CN112581747B - 一种车路协同的货车队列组织方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车路协同的货车队列组织方法、装置及系统，方法包括：中心云检测未开始行程货车的队列意愿，当有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，边缘云监控向节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，边缘云和路侧计算设施接收覆盖路段的货车的队列意愿，边缘云或路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果，并发送各个结果给队列组织中的货车。本申请技术方案能获取到更加全面的信息，使货车队列组织更加准确，使服务器计算能力较高，进而提高组织的安全性。

Description

一种车路协同的货车队列组织方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶和智能交通领域，尤其涉及一种车路协同的货车队列组织方法、装置及系统。

背景技术

智能网联技术推动了网联车辆的快速发展，网联车辆的快速发展推动了车车、车路之间的信息共享，而在此信息共享中车路协同的关注度极高。在车路协同中的车辆的能耗和碳排放量受到非常高的关注，而货车在能耗和碳排放量中的占比较大，因此车路协同的货车的能耗和碳排放量是关注重点。研究表明，货车队列相比较于单独的货车行驶可以使货车总能耗降低4％以上，能耗的降低也意味着同比例碳排放的减少，可见，货车队列的能耗和碳排放量是非常重要的研究。货车队列是需要将单独行驶的多辆货车进行货车队列组织得到的队列，因此，将货车队列组织作为研究重点。

现有技术中，车路协同的货车队列组织主要是货车队列的多辆货车通过车间通信（Vehicle to Vehicle，V2V）实现虚拟连接，进行自身感知信息和环境感知信息的共享，通过自身感知数据和环境感知数据获取货车的运行参数，根据货车的运行参数组织成货车队列。

上述现有技术存在的问题为：货车队列由于只能根据货车队列的多辆货车获取的信息实现货车队列组织，由于获取的信息不够全面导致货车队列组织不准确；随着货车队列中货车数量的增多，对服务器计算能力要求非常高，但通过车间通信获取的信息不全面，使得服务器计算能力达不到预期的高度，导致货车队列组织的不准确会使货车队列组织产生极大的安全隐患，进而导致货车队列组织的安全性低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种车路协同的货车队列组织方法、装置及系统，解决现有技术车路协同的货车队列组织不准确以及货车队列组织的安全性低的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种车路协同的货车队列组织方法，应用于路端，所述路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；所述方法包括：

所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云和所述路侧计算设施接收覆盖路段的货车的队列意愿，所述边缘云或所述路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车。

本申请第二方面提供一种车路协同的货车队列组织方法，应用于货车，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云，

与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；

所述货车接收所述中心云、边缘云或路侧计算设施发送的队列组织结果；所述队列组织结果是所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施确定具有队列意愿的货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成的；

根据所述队列组织结果组成货车队列。

本申请第三方面提供一种车路协同的货车队列组织方法，所述路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云；所述方法包括：

所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；

所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云和所述路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车根据所述队列组织结果组成货车队列。

本申请第四方面提供一种路端设备，所述路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；所述设备包括：

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车。

本申请第五方面提供一种货车，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云，

所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；接收所述中心云、边缘云或路侧计算设施发送的队列组织结果；根据所述队列组织结果组成货车队列；所述队列组织结果是所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施确定具有队列意愿的货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成的。

本申请第六方面提供一种车路协同的货车队列组织系统，所述系统包括路端设备和货车；其中，所述路端设备包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；根据所述队列组织结果组成货车队列。

本申请第七方面提供一种电子设备，电子设备包括：至少一个处理器；以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，处理器、存储器通过总线完成相互间的通信；处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行上述第一方面或第一方面任一种可选的实施例的车路协同的货车队列组织方法。

本申请第八方面提供一种计算机可读存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述第一方面或第一方面任一种可选的实施例的车路协同的货车队列组织方法。

相较于现有技术，本申请第一方面提供的车路协同的货车队列组织方法，应用于路端，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，中心云与多个边缘云连接，每个边缘云与多个路侧计算设施连接，每个边缘云对应公路中的多个路段，相邻的路段设置有节点，路侧计算设施设置在路侧，中心云具有注册的货车的队列参数，中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车，边缘云监控向节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车，边缘云和路侧计算设施接收覆盖路段的货车的队列意愿，边缘云或路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送结果给队列组织中的货车；可以通过中心云、边缘云以及边缘云和路侧计算设施分别获取信息，获取到的信息比较全面，中心云或者边缘云或者边缘云和路侧计算设施可以根据比较全面得信息进行货车队列组织，使得货车队列组织更加准确，随着货车队列中货车数量的增多，通过更加全面的信息，使得服务器计算能力达到预期的高度，致使货车队列组织更加准确，会使得货车队列组织的安全性较高，通过具有队列意愿的货车的队列参数分别和静态组织规则、动态组织规则以及随机组织规则生成的队列组织结果来组成货车队列，使得货车队列组织具有全局化，可以组织更多的货车队列，提高货车队列组织的效率；能够解决车路协同的货车队列组织不准确以及货车队列组织的安全性低的问题。

本申请第四方面提供的路端设备和第五方面提供的货车，与本申请第一方面提供的车路协同的货车队列组织方法有相同的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了车路协同的货车队列组织方法的路端与货车的架构图；

图2示意性地示出了车路协同的货车队列组织方法的流程图一；

图3示意性地示出了车路协同的货车队列组织方法的流程图二；

图4示意性地示出了车路协同环境下队列静态组织规划示意图一；

图5示意性地示出了车路协同环境下队列静态组织规划示意图二；

图6示意性地示出了车路协同环境下队列动态组织规划示意图一；

图7（a）示意性地示出了车路协同环境下队列动态组织规划示意图二；

图7（b）示意性地示出了车路协同环境下队列动态组织规划示意图三；

图8 示意性地示出了电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是：除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

下面对本发明实施例中的方法进行详细说明。

本发明实施例提供了一种车路协同的货车队列组织方法，首先需要说明的是，本发明实施例提供的车路协同的货车队列组织方法需要构建由路端和货车组成的车路协同系统，可以通过路端和货车的数据交互实现智能车路协同。

