网络通讯服务器、管理服务器等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于车联网的换道判定系统，其特征在于，包括汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像、车尾车载摄像头、左侧车载摄像、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备、传感网络通讯服务器、管理服务器；

所述用户终端设备分别与所述的汽车速度传感器、车头测距传感器、车尾测距传感器、车头车载摄像头、车尾车载摄像头、左侧车载摄像头、右侧车载摄像头、汽车定位追踪器、车辆角度传感器、时间继电器、语音提示器、用户终端设备通过导线依次连接；所述的用户终端设备、无线传输模块、管理服务器通过无线通讯依次进行连接。

2.根据权利要求1所述的基于车联网的换道判定系统，其特征在于，

所述汽车速度传感器，安装在变速壳内，用于收集当前车辆行驶速度；

所述车头测距传感器安装在车辆头部，所述车尾测距传感器安装在车辆尾部，用于采集本车周围其他汽车相隔距离和相对速度；

所述车头车载摄像头安装在车辆头部，所述车尾车载摄像头安装在车辆尾部，所述左侧车载摄像头安装在车辆左侧，所述右侧车载摄像头安装在车辆右侧，所述车头车载摄像头用于采集车头图像，所述车尾车载摄像头用于采集车尾图像，所述左侧车载摄像头用于采集左侧图像，所述右侧车载摄像头用于采集右侧图像，将车头图像、车尾图像、左侧图像、右侧图像用来记录车辆行驶过程；

所述汽车定位追踪器，安装在后备箱，通过BDS或GPS导航系统得到汽车的位置信息在一些没有车载电脑的汽车中还可以起到定位、防盗等作用；

所述车辆角度传感器，安装在方向盘中，用于测量车辆转角

所述时间继电器,安装在车载系统中,用于设定每次收集信息间隔的时间，可以用来更改收集信息的频率；

所述语音提示器，安装在驾驶员附近，通过语音给与驾驶员换道建议，通过语音给与驾驶员换道建议；

所述用户终端设备将车头测距传感器收集的本车与本车道前车、本车与目标车道前车距离，车尾测距传感器收集的本车与目标车道后车的距离，车辆角度传感器收集的车辆与交通流之间的夹角，汽车速度传感器收集的本车车速、时间继电器设定的车辆收集信息的时间周期进行计算，将车辆信息数据无线传输至所述传感网络通讯服务器；

所述传感网络通讯服务器，将车辆信息数据传输到所述管理服务器和从所述管理服务器反馈到所述用户终端设备的信息；

所述管理服务器，分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告。

3.一种利用权利要求1所述的基于车联网的换道判定系统进行权利要求1所述的基于车联网的换道判定方法，其特征在于，

步骤1：所述用户终端设备根据车头测距传感器直接得到本车与本车道前车，本车与目标车道前车的距离，车尾测距传感器直接获得本车与目标车道后车的距离，计算纵向相对速度，根据纵向相对速度计算加速度；

步骤2：所述管理服务器分析车辆信息数据进行换道行为判定，若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告。

4.根据权利要求3所述的基于车联网的换道判定方法，其特征在于，步骤1中所述计算纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与本车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道前车的纵向相对速度为：

第n+1次测量时本车与目标车道后车的纵向相对速度为：

其中，V_N*T,4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T,2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T,1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T,2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T,3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T,2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T,3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤1中所述根据纵向相对速度计算加速度为：

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度相加计算出其他车辆的速度，同时：

第n+1次测量时当前车道目标车道后车的加速度为：

第n+1次测量时当前车道目标车道前车的加速度为：

第n+1次测量时当前车辆本车道前车的加速度为：

其中，a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期。

5.根据权利要求3所述的基于车联网的换道判定方法，其特征在于，步骤2中所述分析车辆信息数据进行换道行为判定为：

要使车辆不与本车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₀＜t≤t₁时间内

要使车辆不与目标车道前车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₂＜t≤t₄时间内

要使车辆不与目标车道后车发生碰撞，两车纵向距离必须满足：

t₃＜t≤t₄时间内

其中，假设换道时间为t₄，M车与本车道前车碰撞临界点的时间为t₁；

M车与目标车道前车碰撞临界点的时间为t₂；

M车与目标车道后车碰撞临界点的时间为t₃；

其中，L_M为换道车M的车长，W_M为换道车M的车宽，作为数据输入到所述用户终端设备中，θ为换道车辆行驶方向与交通流方向的夹角,由所述车辆角度传感器测得，a和v分别表示加速度和速度，a_m为所述车辆加速度，v_m为所述车辆速度,a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

本车与本车道前车，本车与目标车道前车的纵向距离可根据车头测距传感器直接测得，本车与目标车道后车的纵向距离可根据车尾测距传感器直接测得，而a、v等通过管理服务器得到多个车辆的信息，实现车辆间的信息互通来得到，同时也可以通过用户终端设备器直接采用：

计算分别得到与本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度，其中V_n*T，4表示本车与本车道前车的纵向相对速度，V_N*T，2表示本车与目标车道前车的纵向相对速度，V_N*T，1表示本车与目标车道后车的纵向相对速度，S_N*T表示第n次测量时本车与本车道前车的距离,S_N*T，2表示第n次测量时本车与目标车道前车的距离,S_N*T，3表示第n次测量时本车与目标车道后车的距离,S_(N+1)*T表示第n+1次测量时本车与本车道前车的距离，S_(N+1)*T，2表示第n+1次测量时本车与目标车道前车的距离，S_(N+1)*T，3表示第n+1次测量时本车与目标车道后车的距离，T表示车辆收集数据的时间周期；

再根据本车速度与本车和本车与本车道前车，本车与目标车道前车，本车与目标车道后车的纵向相对速度计算出其他车辆的速度，同时根据：

分别计算得到当前车辆本车道前车，当前车辆目标车道前车，当前车道目标车道后车的加速度，其中a_n*T,4表示的当前车辆本车道前车加速度，a_n*T,2表示的当前车辆目标车道车道前车加速度，a_n*T,1表示的当前车辆目标车道车道后车加速度，其中V_(n+1)*T,1表示第n+1次测量时目标车道后车的速度，V_(n+1)*T,2表示第n+1次测量时目标车道前车的速度,V_(n+1)*T,4表示第n+1次测量时本车道前车的速度,V_n*T,1表示第n次测量时目标车道后车的速度,V_n*T,2表示第n次测量时目标车道前车的速度,V_n*T,4表示第n次测量时本车道前车的速度,T表示车辆收集数据的时间周期；

步骤2中所述若安全则给出换道建议，否则向驾驶员发出警告为：

若两车纵向距离满足换道条件则安全，所述管理服务器将安全换道建议通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备，否则将危险警告通过所述传感网络通讯服务器传输至用户终端设备以提醒驾驶员。