一种无人驾驶车辆退出编组行驶的方法

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体涉及一种无人驾驶车辆退出编组行驶的方法。

传统的有人驾驶汽车由于驾驶员的技术水平、心理素质和临场反应能力等因素各不相同，很难对道路上行驶的车辆进行统一调配，不能将道路的利用率最大化的释放出来。

现阶段无人驾驶汽车发展迅猛。随着无人驾驶车辆技术的快速发展，车辆的编组行驶也备受瞩目。对无人驾驶车辆进行统一调配，编组行驶的方式可能性大大提高。无人驾驶车辆组成的车辆编组，相较于有人驾驶汽车组成的车辆编组，由于采用管理系统统一调控，避免了有人驾驶车辆驾驶人员的个体差异，可控性和协调性大大提高，具备可行性。现阶段编组行驶中的车辆在退出编组时，对内其余车辆影响较大，容易出现车辆擦碰或车辆阻塞的现象，不利于道路交通的顺畅运行。编组行驶的无人驾驶车辆如何安全快速退出编组行驶，而不影响其余车辆的正常行驶是目前一个亟需解决的问题。针对无人驾车车辆编组行驶中车辆退出编组的问题，本发明提出一种采用道路管理系统进行时空锁定的无人驾驶车辆退出编组行驶的方法。

本发明目的在于提供一种无人驾驶车辆退出编组行驶的方法。在无人驾驶车辆行驶的道路上，不同车辆、车辆编组和道路管理系统采用同一种控制协议，可以实现不同车辆、编组和道路管理系统间的实时通讯和信息交互。

本发明所采用的技术方案是：一种无人驾驶车辆退出编组行驶的方法。包括下列步骤：

步骤1：在无人驾驶车辆行驶的道路上，编组行驶车队中某一辆车辆由于各种原因想要退出编组行驶时，该车辆通过车载终端向道路管理系统发送退出编组行驶申请。

步骤2：道路管理系统接收到车辆发出的退出编组行驶的申请后，首先根据申请内包含的预计退出编组行驶地点判断道路条件是否满足车辆退出编组行驶；

步骤3：道路条件不允许退出编组行驶，道路管理系统将信息反馈给无人驾驶车辆，无人驾驶车辆执行步骤1；

步骤4：道路条件允许车辆退出编组行驶，道路管理系统会根据道路条件确定车辆退出编组行驶的时间和地点，同时道路管理系统进行车辆退出编组行驶时的时空锁定，规定好车辆退出编组过程中的时间和空间，将时空锁定信息一同发送给无人驾驶车辆和编组车队；

步骤5：无人驾驶车辆收到道路管理系统发送的可以退出编组行驶指令后，按照道路管理系统分配的时空锁定退出该编组车队，车辆退出编组行驶完成。

优选的，所述的时空锁定是每一辆无人驾驶车辆从当前时刻到接下来的一个周期内，道路管理系统会分配一个空间，该空间起点为车辆一个周期内的初始位置、终点为车辆一个周期末行驶到的位置加上安全距离，宽度方向是车辆宽度与加上左右两侧的侧向安全距离。

优选的，所述的无人驾驶车辆和编组车队都是以时空锁定的方式在道路上行驶。道路管理系统将未加入编组行驶的车辆视为一个单位，编组行驶的车队视为一个单位。每一个单位在周期内都会由道路管理系统进行时空锁定，下一个周期开始时更新时空锁定。不同单位间的时空锁定在同一时刻空间不存在重叠交叉。

优选的，所述的道路管理系统是分段式管理系统。即将一条道路划分为多段，每段内都有一个管理系统管理本段，而且不同段的管理系统可以实时互相通信，交换信息。

优选的，所述的道路管理系统具有的功能有：接受和发送来自于无人驾驶车辆和其他段管理系统的各种信息，自行判断道路条件是否满足车辆退出编组行驶的要求、对无人驾驶车辆和编组行驶车队进行时空锁定等。

优选的，所述的道路管理系统和无人驾驶车辆都使用统一的时空锁定控制协议，能够实现两两信息实时交互。

优选的，所述的无人驾驶车辆行驶的道路是指该道路只允许无人驾驶汽车行驶。该道路可以同时存在多个编组车队，编组车队数量没有限制。

优选的，所述的编组行驶车队为同一车道内的一列车队，即编组内的车辆都是前后排列编组。

优选的，所述的编组行驶车队的车辆数量没有限制。

优选的，所述步骤2中，判断道路条件是否满足车辆退出编组行驶是指道路管理系统判断车辆要退出编组行驶的地点是否有其他车道车辆的干扰、道路是否允许车辆进行变道等信息。

优选的，所述步骤5中，车辆退出编组行驶时，包括队首车辆退出编组行驶、队尾车辆退出编组行驶和队中车辆退出编组行驶三种类型。

队首车辆退出编组行驶(位于编组行驶车队最前端的车辆退出编组行驶)具体为：编组最前端车辆申请退出编组行驶，道路管理系统会根据道路条件进行队首车辆退出编组行驶的时空锁定，队首车辆根据时空锁定指令驶离编组行驶车队，队首车辆退出编组行驶完成。

