CN113781808A - 网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法及系统，属于网联式通信技术领域，对于未来智慧交通过渡期的实际现状，针对性地提出场景分类及各场景的解决方法，第一场景分类：能正常接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息。第二场景分类：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息，但车载摄像头可以检测到红绿灯信息。第三场景分类：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆能够检测到红绿灯且具备V2X功能。第四场景分类：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆无法检测到红绿灯或不具备V2X功能。
Description
技术领域
本发明属于网联式通信技术领域，更具体地，涉及一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法及系统。
背景技术
目前，自动驾驶解决方案大部分是单车智能，即仅依靠摄像头和雷达进行环境感知。车联网领域的相关应用大多是信息服务类、预警类功能。具体地，在红绿灯路口场景下，自动驾驶车辆的一般解决方案是依靠摄像头识别红绿灯，帮助通行。具备车与任何事物的联系(Vehicle to everything，V2X)功能的网联车辆通过接收红绿灯路侧单元(Road SideUnit，RSU)发送的信息，获取红绿灯状态，实现闯红灯预警等功能。
单车智能自动驾驶车辆依靠车载传感器，如摄像头对红绿灯进行图像识别，从而获取红绿灯信息。然而天气、光线对于摄像头功能影响较大，雾雨雪天气时摄像头表现较差。并且单车智能方案的自动驾驶车辆在实际开放道路测试过程中，发现屡屡出现前方厢式大货车遮挡视野使得本车车载摄像头无法识别到红绿灯，进而导致通行困难的情况。
目前国内在部分城市的部分区域铺设车联网RSU试点，车辆通过接收RSU的消息获取红绿灯的状态信息，主要用于实现闯红灯预警功能。然而，采用上述方案预警类功能市场前景有限，长远市场潜力不足。其次，仅仅利用RSU传递红绿灯消息的方案极大地受限于基建范围。但车联网基建铺设成本巨大，目前国内只有部分地方有试点，并且即使未来RSU大面积推广向全国各地，也很难保证每一个红绿灯都配备到RSU。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法及系统，对于未来智慧交通过渡期的实际现状，针对性地提出场景分类及解决方法。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法，包括：
在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
若本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
在一些可选的实施方案中，基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案，包括：
在本车预行驶方向前方没有车辆时，通过SPAT消息与本车预行驶方向确定对应灯光状态，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
在一些可选的实施方案中，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯倒计时时间，确定通行方案，包括：
若本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则计算本车以目标加速度加速至本路口的限制速度后，到达路口停止线的时间T1，若T1<绿灯结束剩余时间-ΔT1，则本车加速通过，若T1≥绿灯结束剩余时间-ΔT1，此时，若T0<绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车匀速通过，若T0≥绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车减速至路口停止线后停车等待，若不满足本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则本车减速至路口停止线后停车等待，其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为预设调整值，T0为本车匀速到达路口停止线的时间。
在一些可选的实施方案中，基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，包括：
车载摄像头实时采集带有图像采集时间戳的红绿灯图像，得到采集的红绿灯图像中的红绿灯的灯光状态和倒计时信息；
使用图像采集时间戳与实时时间戳的差值，结合图像处理得到的红绿灯的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
在一些可选的实施方案中，从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，包括：
从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，其中，从目标车辆获取的灯光信息包括：红绿灯信息、目标车辆收到该信息时的时间戳以及该信息的置信度；
若同时接收到多个目标车辆发送的灯光信息，则根据置信度选取目标灯光信息，根据目标灯光信息对应的时间戳与实时时间戳差值，结合目标灯光信息对应的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
在一些可选的实施方案中，通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案，包括：
在本车预行驶方向前方存在车辆挡住摄像头视野时，在本车越过路口停止线前采取保持预设安全距离跟车策略，距路口停止线距离阈值时，开始减速；在前车越过路口停止线后，若本车依然无法识别到红绿灯信息，则本车在路口停止线前停止，若识别到红绿灯信息之后，若是绿灯则起步；
在本车预行驶方向前方不存在车辆挡住摄像头视野时，进行告警提示。
在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
将带有时间戳的三类数据：通过V2X接收的SPAT消息、通过车载摄像头采集的图像信息以及通过图像处理得到的图像识别结果进行存储，并在车辆处于非自动驾驶模式且网络空闲时，将以上三类数据上传至云端服务器，以在云端，利用SPAT消息和图像的时间戳把二者进行对应匹配，若图像识别结果中的红绿灯颜色信息和倒计时信息与SPAT消息一致，则表明图像识别正确，将图像识别结果作为已标注数据，若图像识别结果中的红绿灯信息和倒计时信息与SPAT消息不一致，则表明图像识别异常，使用目标检测或语义分割方法框选标注红绿灯位置，使用对应的SPAT信息为图像进行红绿灯状态信息标注，从而完成自动化预标注，之后再进行人工复核。
按照本发明的另一方面，提供了一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行系统，包括：
