[发明专利]一种网联式车辆编队行驶方法和系统

说明书

本发明提供了一种网联式车辆编队行驶方法和系统，通过对路径相似的车辆进行编队行驶，和通过车联网技术实现实时的编队行驶，当驾驶员输入目的地后，通过车联网快速寻找编队车辆实现跟车行驶的功能，缓解了城市交通拥堵情况，提高了行车安全性。本发明通过车间通信控制车辆的行驶状况，让车辆间距、车辆速度更加合理，减少了交通事故的发生。本发明充分利用了道路空间，提高了道路通行率。

技术领域

本发明属于车辆编队技术领域，具体涉及一种网联式车辆编队行驶方法和系统。

背景技术

车路协同采用无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施V2V(vehicle tovehicle)车车、V2I(vechile to infrainstructure)车路动态实时信息交互，并在V2N(vehicle to network)全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。

在车路协同环境下实现车辆队列行驶可以提高道路车辆密度、增加道路容量，同时简化交通复杂度、增加交通的可靠性。车辆编队则是由车辆队列行驶派生出来的一种非常重要的车队驾驶行为，它与车辆入队、车辆离队以及车队换道等车队驾驶行为结合起来能极大提高了汽车列队的柔性与灵活性，能使汽车列队行驶的优势得到充分发挥。

现有用于无人驾驶的车辆编队系统和方法，其中系统中车辆之间通过V2X(vehicle to everything，车与外界信息交换)模块进行通信，车队之间的编队包括有车队查询功能、车队合并功能、车队拆分功能和车队解散功能，上述的功能通过在车辆上设置有控制模块、V2X模块、地图模块和传感器模块得以实现，具体为通过主控车队根据车队长度的需求发送车队查询、合并指令，通过具体加入的位置，进行车队中各个车辆的行驶参数调整，使得车队通过结合另一车队而形成一个新的车队，通过车队拆分实现单个车队转变为多个车队长度更小的新车队，通过车队的合并和拆分，实现在同一路线上，交通的整体调控和规划，其中，车辆的控制者可以是无人驾驶也可以是无人驾驶。本方案简单对车队之间合并、拆分和解散功能进行了描述，只是给出了上述功能实现的方法，并未提到详细的实现方式；本方案主要讲述的是车队与车队之间的功能，但没有给出车队内部车辆之间如何进行跟车。

现有一种基于车联网的车辆编队行驶系统和车辆行驶的控制方法，车辆通过其自身搭载的信息交互模块进行车间通信和获取编队车辆的车况信息，行驶车辆首先确认其目的地以及是否存在有目的地相同的前方车辆，确定本车是跟车行驶还是成为头车，若为跟车行驶，则向车队发出跟车行驶请求，进入编队，根据其搭载的数据处理模块将接收的信息进行分析和处理，得出本车的期望车况数据；通过自身搭载控制系统达到可以加入编队的行驶状态进入编队，并根据汽车进入编队后的行车情况，控制期望车速，保持汽车与前车的安全距离，缓解交通拥堵的情况，提高行车的安全性。本方案提供的基于车联网车辆编队系统的架构，没有给出加入车队和离开车队的具体执行过程；本方案提供的加入车队的方式过于简单，在确保车队编队安全行驶的前提下，跟车行驶是一个非常复杂的过程，需要详细展开说明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种网联式车辆编队行驶方法和系统，用于输入目的地后实现编队跟车行驶的功能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种网联式车辆编队行驶方法，包括以下步骤：

S0：在车辆上安装依次连接的天线、定位模块、控制模块，以及连接控制模块的无线通信模块；

S1：设一个包括n辆车的车辆编队在水平面上正常行驶，第i(i＝1，2，…，n)辆车在平面直角坐标系下的位置为(x_i，y_i)，速度为v_i，其中领航车的位置为(x₀，y₀)，速度为v₀；建立车辆运动学模型和跟车模型，计算车辆的期望跟车行驶状态；