[发明专利]基于顺序选择的自动驾驶车辆路口调度方法及系统

说明书

本发明公开一种基于顺序选择的自动驾驶车辆路口调度方法及系统，该方法步骤包括：S1.当待调度车辆进入目的路口的调度区域时，待调度车辆与目的路口的协调器建立通信，进入被调度阶段；S2.根据待调度车辆与目的路口之间的距离、待调度车辆当前的状态信息，估算待调度车辆到达路口的最早时间点；S3.获取协调器发送的当前路况信息，根据获取的路况信息以及估算的最早时间点，选择待调度车辆在安全约束下到达目的路口的最早时间作为计划到达时间点；S4.根据计划到达时间点为待调度车辆设置到达目的路口的行驶规划。本发明能够实现FIFS的无交通灯路口车辆智能调度，在保证安全性前提下提升路口的车辆通行效率。

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于顺序选择的自动驾驶车辆路 口调度方法及系统。

背景技术

随着人工智能、边缘计算等技术的发展，自动驾驶车辆与其相关系统已经成为计算科学 与道路交通领域的研究热点。与传统车辆相比，自动驾驶车辆通常在交互与通信能力和计算 能力方面具有显著的优势。这些优势使得自动驾驶车辆能够更加安全、高效地在更复杂地交 通环境中行驶，因而在各种交通场景中逐渐受到关注并得以投入使用。事实上，在物流运输、 工业园区等场景中已经开始出现仅由自动驾驶车辆组成的应用实例。

路口是城市交通的关键节点，尤其是十字路口，而长期以来路口处对于经过车辆的协调 调度主要都是采用需要依赖于固定时间交通灯的被动调动方案，但是该类方案存在难以根据 路况进行动态调整的弊端，而随着城市车辆数量的增多，该类利用交通灯的被动调动方案会 加剧路口通行的拥堵。不仅如此，在自动驾驶车辆进一步普及的未来，这类调度方案难以发 挥车辆的通信与计算优势。因此，设计研究面向自动驾驶车辆的路口调度方案具有重要的意 义。

目前针对于十字路口的调度，经典的方案即为基于交通灯的调度方法，即保留交通灯并 将路口附近的路况作为参考因素动态调整灯相位的持续时间。如在预设通行时间的基础上指 导交通灯切换阶段的时机，或者根据实时的交通情况进行交通灯切换阶段的决策，也有部分 研究将DQN、模糊理论等人工智能方法引入交通灯控制的领域。上述方法相比经典的交通灯 控制，具有更高的精度和路况适应性，然而该类保留交通灯的调度控制方案未能充分利用车 辆的行驶状态信息，并未从控制逻辑上对通过路口时的碰撞风险进行预防，不能精准地对路 口的自动驾驶车辆进行调度。

为了更加精准地对十字路口的自动驾驶车辆进行调度，一种解决方案即是基于无交通灯 实现调度，如有从业者提出基于预留时间的无交通灯十字路口调度方法，该方法建立一个协 调器以收集一定范围内车辆发送来的请求并协调车辆通过路口，后续提出的多数改进方案均 是将提高路口整体的吞吐量或者降低燃料的消耗作为优化的目标，并根据其目标一定程度上 改良原先的时间预留调度。但是上述方案都是基于FIFO(First InFirst Out，先进先出)的策 略，即车辆被调度的顺序决定了其到达路口的顺序，从而限制了路口通行效率的进一步提升。 因此，亟需提供一种非FIFO的、更加高效的路口调度方法。但是要实现非FIFO的无交通灯 调度，会存在如何建立一种比FIFO更高效的车辆调度规则，使得路口通行效率更高，以及 如何基于车辆的运动学分析设定更合理的约束，以避免车辆通过路口时可能发生的碰撞等问 题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现 方法简单、调度性能以及安全性高的基于顺序选择的自动驾驶车辆路口调度方法及系统，能 够实现FIFS(First In First Select，先进先选)的无交通灯路口智能调度，提高路口通行效率， 同时能够避免车辆通过路口时可能发生的碰撞。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于顺序选择的自动驾驶车辆路口调度方法，步骤包括：

S1.调度启动：当待调度车辆进入目的路口的调度区域时，待调度车辆与目的路口的协 调器建立通信，待调度车辆进入被调度阶段；