CN116691680B - 一种基于多车运动模型的变道方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多车运动模型的变道方法和装置，其中方法包括：接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度。本发明通过建立并分析多车运动模型来实现由路侧设施统一调控车辆变道，提高道路的通行效率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驾驶领域，特别涉及一种基于多车运动模型的变道方法及装置。
背景技术
在社会快速发展、人民生活日益提高的前提下，道路上的车辆越来越多，也产生了很多交通事故，而目前驾驶也需要获取更多的信息使得车辆行驶在道路更加安全，随着V2X车联网、边缘计算计算等技术的迅速发展，车车/车路协作式辅助驾驶系统逐渐成为了智能汽车、智慧交通主要研究方向之一。
在现有技术中，驾驶汽车单车智能情况下无法对道路汽车进行宏观调配，在道路施工或者道路事故发生区域的不适当操作可能会导致不稳定的交通流，可能会加剧行程延迟、能源消耗和排放、驾驶不适以及安全风险。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于多车运动模型的变道方法和装置，其能够实现在道路施工或者道路事故的发生区域实现由路侧设施统一调控车辆变道，提高道路的通行效率和道路安全。
具体的，本发明的技术方案如下：
本发明公开了一种基于多车运动模型的变道方法，包括:
接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；
利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
在一些实施方式中，在所述的利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞之前，还包括：
判断所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离是否满足第一安全距离；
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离不满足第一安全距离时，则向所述目标车道内行驶的后方车辆发送加速行驶提示指令，向所述目标车辆发送减速行驶提示指令。
在一些实施方式中，所述的利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，还包括：
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离满足第一安全距离时，计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离；
判断所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和是否大于所述第一行驶距离；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述后方车辆发生碰撞；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和不大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述后方车辆发生碰撞。
在一些实施方式中，所述的计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离，包括：
获取所述目标车辆的横向速度和纵向速度、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度以及所述目标车辆的第一换道距离；
根据所述目标车辆的横向速度和所述第一换道距离，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中第一运动时间；
利用所述第一运动时间、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度和所述目标车辆的纵向速度，得到所述第一行驶距离和所述第二行驶距离。
在一些实施方式中，所述利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞，包括：
利用多车运动模型获取所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
利用所述目标车辆的车速以及所述第一运动时间，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中在所述当前车道行驶的第三行驶距离；
判断所述第三行驶距离是否大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
若所述第三行驶距离不大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内不会与所述障碍物发生碰撞；
若所述第三行驶距离大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内会与所述障碍物发生碰撞。
在一些实施方式中，在所述的根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，包括：
若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，则向所述目标车辆发送减速变道提示指令和向所述后方车辆发送加速行驶提示指令；
若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述障碍物发生碰撞，则向所述目标车辆减速变道提示指令，向所述后方车辆发送减速行驶提示指令。
在一些实施方式中，在所述的根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度之后，还包括：
当所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上时，利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞；
当所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后，会与前方车辆发生碰撞时，则向所述前方车辆发送加速行驶提示指令。
在一些实施方式中，所述利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞，包括：
若所述目标车辆与所述前方车辆在纵向上的第二相对距离满足第二安全距离时，计算所述前方车辆在纵向上的第四行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第五行驶距离；
判断所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和是否大于第四行驶距离；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述前方车辆发生碰撞；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和不大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述前方车辆发生碰撞。