信息获取模块，用于在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
第一通行方案确定模块，用于在本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息时，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
第二通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息时，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第三通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆时，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第四通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能时，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)对于未来智慧交通过渡期的实际现状，针对性地提出场景分类及各场景的解决方法，场景分类①：能正常接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息。场景分类②：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息，但车载摄像头可以检测到红绿灯信息。场景分类③：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆能够检测到红绿灯且具备V2X功能。场景分类④：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆无法检测到红绿灯或不具备V2X功能。
(2)在保证安全的前提下提高交通效率、降低能耗。
(3)摄像头与V2X互为冗余方案，保证自动驾驶系统稳定性与安全性。
(4)特定场景数据采集存储及上传标注系统为算法学习积累海量数据，促进产业发展。
(5)针对红绿灯信息接收与处理时间差进行了时延消除处理，使得获取的数据信息更加准确。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
V2X主要包括车与车(vehicle to vehicle，V2V)，车与基础设施(vechile toinfrainstructure，V2I)，车与人(vehicle to people，V2P)，车与云(vehicle tonetwork，V2N)。
在自动驾驶和车联网产业的发展过程中，车联网相关的基础建设正在逐步铺设，很长一段时期开放道路都将处于普通车辆、网联式车辆、自动驾驶车辆、网联式自动驾驶车辆共存的形态。为了应对该种交通形态本发明提供了一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法及系统，可以实现如下目的：
1.摄像头工作状态受天气、光线影响大，所以主要通过V2X的方式获取相关信息。
2.RSU覆盖面积有限，所以在未覆盖区域使用摄像头作为红绿灯识别冗余方案。
3.在RSU未覆盖区域，且摄像头视野被遮挡的情况下，与周围拥有良好摄像头视野的V2X车辆进行协同感知。
4.提供一种特定场景的自动化数据标注系统。
5.提供在保证安全的前提下提高交通效率减少能源消耗的通行方法。
通常，网联式自动驾驶车辆配备高精度地图、高精度定位装置、雷达、摄像头、V2X终端，用于环境感知及规划决策控制进行自动驾驶。通过自动驾驶计算系统中的感知融合模块把雷达、摄像头、高精定位、V2X四个数据源进行数据融合计算，从而识别周围车辆的位置、体积、种类、是否具备V2X功能等信息。红绿灯RSU发出的交通灯相位与时序消息(Signalphase timing message，SPAT)中的关键参数字段包含{id,light,state,startTime,likelyEndTime}，依次是红绿灯id编号、灯光类型(左转、直行或右转)、灯光状态(停止、通行或等待)、本状态持续时间、本状态结束剩余时间。
红绿灯路口通行需要在保证安全不违法规的前提下提高通行效率节省燃油，通行策略分为匀速通过、减速保持低速通过、微加速通过、减速至停止等待。
高精度地图提前会将路网信息、道路基建信息等录入系统。自动驾驶系统根据定位系统及高精地图确定本车所处路段，从而识别是否属于红绿灯路口场景，如属于则获取本路口红绿灯id。驶入路口范围内后按红绿灯id筛选SPAT消息，依据是否收到对应的消息，可以区分匹配以下四类场景，再针对不同场景实施不同的通行策略方法。以下四个场景的优先级依此递减：场景分类①：能正常接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息。场景分类②：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息，但车载摄像头可以检测到红绿灯信息。场景分类③：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆能够检测到红绿灯且具备V2X功能。场景分类④：未接收到红绿灯RSU发出的SPAT消息且车载摄像头无法检测到红绿灯，周围车辆无法检测到红绿灯或不具备V2X功能。
实施例一
如图1所示是本发明实施例提供的一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法的流程示意图，包括以下步骤：
(1)在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
(2)若本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
在本实施例中，通过高精地图和定位系统可以获取路口停止线位置及本车实时位置，进而计算本车到路口停止线距离S0，并实时计算本车匀速到达路口停止线的时间T0。
在本实施例中，基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案，可以通过以下方式实现：
(2.1)在本车预行驶方向前方没有车辆时，通过SPAT消息与本车预行驶方向确定对应灯光状态，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应灯光状态是红灯或黄灯时，为了节省燃油以及提高交通效率，若本车减速并保持低速状态能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
其中，本车减速并保持低速状态能够顺利通过路口表示本车减速的状态下通过路口，低速表示小于某一速度。
其中，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及红绿灯倒计时时间，确定通行方案，可以通过以下方式实现：