图1为本发明实施例的车路协同的货车队列组织方法的路端与货车的架构图，参见图1所示，构建路端与货车的架构，路端与货车的架构包括路端和货车，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，中心云与多个边缘云连接，每个边缘云与多个所述路侧计算设施连接，每个边缘云对应公路中的多个路段，相邻的路段设置有节点，路侧计算设施设置在路侧，中心云具有注册的货车的队列参数。中心云与多个边缘云的连接，多个边缘云与多个路测计算设施的连接，都可以是通过光纤连接，也可以是通过无线连接，本发明实施例不做具体限定，中心云与多个边缘云、多个边缘云与多个路测计算设施，均可通过蜂窝移动通信（如4G/5G）和信息流拓扑（如Vehicle to Vehicle，V2V）与货车进行基于车路协同的货车队列组织信息交互。多辆货车之间可以基于V2V的队列组织信息共享与交互。货车可以向路端发送货车自身的货车参数，货车参数包括路径（路段）、出发地点、出发时刻、到达地点、到达时间窗口、载重、发动机功率和刹车性能。路端可以向多辆货车发送队列组织起点及时刻、队列组织终点、队列行驶路径、队列前后顺序、弯道半径、道路坡度和区域队列参数。边缘云可以获取前后1公里的范围道路全局环境信息和货车队列组织建议等，道路全局信息包括前后1公里的范围道路全局环境信息，货车队列组织建议也称为货车队列组织指令。中心云可以获取全局交通事件和全局路径规划等，全局交通信息可以包括全局交通事件和全局路径规划等。货车可以是多辆车，例如，货车N、货车i和货车l等车辆，货车l是领头车，货车N和货车i等是跟随车。

具体的，中心云为所有运行于高速公路路网的具备队列功能的货车提供管理服务，队列功能货车都将在中心云进行注册，货车自身或者运输企业上传和更新货车自身的队列参数用于队列组织；货车队列静态组织对时效要求不高，采用中心化和全局化的考虑，利用车路协同系统的中心云进行货车队列静态组织；随着车辆数的增多，中心化的队列组织需要的计算时间快速增长，不满足动态组织的时间要求，因此采用边缘云进行分布式的货车队列动态组织；而货车队列随机组织在自发的V2V货车间信息交互的基础上，增加边缘云和路侧计算设施与货车的信息交互以提高货车队列随机组织的成功率、可靠性和安全性。

通过本发明提供的货车队列组织技术方案，可以实现在不降低物流运输时效的前提下，有效提高全高速公路路网的货车队列运行占比为目标，利用车路协同系统和技术构建货车队列运行组织系统，实现货车队列的高效可靠组织，最终降低整个货运体系能耗和碳排放量、提高高速公路交通安全。

图2示意性地示出了本发明实施例中的一种车路协同的货车队列组织方法的流程图一，参见图2所示，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，中心云与多个边缘云连接，每个边缘云与多个路侧计算设施连接；每个边缘云对应公路中的多个路段，相邻的路段设置有节点，路侧计算设施设置在路侧，中心云具有注册的货车的队列参数，货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在中心云；该方法可以包括：

S201、中心云检测未开始行程的货车的队列意愿。

具体的，路端中的中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，也就是说，在货车开始出发前，路端的中心云检测货车的队列意愿。货车可以为一辆也可以为多辆，对于货车的数量，在此不作任何限定。

S202、当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，中心云根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

具体的，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，可以理解为，当具有队列意愿的货车的数量小于第一预设阈值时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

货车的队列参数包括路径、出发地点、出发时刻、到达地点、到达时间、载重、发动机功率和刹车距离。队列组织结果包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序。

示例性的，第一预设阈值可以为5辆，当具有队列意愿的货车的数量小于5时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。当然，第一预设阈值可以根据实际情况进行设定，此处不做任何限定。

S203、边缘云监控向节点驶来的货车。

具体的，相邻的路段设置有节点，也可以说，相邻的路端有连接点，将连接点确定为节点。边缘云监控向节点驶来的货车，也可以说，针对每个节点，边缘云监控即将到达该节点的货车或者货车队列，可以准确的确定出具有队列意愿的货车。

S204、边缘云根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

具体的，根据步骤S203边缘云监控的向节点驶来的货车，确定出具有队列意愿的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

货车的队列参数包括路径、出发地点、出发时刻、到达地点、到达时间、载重、发动机功率和刹车距离。队列组织结果包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序。

S205、货车与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，货车将队列意愿发给边缘云或路侧计算设施。

具体的，货车与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，可以确定出货车是否具有队列意愿，当确定具有队列意愿时，将队列意愿发给边缘云或路侧计算设施。

S206、边缘云和路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送结果给队列组织中的货车。

具体的，边缘云和路侧计算设施接收步骤S205发送的覆盖路段的货车的队列意愿，边缘云和路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，可以理解为，对于边缘云和路侧计算设施所覆盖的路段，结合步骤S205的货车发送的具有队列意愿的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送结果给队列组织中的货车。

货车的队列参数包括路径、出发地点、出发时刻、到达地点、到达时间、载重、发动机功率、刹车距离（不同车速下的刹车距离）、预期车间距、预期车速、预期车辆在队列当中的顺序。队列组织结果包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序。

S207、货车根据队列组织结果组成货车队列。

具体的，货车根据步骤S202、S205和S206分别发送的队列组织结果分别组成货车队列。可以根据步骤S202发送的包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序的队列组织结果，组成货车队列；根据步骤S205发送的包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序的队列组织结果，组成货车队列；根据步骤S206发送的包括队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序的队列组织结果，组成货车队列。