在一些实施方式中，还包括：
建立驾驶延迟模型，获取驾驶员动作时间信息，所述动作时间信息包括释放加速踏板时间、加速踏板转换时间和制动时间；
基于建立驾驶延迟模型再结合所述目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及所述目标范围内的道路实况，从而控制所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
本发明还公开了一种基于多车运动模型的变道控制装置，包括：
信息接收模块，用于接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
识别模块，用于当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；
所述识别模块，还用于利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
调节模块，用于根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
与现有技术相比，本发明至少具有以下一项有益效果：
1、本发明通过接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立并分析多车运动模型来实现由路侧设施统一调控车辆变道，提高道路的通行效率和道路安全。
2、本发明在建立多车运动模型的基础上，还建立了驾驶延迟模型，通过考虑驾驶执行动作的时间，使得路侧设施能够提供更加精确的车辆期望车速和期望行驶时间。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的碰撞分析过程图；
图3是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的规划方程轨迹图；
图4是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的碰撞图谱图；
图5是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的流程；
图6是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的碰撞分析过程图；
图7是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的流程；
图8是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的碰撞分析过程图；
图9是本发明一种多车运动模型的变道方法的一个实施例的驾驶动作延迟模型图；
图10是本发明一种多车运动模型的变道装置的一个实施例的框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
具体实现中，本申请实施例中所有车辆都具有发送和接受路侧设施设备RSU信息的功能，配备车载单元的车辆在进入地理围栏技术范围内都已一定的重复频率连续广播自车行车信息给路侧设施设备RSU，车辆一旦离开通信区域就会从路侧设施设备RSU通讯列表中移除。
在一个实施例中，参考说明书附图1，本发明提供的一种基于多车运动模型的变道方法包括：
S100，接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
具体的，路侧设施通过依靠地理围栏技术，以一定频率收集范围内所有车辆信息(当前位置、速度、车道、最大加/减速速率)和道路实况来建立多车运动模型。
S200，当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；
具体的，当车道处于道路施工状态或道路事故状态时，通过利用多车运动模型来识别在安全距离内，目标车辆从当前车道切换到目标车道过程中是否会与目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞。
S300，利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
具体的，利用所述多车运动模型再识别目标车辆从当前车道切换到目标车道过程中是否会与道路施工或道路事故发生区发生碰撞。
S400,根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上；
具体的，在安全距离内，可能有如下可能发生的情况：目标车辆在切入过程中会与目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，和/或，目标车辆在切入过程中不会与目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，但在切入过程中会与当前车道内的道路施工或道路事故发生区发生碰撞，根据以上的不同碰撞情况，采用不同方式调节目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述步骤S200，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，之前还包括：
判断所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离是否满足第一安全距离；
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离不满足第一安全距离时，则向所述目标车道内行驶的后方车辆发送加速行驶提示指令，向所述目标车辆发送减速行驶提示指令。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述步骤S200，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，具体包括：
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离满足第一安全距离时，计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离；
判断所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和是否大于所述第一行驶距离；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述后方车辆发生碰撞；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和不大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述后方车辆发生碰撞。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述的计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离，包括：
获取所述目标车辆的横向速度和纵向速度、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度以及所述目标车辆的第一换道距离；
根据所述目标车辆的横向速度和所述第一换道距离，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中第一运动时间；