若本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则计算本车以目标加速度加速至本路口的限制速度后，到达路口停止线的时间T1，若T1<绿灯结束剩余时间-ΔT1，则本车加速通过，若T1≥绿灯结束剩余时间-ΔT1，此时，若T0<绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车匀速通过，若T0≥绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车减速至路口停止线后停车等待，若不满足本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则本车减速至路口停止线后停车等待，其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为预设调整值，T0为本车匀速到达路口停止线的时间。
其中，距离阈值可以根据实际情况确定，本实施例不做唯一性限定。
其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为预设调整值，可以根据实际情况确定，本实施例不做唯一性限定。
其中，目标加速度为自动驾驶中比较舒适的加速度值，比如2m/s2，可以根据实际情况确定，本实施例不做唯一性限定。
(2.2)在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照(2.1)中所述的本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
其中，预设安全距离可以根据实际需要确定，本实施例不做唯一性限定。
(3)若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
在本实施例中，基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，可以通过以下方式包括：
(3.1)车载摄像头实时采集带有图像采集时间戳的红绿灯图像，得到采集的红绿灯图像中的红绿灯的灯光状态和倒计时信息；
(3.2)使用图像采集时间戳与实时时间戳的差值，结合图像处理得到的红绿灯的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
(3.3)在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
其中，步骤(3.3)中的在本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略处理方式与步骤(2.1)相同，此处的绿灯实时倒计时时间即为步骤(2.1)中的绿灯结束剩余时间。
(3.4)在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照步骤(3.3)本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
(4)若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
在本实施例中，从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，可以通过以下方式实现：
(4.1)从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，其中，从目标车辆获取的灯光信息包括：红绿灯信息、目标车辆收到该信息时的时间戳以及该信息的置信度；
通常，具备V2X功能的车辆检测到红绿灯信息后会将红绿灯信息及其收到该信息时的时间戳、该信息的置信度打包广播发送。
(4.2)若同时接收到多个目标车辆发送的灯光信息，则根据置信度选取一条目标灯光信息，根据目标灯光信息对应的时间戳与实时时间戳差值，结合目标灯光信息对应的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
(4.3)在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
其中，步骤(4.3)中的在本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略处理方式与步骤(2.1)相同，此处的绿灯实时倒计时时间即为步骤(2.1)中的绿灯结束剩余时间。
(4.4)在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照(4.3)中本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
(5)若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
在本实施例中，通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案，可以通过以下方式实现：
(5.1)在本车预行驶方向前方存在车辆挡住摄像头视野时，在本车越过路口停止线前采取保持预设安全距离跟车策略，距路口停止线距离阈值时，开始减速；在前车越过路口停止线后，若本车依然无法识别到红绿灯信息，则本车在路口停止线前停止，若识别到红绿灯信息之后，若是绿灯则起步；
(5.2)在本车预行驶方向前方不存在车辆挡住摄像头视野时，通常不会出现此情况，如发生，表明障碍物检测模块或红绿灯识别模块异常、或者天气恶劣导致摄像头无法正常工作，此时，车辆启动告警模块，通过声音及车内HMI显示向车内人员告警，同时通过V2X模块向车联网云端发送车辆异常信息。
在本实施例中，在场景①下将车辆启动特定场景数据采集存储及上传标注功能，具体如下：
带有时间戳的三类数据：V2X终端接收的SPAT消息、摄像头采集的图像信息、图像识别模块输出的图像识别结果，均被存储至车载存储模块，在车辆处于非自动驾驶模式且网络空闲时，以上三类数据将被自动上传至云端服务器；
在云端，利用SPAT消息和图像的时间戳把二者进行对应匹配，具体地会出现以下两种情况：图像识别模块输出的识别结果与SPAT消息(红绿灯颜色信息、倒计时信息)一致，此时，图像识别正确，图像识别模块的输出结果直接输出成为已标注数据；图像识别模块输出的识别结果与SPAT消息(红绿灯颜色信息、倒计时信息)不一致，此时，图像识别异常，使用目标检测或语义分割方法框选标注红绿灯位置，使用对应的SPAT信息(红绿灯颜色信息、倒计时信息)为图像进行红绿灯状态信息标注，从而完成自动化预标注，之后再进行人工复核。
在其他拥有冗余系统的特定场景下，该功能可以按该模式复刻移植。本功能能够积累海量数据，供给算法进行持续性学习与改进。
实施例二
如图2所示是本发明实施例提供的一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行系统示意图，包括：
信息获取模块，用于在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
第一通行方案确定模块，用于在本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息时，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