队中车辆退出编组行驶(位于编组行驶车队中间的车辆退出编组行驶)具体为：编组行驶车队中间位置的车辆申请退出编组行驶，道路管理系统会根据道路条件进行队中车辆退出编组行驶的时空锁定，队中车辆根据时空锁定指令驶离编组行驶车队，队中车辆退出编组行驶完成。

队尾车辆退出编组行驶(位于编组行驶车队最后端的车辆退出编组行驶)具体为：编组最后端车辆申请退出编组行驶，道路管理系统会根据道路条件进行队尾车辆退出编组行驶的时空锁定，队尾车辆根据时空锁定指令驶离编组行驶车队，队尾车辆退出编组行驶完成。

与现有技术相比，本发明所产生的有益效果是：

与传统的有人驾驶车辆行驶或有人与无人驾驶车辆混合行驶，无人驾驶车辆进行编组行驶，能够有效提高道路利用率、通行能力和安全性。所有无人驾驶车辆和道路管理系统使用统一的控制协议，能够实现所有无人驾驶车辆和道路管理系统间的实时信息交互，更加方便管理和安全。

通过采用道路管理系统进行时空锁定的车辆退出编组行驶的技术方法，使车辆间的编组更加方便快捷合理，更能提高道路使用率、通行能力、缓解交通拥挤和节省能源。

图1是无人驾驶车辆退出编组行驶的流程图；

图2是无人驾驶车辆时空锁定的示意图，图中各标号含义：1-单独一辆无人驾驶车辆，2-一辆汽车时空锁定的空间俯视图，3-编组车队时空锁定的空间俯视图，4-编组行驶的车队。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：无人驾驶车辆退出编组行驶

参照图1，该图为采用道路管理系统进行时空锁定方法的无人驾驶车辆退出编组行驶的流程图。

步骤1：在无人驾驶车辆行驶的道路上，编组行驶车队中某一辆车辆由于各种原因想要退出编组行驶时，该车辆通过车载终端向道路管理系统发送退出编组行驶申请。

步骤2：道路管理系统接收到车辆发出的退出编组行驶的申请后，首先判断无人驾驶车辆编组行驶速度、车辆预计退出编组行驶地点周围其他车辆或编组车队等道路条件是否满足车辆退出编组行驶要求；

步骤3：道路条件不允许退出编组行驶，道路管理系统将信息反馈给无人驾驶车辆，无人驾驶车辆执行步骤1；

步骤4：道路条件允许车辆退出编组行驶，道路管理系统会根据道路条件确定车辆退出编组行驶的时间和地点，同时道路管理系统进行车辆退出编组行驶时的时空锁定，规定好车辆退出编组过程中的时间和空间，将时空锁定信息一同发送给无人驾驶车辆和编组车队；

步骤5：无人驾驶车辆收到道路管理系统发送的可以退出编组行驶指令后，按照道路管理系统分配的时空锁定退出该编组车队，道路管理系统将编组车队中的剩余车辆形成新的编组车队，所有车辆和编组车队按照时空锁定形式行驶；

步骤6：无人驾驶车辆退出编组行驶动作完成。

值得说明的是，车辆退出编组行驶包括队首车辆退出编组行驶、队中车辆退出编组行驶和队尾车辆退出编组行驶三种类型。

优选的，所述的时空锁定是每一辆无人驾驶车辆从当前时刻到接下来的一个周期内，道路管理系统会分配一个空间，该空间起点为车辆一个周期内的初始位置、终点为车辆一个周期末行驶到的位置加上安全距离，宽度方向是车辆宽度与加上左右两侧的侧向安全距离。

参照图2，该图为无人驾驶车辆时空锁定的空间示意图。进行空间锁定时，以Di表示车辆沿行进方向锁定距离，Dj表示侧向锁定距离；前后车辆存在速度差Δv时，车辆的前后锁定间距应相应变化。具体的锁定范围按照下述公式计算：

Di＝0.5v+0.3Δv

Dj＝0.7+|0.1v|

Δv＝v2-v1

其中，v2是后车的实时运行速度；v1是前车的实时运行速度。Δv＞0时，为确保安全，车辆的前后锁定间距增大0.3Δv，反之减小。

优选的，所述的无人驾驶车辆和编组车队都是以时空锁定的方式在道路上行驶。道路管理系统将未加入编组行驶的车辆视为一个单位，编组行驶的车队视为一个单位。每一个单位在周期内都会由道路管理系统进行时空锁定，下一个周期开始时更新时空锁定。不同单位间的时空锁定在同一时刻空间不存在重叠交叉。

优选的，所述的道路管理系统是分段式管理系统。即将一条道路划分为多段，每段内都有一个管理系统管理本段，而且不同段的管理系统可以实时互相通信，交换信息。

优选的，所述的道路管理系统具有的功能有：接受和发送来自于无人驾驶车辆和其他段管理系统的各种信息，自行判断道路条件是否满足车辆退出编组行驶的要求、对无人驾驶车辆和编组行驶车队进行时空锁定等。

优选的，所述的道路管理系统和无人驾驶车辆都使用统一的时空锁定控制协议，能够实现两两信息实时交互。

优选的，所述的编组行驶车队为同一车道内的一列车队，即编组内的车辆都是前后排列编组。编组行驶车队的车辆数量没有限制。