利用所述第一运动时间、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度和所述目标车辆的纵向速度，得到所述第一行驶距离和所述第二行驶距离。
具体的，参照说明书附图2，B车为目标车辆，A车为目标车道内行驶的后方车辆，将A车和B车的运动进行解耦处理，运动可以分为横向运动和纵向运动，初始时先判断B车与A车在纵向上的相对距离dxAB是否满足最小纵向安全距离dmin，所述公式为：其中，vf前车速度，vr后车速度，ρ反应时间，amin,brake最小刹车加速度，amax,brake最大刹车加速度，amax,accel最大加速度，如果相对距离dxAB不满足最小纵向安全距离dmin，那么路侧设备RSU就给A车发送加速提醒，B车发送减速提醒，待A车通过，再给B车发送加速变道提醒。若相对距离dxAB满足最小纵向安全距离dmin，那么开始分析B车在切入过程中是否会与A车发送碰撞，在横向运动中根据B车切入速度/>和切入距离dyAB，可以求出B车换道过程中运动时间T0，在纵向运动中由A车速度和运动时间T0可以计算A车实际时间中运动的位移LA，在相同时间T0内B车可以求得运动位移LB1，若LB1+dxAB+dmin<LA，则一定有碰撞，若LB1+dxAB+dmin>LA，则一定无碰撞。当A车与B车碰撞时，对于A-B车进行计算机仿真分析，通过A、B车不同相对速度，B车不同切入速度，A、B车不同相对横向、纵向距离的仿真分析，可以计算出碰撞图谱，碰撞频谱图包括安全区域和危险碰撞区域，利用碰撞频谱图的安全区域的值，来进行轨迹规划从而得到安全行驶的运动轨迹，该规划的轨迹曲线可参照说明书附图3，轨迹规划的轨迹方程为：
x＝n1x1(1-t)4+b2x2t(1-t)3+b3x3t2(1-t)2+b4x4t3(1-t)+b5x5t4
y＝b1y1(1-t)4+b2y2t(1-t)3+b3y3t2(1-t)2+b4y4t3(1-t)+b5y5t4
其中，(xi，yi)，i＝1,2,3,4，为选取的各个点的坐标信息；y为变道过程中行驶的横向位移，x为变道过程行驶的纵向位移；t为曲线参数，t∈[0,1]；bi为舒适度权重参数；具体的，参照说明书附图4，横坐标是A、B车x方向的距离，纵坐标是切入B车y方向的速度，图谱显示D区域为B车安全切入时的相关参数(设立标准为A、B车相对位置为正)，C区域为AB车发生前后碰撞时的相关参数(设立标准为A、B车相对距离为负值)，B区域是A、B车发生侧面碰撞时的相关参数，A区域是无切入时的相关参数，即A车超越B车。由碰撞图谱可知在RSU获取A、B车位姿信息时刻当前状态是否将会产生碰撞，若不产生碰撞，则在当前状态下汽车准许切入，并给予相应的切入时间和维持车速的定速巡航时间，若当前状态切入会导致碰撞，则调整至安全值(D区域)，使得目标范围内所有车道上各个车辆按照所述安全行驶的运动轨迹进行安全行驶。
在一个实施例中，参考说明书附图5，在上述方法的任意一个实施例的基础上，所述步骤S300，利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞，具体包括如下步骤：
S310，利用多车运动模型获取所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
S320，利用所述目标车辆的车速以及所述第一运动时间，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中在所述当前车道行驶的第三行驶距离；
S330，判断所述第三行驶距离是否大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
S340，若所述第三行驶距离大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内会与所述障碍物发生碰撞；
S350，若所述第三行驶距离不大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内不会与所述障碍物发生碰撞。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述的根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，包括：
若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，则向所述目标车辆发送减速变道提示指令和向所述后方车辆发送加速行驶提示指令；
若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述障碍物发生碰撞，则向所述目标车辆减速变道提示指令，向所述后方车辆发送减速行驶提示指令。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述的利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞，包括：
若所述目标车辆与所述前方车辆在纵向上的第二相对距离满足第二安全距离时，计算所述前方车辆在纵向上的第四行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第五行驶距离；
判断所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和是否大于第四行驶距离；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述前方车辆发生碰撞；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和不大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述前方车辆发生碰撞。
具体的，参照说明书附图6，B车为目标车辆，A车为目标车道内行驶的后方车辆，O为障碍物，将A车和B车的运动进行解耦处理，运动可以分为横向运动和纵向运动，B车避开障碍物需要换道距离H1，则由已知的B车横向速度和位移H1，可以得到B车避障用的整个时间T1，由已知的B车纵向速度/>可以得到B车纵向运动总位移，判断若B车走过的位移大于B车与障碍物的距离dxBO，则一定会有碰撞，则保持A、B车相对速度不变，同时降低AB车速度到无碰距离(路侧设备RSU发送给AB车减速提醒)。
在一个实施例中，参考说明书附图7，在上述方法的任意一个实施例的基础上，在所述的根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度之后，还包括：
S500,当所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上时，利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞；
S600,当所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后，会与前方车辆发生碰撞时，则向所述前方车辆发送加速行驶提示指令。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述的利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞，包括：
