[发明专利]一种智能车队换道方法

说明书

本发明公开了一种智能车队换道方法，运用已经相当成熟的单个车辆换道技术进行安全控制，车队后续车辆在前车成功换道后进行依次安全换道；此换道方法高效安全，且车队的原有阵型不会被其他有人驾驶车辆所打乱，进而不会干扰到车队车中车之间的通信问题。本发明方法简单，可靠性高。

技术领域

本发明属于智能交通与智能车辆研究领域，具体涉及一种智能车队换道方法。

背景技术

近年来，随着传感器技术和计算机技术在汽车领域的大量应用，智能车辆(无人驾驶车辆)快速兴起，已经成为汽车行业发展的新趋势。

由于智能车辆具有很强的环境感知和车-车通讯能力，智能车辆能够以一个很近的跟车间距(理论上接近0m)编队行驶，这样能够大幅度提高道路利用率和道路的通行能力。然而，在相当长的一段时间内，智能车辆和有人驾驶的车辆会在道路上混行，容易出现由于两种车辆之间通讯不畅而导致交通事故。智能车队在行驶过程中，会有相当程度的换道操作，换道原因主要包括：(1)主动换道，智能车队按照行驶目的地，需要出入匝道、改变线路时自主换道；(2)被动换道，由于前方道路施工或者车道数减少必须换道。那么，在日益拥堵的道路上，智能车队的换道过程变得具有一定的困难，甚至出现在换道过程中，智能车队被其他车辆分隔开来，且车辆离散度逐渐在增大，影响智能车队车辆之间的通讯效果，容易造成一定的安全隐患。因此，面对复杂多变的道路环境，为了保证智能车队按照预定路线行驶而不被打乱，需要一种安全高效的智能车队换道方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种智能车队换道方法，保证智能车队安全高效地实现主动或者被动换道，并且换道结束后智能车辆编队中不会混入其他车辆。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

步骤一，根据车队行进方向，依次对车辆进行编号1，2，…，N，车队行进时跟车间距为L₀，行驶速度为V₀，通过雷达装置获取N号车周围车辆原车道前车速度V_f、目标车道前车速度V_obj1、目标车道后车速度V_obj2、与原车道前车距离D_f、与目标车道前车距离D_obj1、与目标车道后车距离D_obj2；

步骤二，计算N号车与目标车道后车的碰撞时间TTC，若满足碰撞时间TTC和换道安全间距D_MSS换道条件，则N号车进行换道；若不符合换道条件，则等待换道时机，并跳到步骤1；

步骤三，N号车成功换道后，原车道领头车变为N+1号车，调整N号车和N+1号车的行驶速度，使N+1号车速度高于N号车速度，V₂＞V₁，N号车行驶速度用V₁表示，N+1号车行驶速度用V₂表示，逐渐拉开间距，为车队其他车辆换道创造条件；

步骤四，当两车纵向间距超过安全跟车间距L₀时，控制N+1号车快速换道至1号车前方，然后令N+1号车加速并与前车保持跟车行驶；

步骤五，控制N+1号车与目标车道前车保持安全跟车距离且同速行驶，即V₂＝V_obj1，N+2号车通过传感器获取原车道前车速度V_f与目标车道前车速度V_obj1，调整N+1号车和N+2号车及其后续车队的行驶速度，控制N号车在保证行车安全并不对后车驾驶人造成危险的前提下逐渐减速；在N+1号车和N号车之间为后续车辆换道逐渐拉开足够的空间；

步骤六，当N号车与N+1号车的间距足够时，N+2号车换道到N号车前方，并保持原速与N+1号车正常跟车行驶；

步骤七，后续车辆重复步骤6，换道后跟随前车行驶，直到后续所有车辆换道成功，车队换道结束。