对于生成队列组织结果的步骤S202、S204和S206没有先后顺序的限制，根据实际情况可以调整生成队列组织结果的步骤的先后顺序。

本发明实施例提供的车路协同的货车队列组织方法，应用于路端，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，中心云与多个边缘云连接，每个边缘云与多个路侧计算设施连接，每个边缘云对应公路中的多个路段，相邻的路段设置有节点，路侧计算设施设置在路侧，中心云具有注册的货车的队列参数，中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车，边缘云监控向节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车，边缘云和路侧计算设施接收覆盖路段的货车的队列意愿，边缘云或路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送结果给队列组织中的货车；可以通过中心云、边缘云以及边缘云和路侧计算设施分别获取信息，获取到的信息比较全面，中心云或者边缘云或者边缘云和路侧计算设施可以根据比较全面得信息进行货车队列组织，使得货车队列组织更加准确，随着货车队列中货车数量的增多，通过更加全面的信息，使得服务器计算能力达到预期的高度，致使货车队列组织更加准确，会使得货车队列组织的安全性较高，通过具有队列意愿的货车的队列参数分别和静态组织规则、动态组织规则以及随机组织规则生成的队列组织结果来组成货车队列，使得货车队列组织具有全局化，可以组织更多的货车队列，提高货车队列组织的效率；能够解决车路协同的货车队列组织不准确以及货车队列组织的安全性低的问题。

进一步地，作为图2所示方法的细化和扩展，本发明实施例还提供了一种车路协同的货车队列组织方法。图3示意性地示出了本发明实施例中的车路协同的货车队列组织方法的流程图二，参见图3所示，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，中心云与多个边缘云连接，每个边缘云与多个路侧计算设施连接；每个边缘云对应公路中的多个路段，相邻的路段设置有节点，路侧计算设施设置在路侧，中心云具有注册的货车的队列参数，货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在中心云；本发明实施例提供的车路协同的货车队列组织方法可以包括：

S301、中心云检测未开始行程的货车的队列意愿。

步骤S301与步骤S201相同，故在此不再赘述。

S302、当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，中心云根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，中心云根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，包括：确定在一定时间范围内经过各路段的货车，根据货车的队列参数的匹配度，将一定数量的货车在确定路段按顺序组成一个或多个队列。

确定路段为至少有一段共同路段，当两辆或者多辆货车的行程至少有一段共同路段时，且能通过事先协调保证到达共同路段的时间一致，就有可能组成一个队列。

步骤S301和S302以及二者的细化可以统称为货车队列的静态组织。静态组织的原则有：队列成员参数匹配（如通信协议、车辆类型等）、队列成员顺序最优、队列长度受限（防止过长的队列影响交通流，不超过某个数值，如不超过5辆）、全部路径或部分路径匹配、时间范围匹配（队列成员愿意通过加减速或者停车等协调时间，且到达目的地时间不会超过截至日期）、能耗最低等。货车对时效要求不高时，可以采用静态组织。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，货车队列的静态组织，或者步骤S302可以包括：

步骤3021、中心云获取全局交通信息。

具体的，中心云还可以从物流信息平台或者货车本身获取即将开始的运输任务。

步骤3022、若具有队列意愿的货车的数量或货车队列的货车数量小于第一预设阈值，则中心云根据货车或货车队列发送的实时路面状况信息、货车实时运行信息、货车参数和自身获取的全局交通信息确定第一货车队列组织信息。

其中，第一货车队列组织信息包括需要组成货车队列的多辆第一货车、第一时间段、多辆第一货车对应的共同路段、第一预设行驶速度以及第一预设车间距。

示例性的，第一预设阈值可以为5辆，当具有队列意愿的货车的数量小于5时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。当然，第一预设阈值可以根据实际情况进行设定，此处不做任何限定。

具体的，中心云还可以分析运输任务参数和货车本身参数、道路运行参数（某路段是否允许或适合形成队列），确定第一货车队列组织信息，也可以说按照一定的规则确定队列的组织。

确定第一货车队列组织信息可以理解为，中心云通过获取的货车参数、货车运输任务、货车当前运行状态等信息，以及与运输企业和货车交互的信息，在货车执行运输任务之前或者单车执行任务中，决定哪些货车、什么时间、在哪个路段可以队列的形式行驶。

若第一货车与其他货车之间存在共同路段，则执行步骤3023，若第一货车与其他货车之间存在共同路段，则执行步骤3023b。

步骤3023、中心云根据第四路段对应的第三长度以及第四路段对应的第三平均速度，确定组成货车队列的第一货车对应的第四路段的第三能耗。

其中，第一货车队列组织信息还包括组成货车队列的第一货车的多个选择路段，多个选择路段包括第四路段和第五路段，第四路段与第五路段为不相同的路段，第四路段对应的第三长度、第四路段对应的第三平均速度、第五路段对应的第四长度以及第五路段对应的第四平均速度。

步骤3023的中心云根据第四路段对应的第三长度以及第四路段对应的第三平均速度，确定组成货车队列的第一货车对应的第四路段的第三能耗，的前提条件是第一货车与其他货车之间存在共同路段，也就是第四路段和第五路段都是第一货车与其他货车存在的共同路段。第一货车能够选择的路段有四路段和第五路段。

具体的，在货车有两个或多个路段选择时，比如第四路段和第五路段选择时，来确定货车的能耗。

根据式1来计算能耗，具体为：

式1

其中，F为能耗，L为路段长度，v为该路段平均速度。

对于队列行驶的能耗，可进行固定节能率假设，例如：可设货车队列运行时头车节能率4%，跟随车节能率8%，尾车节能率6%。

步骤3024、中心云根据第五路段对应的第四长度以及第五路段对应的第四平均速度，确定组成货车队列的第二货车对应的第五路段的第四能耗。

第四能耗也是根据式1计算得到的。

步骤3025、中心云确定第四能耗是否小于第三能耗，若是，则执行步骤3026。

通过能耗比较，可以为静态组织中的货车选择合适的路径和队列顺序。

图4示意性地示出了本发明实施例中的车路协同环境下队列静态组织规划示意图一，参见图4所示，高速公路路网可看作由节点和边（路段）组成的有向拓扑图，相邻的路段设置有节点，也可以说，相邻的路端有连接点，将连接点确定为节点。节点有a到r，正方形方框表示货车的起点，圆形表示货车的终点，实线箭头所指的b→d→f→g为货车1的路段，虚线箭头所指的a→c→d→f→g为货车2的路段，虚点线箭头所指的h→j→l→c→d→f→g和h →j→l→m→e→f→g均为货车3的路段，实线箭头所指的h→j→l→m→n→o→p→q→r为货车4的路段，虚线箭头所指的i→k→n→o→p→q→r为货车5的路段。货车1和货车2有共同路段：d→f→g，可以组成队列，货车4和5有共同路段：n→o→p→q→r，可以组成队列，而货车3的路段有两个选择：一条路段，在j→l→m可以与货车4组成队列，且在f→g与货车1和3组成队列；另一条路段，可以在c→d与货车2组成队列，且可以在d→f→g与货车2和货车1组成队列，因此货车3的路段改变将会影响货车队列的组织。需要通过计算比较货车3不同路段的能耗，结合货车3司机和运输企业的意愿来决定货车3最终的行驶路径。

步骤3026、中心云根据第五路段确定第一汇聚位置。

具体的，若第一货车与其他货车之间存在共同路段时，中心云确定第四能耗是否小于第三能耗，若是，则中心云根据第五路段确定第一汇聚位置。也就是说，当货车有两个或多个路段选择时，中心云可以将能耗低的路段作为最终的行驶路段。第五路段是属于多辆货车的共同路段，中心云根据第五路段确定第一汇聚位置，可以理解为，中心云根据多辆货车的共同路段来确定第一汇聚位置，第一汇聚位置可以是共同路段的起始节点。

对于静态组织队列汇聚有两种方式：一种是，按照事先规划好的队列组织方式，队列全部成员排成一列停在同一地点（汇聚位置）。另一种是，事先规划好的或者临时产生队列意图的队列成员均为道路正常行驶状态，通过换道、并线、速度适配等操作，在途中按照约定的队列组织方式汇聚在同一汇聚位置开始行驶。

步骤3023b、若第一货车队列组织信息包括第一货车与其他货车之间不存在共同路段，则将第一路段对应的第一长度和第二路段对应的第二长度进行比较，得到短的路段。

其中，短的路段可以为第一路段。货车队列组织信息还包括第四货车对应的第一路段、第一路段对应的第一长度以及第一路段对应的第一平均速度，第五货车对应的第二路段、第二路段对应的第二长度以及第二路段对应的第二平均速度，第五货车对应的第三路段、第三路段对应的第三长度以及第三路段对应的第三平均速度，多辆第一货车包括第四货车与第五货车。

具体的，若第一货车与其他货车之间不存在共同路段，在保证运输准点率的前提下，可以通过修改此车辆的路径与其他货车完成队列组织。修改路径的原则是：通过测算发现该车辆修改路径后的队列运行能耗小于该货车单车原始路径运行能耗时，该辆货车就可以改变路径组成队列。

步骤3024b、根据第一路段和第二路段，调整第二路段，得到第五货车对应的第三路段。

其中，第三路段包括第一路段。第一路段为第四货车与第五货车的共同路段。

图5示意性地示出了本发明实施例中的车路协同环境下队列静态组织规划示意图二，参见图5所示，节点有a、b、c、d，正方形方框表示货车的起点，圆形表示货车的终点，虚线箭头表示单车行驶路段，实线箭头表示队列行驶路段，虚点线箭头表示最短路段。货车4和货车5单独执行运输任务时具有不同的路段，货车4的路段为a到b，货车5的路段为c到d，路段a到b短于路段为c到d，路段a到b为上述步骤3023b的第一路段，路段为c到d为第二路段，可根据第一路段a→b和第二路段c→d，将货车5的路段即第二路段c→d调整，得到c→a→b →d即第三路段，第三路段c→a→b→d中包括第一路段a→b。当认为路径a→b组成队列所节约的能耗远大于单车最短路径的能耗时，才可将货车5的任务路径c→d修改为c→a→b→d，并进行货车4和货车5的行程时间和行驶速度的协调，保证二者能在a点汇聚编组。

步骤3025b、第一边缘云根据第二路段对应的第二长度以及第二路段对应的第二平均速度，确定第五货车的第一能耗。

步骤3026b、第一边缘云根据第三路段对应的第三长度以及第三路段对应的第三平均速度，确定第五货车的第二能耗。

步骤3027b、判断第二能耗是否小于第一能耗，若是，则将第五货车对应的第二路段修改为第三路段。

其中，第三路段包括第一路段。第一路段为第四货车与第五货车的共同路段。

步骤3028b、若第一货车与其他货车之间不存在共同路段，中心云根据修改后的第四货车与第五货车的共同路段即第一路段确定第一汇聚位置。

步骤3029、中心云在需要组成货车队列的第一时间段的起始时间之前，将第一汇聚位置发送给多辆第一货车。

队列组织结果包括按顺序组成一个或多个队列，也包括第一汇聚位置。

具体的，中心云在需要组成货车队列的第一时间段的起始时间之前，将根据第五路段确定的第一汇聚位置，或者，根据修改后的第四货车与第五货车的共同路段即第一路段确定的第一汇聚位置发送给多辆第一货车。

S303、边缘云监控向节点驶来的货车。

具体的，边缘云监控向节点驶来的边缘云所覆盖的区域内进行实时的动态注册的货车。向节点驶来的货车可以为多辆。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，货车或货车队列所在路段对应的边缘云还可以获取道路全局信息。边缘云接收对应的路侧计算设施以及货车或货车队列发送的实时路面状况信息、货车实时运行信息和货车参数信息。

S304、边缘云根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。

具体的，动态组织规则可以是通过分析货车为了组成队列所进行的速度改变造成的额外的燃料消耗是否低于货车队列运行的能耗来决定是否应该对这些货车进行队列组织，此外，还需要分析额外造成的时间延误是否会影响物流运输任务到达终点的截止日期。

上述步骤S303、S304和后文提到的步骤S305可以统称为货车队列的动态组织。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，步骤S304可以包括：

步骤3041、若具有队列意愿的货车的数量或货车队列的货车数量大于第一预设阈值，则边缘云根据货车或货车队列发送的实时路面状况信息、货车实时运行信息、货车参数、自身获取的道路全局信息和向节点驶来的货车确定第二货车队列组织信息，以及每个节点的组成预期货车队列的多辆预期第二货车队列。

其中，第二货车队列组织信息包括需要组成货车队列的多辆第二货车、第二时间段、多辆预期第二货车队列对应的共同路段、第二预设行驶速度以及第二预设车间距。

示例性的，第一预设阈值可以为5辆，当具有队列意愿的货车的数量小于5时，根据货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送结果给队列组织中的货车。当然，第一预设阈值可以根据实际情况进行设定，此处不做任何限定。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，可以通过第二货车队列组织信息中的货车的原来的路段以及速度，来确定货车的原来能耗；通过第二货车队列组织信息中的货车能形成货车队列的路段以及速度，来确定货车能形成货车队列的能耗；若货车能形成货车队列的能耗小于货车的原来能耗，则可以对货车进行队列组织，也可以说可以确定第二货车队列组织信息。

步骤3042、若多辆预期第二货车队列的第二货车的行程发生改变，则边缘云将第二货车从多辆预期第二货车队列中剔除。

步骤3043、边缘云再次获取对应的多个节点的每个节点对应的货车或货车队列。

步骤3044、边缘云将货车或货车队列加入到多辆预期第二货车队列中。

具体的，边缘云将通过步骤3043获取的货车或货车队列，加入到多辆预期第二货车队列中，来重新进行队列组织。

图6示意性地示出了本发明实施例中的车路协同环境下队列动态组织规划示意图一，参见图6所示，正方形方框表示货车的起点，圆形表示货车的终点，边缘云包括边缘云1、边缘云2、边缘云3、边缘云i、边缘云N，边缘云1覆盖a、b、c三个节点，当发现货车1、货车2靠近节点a且货车3和货车4靠近节点b的时候，如果边缘云1通过与货车1~4和物流信息平台进行信息交互，认为货车1和货车2队列参数匹配且有机会在路径a→b→d组成队列，任务货车3和货车4队列参数匹配且有机会在路径b→d组成队列，则边缘云向货车1~4下发两组队列组织指令，明确两组货车队列的行驶路段、行驶速度、车间距、汇聚方式（固定点汇聚还是行进间汇聚），并且给出速度引导指令，保证从生成队列组织到每组货车汇聚在一起的时间最短。而当出现意外时，如边缘云1发现货车3因某些原因产生了延误而无法按照约定时间到达b点与货车4组成队列，则取消货车3和货车4的队列组织；同时，边缘云监测到货车1和货车2组成的队列即将追赶上货车3时，则重新进行队列组织，使得货车3加入货车1和货车2的队列中。对于边缘云2、边缘云3、边缘云i、边缘云N和边缘云1的执行方式类似。

步骤3045、边缘云根据多辆预期第二货车队列对应的共同路段以及多辆预期第二货车队列，来确定多辆第二货车的第二汇聚地点。

其中，第二汇聚位置为边缘云对应的多个节点中的一个节点的位置。货车参数信息包括货车数量和货车队列的货车数量。

步骤3043、边缘云在需要组成货车队列的第一时间段的起始时间之前，将第二汇聚地点发送给每个节点的组成预期货车队列的多辆预期第二货车队列。

S305、边缘云根据确定的队列汇聚地点和时间，对队列组织中的货车进行速度诱导。

具体的，如果边缘云通过分析认为可以形成队列或者实现货车队列的合并或者实现单车加入货车队列时，则确定出队列形成的汇聚地点及时间，还可以确定出队列组成成员及成员顺序，并形成队列组织文件，同时向这些货车下发队列组织指令和速度引导指令。保证一定数量的有队列意愿的货车在该节点或该节点后续路程汇聚。

步骤S303、S304和S305可以统称为货车队列的动态组织。

若随着车辆数的增多，中心化的队列组织需要的计算时间快速增长，不满足静态组织的时间要求时，边缘云负责一个或几个高速公路路网节点，监控即将到达该节点的货车或者货车队列，在时间紧急时能够进行分布式的货车队列动态组织。

对于动态组织队列汇聚有两种方式：一种是，按照事先规划好的队列组织方式，队列全部成员排成一列停在同一地点（汇聚位置）。另一种是，事先规划好的或者临时产生队列意图的队列成员均为道路正常行驶状态，通过换道、并线、速度适配等操作，在途中按照约定的队列组织方式汇聚在同一汇聚位置开始行驶。

图7（a）示意性地示出了本发明实施例中的车路协同环境下队列动态组织规划示意图二，参见图7（a）所示，节点有a、b、c、d、e，正方形方框表示货车的起点，圆形表示货车的终点，虚线箭头表示单车行驶路段，实线箭头表示队列行驶路段，虚点线箭头表示最短路段。图7（a）表示一个精心规划的货车队列组织图，不同路段有不同的货车组成队列运行，需要提前进行规划，保证每一路段的起点上不同货车的时间能够衔接以便形成队列，提前规划的货车1、货车2和货车3在路径a→b被组织为队列，货车3要在b点离开，剩货车1和货车2在路径b→c被组织为队列，在c点货车4加入，货车1、货车2和货车4在路径c→d被组织为队列，货车1要在d点离开，剩货车2和货车4在路径d→e被组织为队列。图7（b）示意性地示出了车路协同环境下队列动态组织规划示意图三，参见图7（b）所示，节点有a、b、c、d，正方形方框表示货车的起点，圆形表示货车的终点，虚线箭头表示单车行驶路段，实线箭头表示队列行驶路段，虚点线箭头表示最短路段。图7（b）表示货车1和货车2在路径a→b被组织为队列，而由于货车1突然要在b点离开，需要在路径b→c→d为货车2动态寻找协调能够组成队列的伙伴，当发现有队列意向的货车3将要在c点汇入路径c→d时，队列组织者要通知双方，并进行速度的协调，保证货车2和货车3在c点实现汇聚。

S306、货车与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，货车将队列意愿发给边缘云或路侧计算设施。

具体的，通过信息交互，具有队列意图的行驶中的货车确认当前附近货车的全局路径，如果这组货车的重合路径达到一定的有效长度（如50公里），则开始进行货车队列参数的交互沟通。

S307、边缘云和路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送结果给队列组织中的货车。

具体的，随机组织规则可以包括通过V2V通信以及边缘云的中心化协调，可以同步共享队列参数信息，包括发动机功率、载重、刹车距离（不同车速下的刹车距离）、预期车间距，预期车速、预期车辆在队列当中的顺序等。也可以同步共享边缘云和路测计算设施获取的道路全局信息。

队列组织结果包括具有队列意图的多辆货车在组队意愿、刹车距离（不同车速下的刹车距离）、预期车间距，预期车速、预期车辆在队列当中的顺序。

S308、第二货车根据收到的队列组织结果和自身的队列参数生成队列组织方案，并发送队列组织方案到货车。

具体的，第二货车根据步骤S307发送的队列组织结果和自身的队列参数生成队列组织方案，队列组织方案包括组成货车队列的货车，队列的行程路段、队列的汇聚地点、队列的汇聚速度以及队列的货车顺序。

S309、当货车不同意队列组织方案时，向边缘云或路侧计算设施发送仲裁请求。

具体的，当货车不同意步骤S308发送的队列组织方案时，货车向边缘云或所述路侧计算设施发送仲裁请求。

S310、当边缘云和路侧计算设施确定队列组织中的货车对队列组织结果没有达成共识时，边缘云或路侧计算设施根据货车的仲裁请求进行仲裁，将仲裁结果发给队列组织中的货车。

具体的，判定具有队列意图的货车是否在组队意愿、队列行程、队列参数、队列顺序等方面达成共识，若边缘云和路侧计算设施确定队列组织中的货车对队列组织结果没有达成共识（如队列顺序有争议）时，则边缘云或路侧计算设施根据货车的仲裁请求进行仲裁，将仲裁结果发给队列组织中的货车。

作为本发明的一种可选的实施例，判定具有队列意图的货车是否达成共识，如果具有队列意图的多辆货车在组队意愿、队列行程、队列参数、队列顺序等方面达成共识，则开始进行车辆汇聚。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，如果队列组织中的货车不服从仲裁结果，则各自单独行驶；如果队列组织中的货车服从仲裁结果，就开始货车汇聚。

可选的，在货车汇聚过程中，需要实时同步车辆位置，并为每辆车分配唯一性的临时队列ID，根据车辆位置与唯一性ID来保证队列成员之间的互相识别。

步骤S306到S310可以称为车路协同的货车队列的随机组织，不经过事先的准备和策划，道路上互相靠近的具有队列功能的货车通过通信交互认可后自发形成队列，这种形式的队列也被称作货车队列的随机组织，也可以称为无准备货车队列或者临时货车队列。

为了提高随机组织的效率和成功率，将车路协同系统的路侧计算设施和边缘云加入到车间通信，与动态组织和静态组织不同，货车队列的随机组织只有行进中汇聚一种情况。

可选的，队列形成过程具体包括：首先通过可能需要的换道过程，实现车辆按照预期顺序进行排列。在排列过程中，如果有其他车辆切入，则需要等待。如果没有其他车辆切入，就开始缩短车间距，直至进入固定短车间距的队列稳定运行状态。在队列行程过程中，边缘云和路侧设备可以通过获得的大范围全局感知信息为货车队列的形成提供预见性和超视距感知，提高队列形成的时效，并防止产生在队列形成中由于并线、他车切入等引起的安全问题。

若货车队列随机组织在自发的V2V货车间信息交互的基础上，则需增加所述边缘云和所述路侧计算设施与货车的信息交互以提高货车队列随机组织的成功率、可靠性和安全性。

S311、货车根据队列组织结果组成货车队列。

具体的，多辆第一货车根据第一预设行驶速度以及第一预设车间距行驶到队列组织结果中的第一汇聚位置，组织成第一货车队列。多辆预期第二货车队列根据第二预设行驶速度以及第二预设车间距行驶到队列组织结果中的第二汇聚地点和和时间，对队列组织中的货车进行速度诱导，组织成第二实际货车队列。货车根据队列组织结果中的仲裁结果组成货车队列。

货车根据队列组织结果中的仲裁结果组成货车队列，具体为货车根据队列组织结果中的服从仲裁结果，开始货车汇聚，组成货车队列。

具体的，货车队列组织需要注意两方面：一方面，分布在不同地点、属于不同公司、携带不同任务、行程不完全相同的货车需要信息交互和第三方促合才能有机会在一段高速公路上或整个行程汇聚形成车队编组，进而在适当时机形成货车队列。另一方面，货车队列成员的顺序也很重要，货车队列运行时，第一，为了保证上坡时车间距不会被拉开，要按照发动机功率与载重比值的升序从前到后排列；第二，刹车性能差的货车应该放在队列前部，降低追尾发生的概率；第三，由于空气动力学影响，队列不同位置的节能水平不同，其中，中间跟随车节能水平最高，尾车次之，领头车最低。

通过依托车路协同系统的静态组织、动态组织和随机组织，提高整个高速公路路网的货车队列运行占比，降低高速公路货运体系的能耗和碳排放量。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，在货车根据队列组织结果组成货车队列之后，所述方法还包括：货车队列成员开启队列运行模式，对于停靠在汇聚点的情况，某一时刻头车从静止状态启动，后车开始队列跟随行驶，对于运动中汇聚的情况，后车缩短跟车间距。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，在后车缩短跟车间距之后，所述方法还包括：后车按照预先设定的期望速度和车间距进行调整，直到达到队列稳定状态。

对于生成队列组织结果的步骤没有先后顺序的限制，根据实际情况可以调整生成队列组织结果的步骤的先后顺序。

下面对本发明提供的车路协同的货车队列组织的又一实施例进行介绍，本申请实施例提供的车路协同的货车队列组织方法，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数。本实施例的货车队列静态组织方法包括以下步骤：

步骤401、货车队列和路侧计算设施获取实时路面状况信息和车辆实时运行信息，并向中心云发送实时路面状况信息和车辆实时运行信息。

步骤402、针对在中心云注册的具有队列功能和意愿的货车，从物流信息平台或者货车本身获取即将开始的运输任务，分析其运输任务参数和车辆本身参数、道路运行参数（某路段是否允许或适合形成队列），按照一定的规则完成队列的组织。

步骤403、高速公路路网可看作由节点和边（路段）组成的有向拓扑图。

在车路协同系统的中心云上，通过自动化匹配或人工干预的方式，实现全路网的货车队列的预先规划组织。

步骤404、中心云生成队列组织结果并进行发布。静态组织的原则有：队列成员参数匹配（如通信协议、车辆类型等）、队列成员顺序最优、队列长度受限（防止过长的队列影响交通流，不超过某个数值，如不超过5辆）、全部路径或部分路径匹配、时间范围匹配（队列成员愿意通过加减速或者停车等协调时间，且到达目的地时间不会超过截至日期）、能耗最低等。

步骤405、当两辆或者多辆货车的行程至少有一段共同路段时，且能通过事先协调保证到达共同路段的时间一致，就有可能组成一个队列。

队列静态组织主要是筛选共同路段，然后根据货车队列运行参数决定具有共同路段的货车最终是否组成队列，如果同一路段具有队列运行条件的货车数量过多，要进行队列分组，以减少单个队列的车辆数，减少对交通流的影响。

步骤406、如果某辆货车的行程与其他货车行程没有共同路段，在保证运输准点率的前提下，可以通过修改此车辆的路径与其他货车完成队列组织。

修改路径的原则是：通过测算发现该车辆修改路径后的队列运行能耗小于该货车单车原始路径运行能耗时，该辆货车就可以改变路径组成队列。

可选的为了达到某些方面的最优，比如队列行驶时间占比最大、能耗最低等，征得运输企业的同意可以对一些货车的行程进行修改。

通常，在干线物流（高速公路重型货车运输）领域，对于已经确定起点和终点的运输任务，其行程路径是常态化固定的。尽量不要因为能耗优化的原因而通过中心云的货车队列静态组织应用软件自动化的改变运输任务路径。如果确实需要修改，可以在征得运输企业或者货车的同意后，人工进行修改。实际上，从全局出发，自动化的修改运输路径进行节能优化，是一个非确定性多项式困难（non-deterministic polynomial-hard，NP-hard）的问题，计算非常复杂和困难，可以采用启发式方法寻找次优解。

本发明通过依托车路协同系统中心云为货车队列提供中心化的全局静态组织，提高物流运输效率。例如通过全局组织，当货车司机连续驾驶即将超过疲劳极限时，将该货车组织为队列的跟随车辆，从而在保证司机休息的同时不中断车辆工作，从而提高了运输效率。

下面对本发明提供的车路协同的货车队列组织的又一实施例进行介绍，本申请实施例提供的车路协同的货车队列组织方法，本实施例的货车队列动态组织方法包括以下步骤：

步骤501、货车队列运行到边缘云所覆盖的区域内会进行实时的动态注册。

步骤502、针对每个节点，边缘云监控即将到达该节点的货车或者货车队列，并对这些货车进行分析。

步骤503、对货车队列的各类参数和能耗等进行分析。

通过分析货车参数来决定这些货车是否能够组成队列；同时分析这些货车为了组成队列所进行的速度改变造成的额外的燃料消耗是否低于货车队列运行的能耗减少量来决定是否应该对这些货车进行队列组织；此外，还需要分析额外造成的时间延误是否会影响物流运输任务到达终点的截止日期。

步骤504、如果边缘云通过分析认为可以形成队列或者实现货车队列的合并或者实现单车加入货车队列时，则给出队列形成的位置及时间、队列组成成员及成员顺序，并形成队列组织文件，同时向这些货车下发队列组织指令和速度引导指令。保证一定数量的有队列意愿的货车在该节点或该节点后续路程汇聚。

货车在到达目的地前的任何时刻（出发前、路上行驶时、行程中在停留点休息时）均可动态发布自己后续行程和是否具有加入货车队列的意愿。队列组织者实时采集这些货车动态行程，根据这些实时发布的行程，可以进行货车队列的动态组织，随着愿意加入队列的货车发生变化（新增或退出）、随着货车行程（时间、路径等）发生主动或者被动调整，货车队列的组织方式也动态变化。

下面对本发明提供的车路协同的货车队列组织的又一实施例进行介绍，本申请实施例提供的车路协同的货车队列组织方法，本实施例的货车队列随机组织方法包括以下步骤：

步骤601、针对每个覆盖路段，边缘云和路侧设备对所覆盖的区域内的货车或者货车队列进行监控；

步骤602、通过信息交互，具有队列意图的行驶中的货车确认当前附近货车的全局路径，如果大家公认这组货车的重合路径达到一定的有效长度（如50公里），则开始进行货车队列参数的交互沟通；

步骤603、通过V2V通信以及边缘云的中心化协调，同步共享队列参数信息，包括发动机功率、载重、刹车距离（不同车速下的刹车距离）、预期车间距，预期车速、预期车辆在队列当中的顺序等。

步骤604、判定具有队列意图的货车是否达成共识，如果具有队列意图的多辆货车在组队意愿、队列行程、队列参数、队列顺序等方面达成共识，则开始进行车辆汇聚。如果货车在队列组织方案中没有达成共识（如队列顺序有争议），则由边缘云和路侧计算设施进行第三方仲裁。如果不服从仲裁结果，则各自单独行驶；服从仲裁结果，就开始车辆汇聚。

步骤605、在汇聚过程中，需要实时同步车辆位置，并为每辆货车分配唯一性的临时队列ID，根据车辆位置与唯一性ID来保证队列成员之间的互相识别。

步骤606、队列形成过程具体包括：首先通过可能需要的换道过程，实现车辆按照预期顺序进行排列。在排列过程中，如果有其他车辆切入，则需要等待。如果没有其他车辆切入，就开始缩短车间距，直至进入固定短车间距的队列稳定运行状态。在队列行程过程中，边缘云和路侧设备可以通过获得的大范围全局感知信息为货车队列的形成提供预见性和超视距感知，提高队列形成的时效，并防止产生在队列形成中由于并线、他车切入等引起的安全问题。