若所述目标车辆与所述前方车辆在纵向上的第二相对距离满足第二安全距离时，计算所述前方车辆在纵向上的第四行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第五行驶距离；
判断所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和是否大于第四行驶距离；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述前方车辆发生碰撞；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和不大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述前方车辆发生碰撞。
具体的，参照说明书附图8，B车为目标车辆，C车为目标车道内行驶的前方车辆，O为障碍物，将A车和C车的运动进行解耦处理，运动可以分为横向运动和纵向运动，由已知的B车的切向速度和B车与C车横向位移dyBC，进而可以求得BC横向位移时间T2,计算B车纵向速度/>和时间T2内运动的位移LB2，和C车纵向速度/>和时间T2内运动的位移LC，若LC+dxBC+dmin<LB2，则是碰撞的，那么则给C车发送加速提醒，若LC+dxBC+dmin>LB2则是安全的，那么C车以原速度行驶，最终输出A、B、C最终车速和B车切向速度，车辆在RSU指令下安全调度。
在一个实施例中，在上述方法的任意一个实施例的基础上，还包括：
建立驾驶延迟模型，获取驾驶员动作时间信息，所述动作时间信息包括释放加速踏板时间、加速踏板转换时间和制动时间；
基于建立驾驶延迟模型再结合所述目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及所述目标范围内的道路实况，从而控制所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
具体的，参考说明书附图9，驾驶员执行延迟模型，模拟了驾驶员加速踏板和制动踏板之间的切换，动作时间由释放加速踏板时间、加速踏板转换时间和制动时间组成，当已经感知到风险之后，释放加速踏板时间T1、挪脚时间T2、制动延迟时间T3，构成动作时间Tc＝T1+T2+T3，这段时间一般为0.5～1.5s。在踩制动踏板的时候由于制动系统由延后性，所以产生最大制动减速度会有一定延迟，此称为制动效能提升时间Td，所述的动作时间均考虑在前述的碰撞图谱中，从而达到最优决策。
基于相同的技术构思，本发明还公开了一种基于多车运动模型的变道装置，该装置可采用上述任意一种基于多车运动模型的变道方法实施例来实现，具体的，本申请的一种基于多车运动模型的变道装置实施例，如说明书附图10所示，包括：
信息接收模块10，用于接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
识别模块20，用于当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；
所述识别模块20，还用于利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
调节模块30，用于根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，识别模块20之前还包括：
判断模块，用于判断所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离是否满足第一安全距离；
所述调节模块30，还用于若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离不满足第一安全距离时，则向所述目标车道内行驶的后方车辆发送加速行驶提示指令，向所述目标车辆发送减速行驶提示指令。
本发明一种基于多车运动模型的变道方法中的另一个实施例，在上述实施例的基础上，识别模块20，还包括：
计算子模块，用于若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离满足第一安全距离时，计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离；
判断子模块，用于判断所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和是否大于所述第一行驶距离；
判定子模块，用于所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和大于所述第一行驶距离，则判定所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述后方车辆发生碰撞；
判定子模块，还用于所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和不大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述后方车辆发生碰撞。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，包括：
接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
判断目标车辆与目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离是否满足第一安全距离；
当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；
所述的利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，还包括：
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离满足第一安全距离时，计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离；
判断所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和是否大于所述第一行驶距离；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述后方车辆发生碰撞；
所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和不大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述后方车辆发生碰撞；
利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上，包括：若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，则向所述目标车辆发送减速变道提示指令和向所述后方车辆发送加速行驶提示指令；若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述障碍物发生碰撞，则向所述目标车辆减速变道提示指令，向所述后方车辆发送减速行驶提示指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，在所述的利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞之前，还包括：