第二通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息时，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第三通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆时，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第四通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能时，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
其中，各模块的具体实施方式可以参考上述方法实施例的描述，本实施例将不再复述。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行方法，其特征在于，包括：
在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
若本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
若本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案，包括：
在本车预行驶方向前方没有车辆时，通过SPAT消息与本车预行驶方向确定对应灯光状态，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在本车预行驶方向对应灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯倒计时时间，确定通行方案，包括：
若本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则计算本车以目标加速度加速至本路口的限制速度后，到达路口停止线的时间T1，若T1<绿灯结束剩余时间-ΔT1，则本车加速通过，若T1≥绿灯结束剩余时间-ΔT1，此时，若T0<绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车匀速通过，若T0≥绿灯结束剩余时间-ΔT3，则本车减速至路口停止线后停车等待，若不满足本车到路口停止线的距离S0大于距离阈值，且绿灯结束剩余时间-ΔT1<T0<绿灯结束剩余时间+ΔT2，则本车减速至路口停止线后停车等待，其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为预设调整值，T0为本车匀速到达路口停止线的时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，包括：
车载摄像头实时采集带有图像采集时间戳的红绿灯图像，得到采集的红绿灯图像中的红绿灯的灯光状态和倒计时信息；
使用图像采集时间戳与实时时间戳的差值，结合图像处理得到的红绿灯的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案，包括：
从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，其中，从目标车辆获取的灯光信息包括：红绿灯信息、目标车辆收到该信息时的时间戳以及该信息的置信度；
若同时接收到多个目标车辆发送的灯光信息，则根据置信度选取目标灯光信息，根据目标灯光信息对应的时间戳与实时时间戳差值，结合目标灯光信息对应的灯光状态和倒计时信息，推理得到红绿灯的实时状态信息和倒计时信息；
在本车预行驶方向前方没有车辆时，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是绿灯时，基于本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及绿灯实时倒计时时间，确定通行方案，在本车预行驶方向对应的实时灯光状态是红灯或黄灯时，若本车减速能够顺利通过路口，则本车减速通过，否则，本车减速至停止等待；
在本车预行驶方向前方存在车辆时，在前方车辆越过路口停止线之前，本车采取保持预设安全距离跟车策略，在前方车辆越过路口停止线后按照本车预行驶方向前方没有车辆时的通行策略。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案，包括：
在本车预行驶方向前方存在车辆挡住摄像头视野时，在本车越过路口停止线前采取保持预设安全距离跟车策略，距路口停止线距离阈值时，开始减速；在前车越过路口停止线后，若本车依然无法识别到红绿灯信息，则本车在路口停止线前停止，若识别到红绿灯信息之后，若是绿灯则起步；
在本车预行驶方向前方不存在车辆挡住摄像头视野时，进行告警提示。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将带有时间戳的三类数据：通过V2X接收的SPAT消息、通过车载摄像头采集的图像信息以及通过图像处理得到的图像识别结果进行存储，并在车辆处于非自动驾驶模式且网络空闲时，将以上三类数据上传至云端服务器，以在云端，利用SPAT消息和图像的时间戳把二者进行对应匹配，若图像识别结果中的红绿灯颜色信息和倒计时信息与SPAT消息一致，则表明图像识别正确，将图像识别结果作为已标注数据，若图像识别结果中的红绿灯信息和倒计时信息与SPAT消息不一致，则表明图像识别异常，使用目标检测或语义分割方法框选标注红绿灯位置，使用对应的SPAT信息为图像进行红绿灯状态信息标注，从而完成自动化预标注，之后再进行人工复核。
8.一种混合式智慧交通场景下网联式自动驾驶车辆在红绿灯路口的通行系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于在本车所处路段属于红绿灯路口场景时，获取本路口红绿灯id编号，并在本车驶入路口的目标范围内后，按红绿灯id编号筛选SPAT消息；
第一通行方案确定模块，用于在本车能够收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息时，则基于本车到路口停止线的距离以及本车匀速到达路口停止线的时间，结合预行驶方向前方是否有车辆和从SPAT消息中获取的本车预行驶方向的灯光信息，确定通行方案；
第二通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，但车载摄像头能够检测到红绿灯信息时，则基于车载摄像头实时采集的红绿灯图像确定本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第三通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，但在本车预设范围内存在能够检测到红绿灯信息且具备V2X功能的目标车辆时，则从目标车辆中获取本车预行驶方向的灯光信息，然后结合本车到路口停止线的距离、本车匀速到达路口停止线的时间以及预行驶方向前方是否有车辆，确定通行方案；
第四通行方案确定模块，用于在本车未收到红绿灯id编号筛选的SPAT消息，且车载摄像头无法检测到红绿灯信息，且在本车预设范围内不存在能够检测到红绿灯信息的目标车辆或者目标车辆不具备V2X功能时，则通过障碍物检测获取的本车预行驶方向前方的障碍物信息，确定通行方案。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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