随机货车队列动态组织包括车辆顺序确定、车辆（准备形成队列的车辆）汇聚、车辆加入、车辆退出、队列拆分、队列重组、队列合并等。

通过车路协同系统提供的队列随机组织的信息辅助、第三方仲裁等功能，可以保证队列随机组织更加高效、可靠、安全。

基于同一发明构思，作为对上述车路协同的货车队列组织方法的实现，本发明实施例还提供了路端设备。本发明实施例中的路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；所述设备包括：

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述中心云，还用于确定在一定时间范围内经过各所述路段的货车，根据所述货车的队列参数的匹配度，将一定数量的货车在确定路段按顺序组成一个或多个队列。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述边缘云，还用于在根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果之后，根据确定的队列汇聚地点和时间，对队列组织中的货车进行速度诱导。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述边缘云和所述路侧计算设施，还用于根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送给队列组织中的货车之后，当确定队列组织中的货车对所述队列组织结果没有达成共识时，所述边缘云或所述路侧计算设施根据货车的仲裁请求进行仲裁，将仲裁结果发给队列组织中的货车。

基于同一发明构思，作为对上述车路协同的货车队列组织方法的实现，本发明实施例还提供了一种货车。所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云，所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列愿望时，将所述队列愿望发给所述边缘云或所述路侧计算设施；接收所述中心云、边缘云或路侧计算设施发送的队列组织结果；根据所述队列组织结果组成货车队列；所述队列组织结果是所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施确定具有队列意愿的货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成的。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述货车，还用于当所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施发来的，则在所述货车接收所述队列组织结果之后，接收所述第二货车发来的队列组织方案，所述队列组织方案是所述第二货车根据收到的队列组织结果和自身的队列参数生成的；当不同意所述队列组织方案时，向所述边缘云或所述路侧计算设施发送仲裁请求；接收所述边缘云或所述路侧计算设施发送的仲裁结果。

基于同一发明构思，作为对上述车路协同的货车队列组织方法的实现，本发明实施例还提供了一种车路协同的货车队列组织系统，所述系统包括路端设备和货车；其中，所述路端设备包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列愿望时，将所述队列愿望发给所述边缘云或所述路侧计算设施；根据所述队列组织结果组成货车队列。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备。图8为本发明实施例中的电子设备的结构图，参见图8所示，该电子设备80可以包括：至少一个处理器801；以及与处理器801连接的至少一个存储器802、总线803；其中，处理器801、存储器802通过总线803完成相互间的通信；处理器801用于调用存储器802中的程序指令，以执行上述一个或多个实施例中的车路协同的货车队列组织方法。

这里需要指出的是：以上路端设备、货车和车路协同的货车队列组织系统实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明实施例的路端设备、货车和车路协同的货车队列组织系统的实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述一个或多个实施例中的方法。

这里需要指出的是：以上计算机可读存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明实施例的计算机可读存储介质的实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车路协同的货车队列组织方法，应用于路端，其特征在于，所述路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；所述方法包括：

所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云和所述路侧计算设施接收覆盖路段的货车的队列意愿，所述边缘云或所述路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，包括：

确定在一定时间范围内经过各所述路段的货车，根据所述货车的队列参数的匹配度，将一定数量的货车在确定路段按顺序组成一个或多个队列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果之后，所述方法还包括：

根据确定的队列汇聚地点和时间，对队列组织中的货车进行速度诱导。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送给队列组织中的货车之后，所述方法还包括：

当确定队列组织中的货车对所述队列组织结果没有达成共识时，所述边缘云或所述路侧计算设施根据货车的仲裁请求进行仲裁，将仲裁结果发给队列组织中的货车。

5.一种车路协同的货车队列组织方法，应用于货车，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云，其特征在于，

与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给边缘云或路侧计算设施；

所述货车接收所述中心云、边缘云或路侧计算设施发送的队列组织结果；所述队列组织结果是所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云监控向节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施确定具有队列意愿的货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成的；

根据所述队列组织结果组成货车队列。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施发来的，则在所述货车接收所述队列组织结果之后，所述方法还包括：

接收所述第二货车发来的队列组织方案，所述队列组织方案是所述第二货车根据收到的队列组织结果和自身的队列参数生成的；

当不同意所述队列组织方案时，向所述边缘云或所述路侧计算设施发送仲裁请求；

接收所述边缘云或所述路侧计算设施发送的仲裁结果。

7.一种车路协同的货车队列组织方法，其特征在于，路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云；所述方法包括：

所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；

所述边缘云监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云和所述路侧计算设施确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车根据所述队列组织结果组成货车队列。

8.一种路端设备，其特征在于，所述路端包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；所述设备包括：

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车。

9.一种货车，所述货车在中心云注册并将自身的队列参数存储在所述中心云，其特征在于，

所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给边缘云或路侧计算设施；接收所述中心云、边缘云或路侧计算设施发送的队列组织结果；根据所述队列组织结果组成货车队列；所述队列组织结果是所述中心云检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云监控向节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成的，或者所述队列组织结果是所述边缘云或所述路侧计算设施确定具有队列意愿的货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成的。

10.一种车路协同的货车队列组织系统，其特征在于，所述系统包括路端设备和货车；其中，所述路端设备包括中心云、多个边缘云和多个路侧计算设施，所述中心云与所述多个边缘云连接，每个所述边缘云与多个所述路侧计算设施连接；每个所述边缘云对应公路中的多个路段，相邻的所述路段设置有节点，所述路侧计算设施设置在路侧，所述中心云具有注册的货车的队列参数；

所述中心云，用于检测未开始行程的货车的队列意愿，当具有队列意愿的货车的数量达到预设数量时，根据所述货车的队列参数和静态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；

所述边缘云，用于监控向所述节点驶来的货车，根据具有队列意愿的货车的队列参数和动态组织规则生成队列组织结果，发送所述结果给队列组织中的货车；用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述路侧计算设施，用于确定货车所在的路段具备货车队列运行的条件时，根据具有队列意愿的货车的队列参数和随机组织规则生成队列组织结果并发送所述结果给队列组织中的货车；

所述货车，用于与行驶途中接近的第二货车进行信息交互，当确定具有队列意愿时，将所述队列意愿发给所述边缘云或所述路侧计算设施；根据所述队列组织结果组成货车队列。

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