若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离不满足第一安全距离时，则向所述目标车道内行驶的后方车辆发送加速行驶提示指令，向所述目标车辆发送减速行驶提示指令。
3.根据权利要求1所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，所述的计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离，包括： 获取所述目标车辆的横向速度和纵向速度、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度以及所述目标车辆的第一换道距离； 根据所述目标车辆的横向速度和所述第一换道距离，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中第一运动时间； 利用所述第一运动时间、所述目标车道内行驶的后方车辆的纵向速度和所述目标车辆的纵向速度，得到所述第一行驶距离和所述第二行驶距离。
4.根据权利要求1所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，所述利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞，包括：
利用多车运动模型获取所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
利用所述目标车辆的车速以及第一运动时间，计算所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中在所述当前车道行驶的第三行驶距离；
判断所述第三行驶距离是否大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离；
若所述第三行驶距离不大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内不会与所述障碍物发生碰撞；
若所述第三行驶距离大于所述目标车辆在所述当前车道内与所述障碍物的距离，则所述目标车辆在所述当前车道内会与所述障碍物发生碰撞。
5.根据权利要求1所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，在所述的根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度之后，还包括：
当所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上时，利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞；
当所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后，会与前方车辆发生碰撞时，则向所述前方车辆发送加速行驶提示指令。
6.根据权利要求5所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，所述利用所述多车运动模型识别在第二安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到所述目标车道后是否会与前方车辆发生碰撞，包括：
若所述目标车辆与所述前方车辆在纵向上的第二相对距离满足第二安全距离时，计算所述前方车辆在纵向上的第四行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第五行驶距离；
判断所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和是否大于第四行驶距离；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述前方车辆发生碰撞；
若所述第五行驶距离和所述第二相对距离之和不大于所述第四行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述前方车辆发生碰撞。
7.根据权利要求6所述的一种基于多车运动模型的变道控制方法，其特征在于，还包括：
建立驾驶延迟模型，获取驾驶员动作时间信息，所述动作时间信息包括释放加速踏板时间、加速踏板转换时间和制动时间；
基于建立驾驶延迟模型再结合所述目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及所述目标范围内的道路实况，从而控制所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上。
8.一种基于多车运动模型的变道控制装置，其特征在于，包括：
信息接收模块，用于接收目标范围内所有车道上各个车辆的车辆信息以及目标范围内的道路实况后，建立多车运动模型；所述车辆信息包括当前位置、车速、加速速率以及减速速率，所述道路实况包括道路施工状态和道路事故状态；
判断模块，用于判断目标车辆与目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离是否满足第一安全距离；
识别模块，用于当目标车辆所在的当前车道内出现障碍物时，利用所述多车运动模型识别在第一安全距离内，所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞；识别模块还包括：
计算子模块，用于若所述目标车辆与所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一相对距离满足第一安全距离时，计算所述目标车道内行驶的后方车辆在纵向上的第一行驶距离和所述目标车辆在纵向上的第二行驶距离；
判断子模块，用于判断所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和是否大于所述第一行驶距离；
判定子模块，用于所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和大于所述第一行驶距离，则判定所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中不会与所述后方车辆发生碰撞；
判定子模块，还用于所述第二行驶距离和所述第一相对距离之和不大于所述第一行驶距离，则所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述后方车辆发生碰撞；
所述识别模块，还用于利用所述多车运动模型再识别所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中是否会与所述障碍物发生碰撞；
调节模块，用于根据不同碰撞对象产生的不同碰撞情况，采用不同方式调节所述目标车辆和后方车辆的行驶速度，以便于所述目标车辆从所述当前车道可换到所述目标车道上，包括：若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述目标车道内行驶的后方车辆发生碰撞，则向所述目标车辆发送减速变道提示指令和向所述后方车辆发送加速行驶提示指令；若所述目标车辆从所述当前车道换到目标车道过程中会与所述障碍物发生碰撞，则向所述目标车辆减速变道提示指令，向所述后方车辆发送减速行驶提示指令。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |