[发明专利]一种车联网环境下高速公路车辆非强制换道控制方法

说明书

本发明公开了一种车联网环境下高速公路车辆非强制换道控制方法。所述的非强制换道为换道车辆为改善车辆行驶状态，而前方车辆行驶速度较低时，换至交通状态较好的旁道行驶的行为，该方法为：车联网环境下，在高速公路上行驶的车辆可以通过无线通讯方式与通讯范围内的周边车辆实现车车通信并进行实时的数据交换，当某车辆有非强制换道需求时，该车辆向附近车辆发出请求，获取其他车辆位置、速度信息，根据车辆周边通信范围内不同的交通状态进行判断，对换道车辆的强制换道行为进行控制，实现非强制换道行为的安全、高效实施。本发明对换道车辆及其他相关车辆的状态进行分析，并基于此对车辆的非强制换道行为进行合理组织，实现非强制换道行为的安全、高效实施。

技术领域：

本发明涉及一种车辆协同驾驶控制方法，特别是涉及一种车联网环境下高速公路车辆非强制换道控制方法。

背景技术：

随着社会经济的高速发展，我国民用汽车保有量不断增加，至2016年末全国民用汽车保有量已达19440万辆，相比2015年末增加12.8％。然而，由于投资及空间等限制，全国四级及以上等级公路里程仅增长4.3％，高速公路车道里程仅增加5.4％，远远民用汽车的增长率，导致道路交通压力日益增大。在不大规模增加道路基础设施投资的基础上，随着无线通信技术的发展，车联网条件下的智能交通系统和自动驾驶技术的发展将能够充分利用道路资源，挖掘道路通行能力，减缓道路交通压力。

对于智能网联汽车，工信部在其发布的智能网联汽车技术路线图中将其分为四个发展阶段：第一阶段为驾驶辅助，包括自适应导航、自动紧急制动、车道保持、辅助泊车等；第二阶段为部分自动驾驶，包括车道内自动驾驶、换道辅助、全自动泊车等；第三阶段为有条件的自动驾驶，包括高速公路自动驾驶、城郊公路自动驾驶、协同式队列行驶、交叉口通行辅助等；第四阶段为完全自动驾驶，包括车路协同控制、市区自动驾驶及无人驾驶等。本发明基于自动驾驶发展的第三阶段，即有条件的自动驾驶，考虑在高速公路中，车辆以无线通讯方式(如LTE-V、Wi-Fi、蓝牙、DSRC等)与通讯范围内其他车辆实时进行通信，大多数车辆以队列形式协同行驶。

对现有研究进行分析，大多数车联网环境下的换道模型缺乏对自动驾驶不同发展阶段中控制策略的区别对待，也缺乏对强制换道和非强制换道行为中控制策略的区别对待。对于智能网联汽车第三发展阶段，车辆能够与通讯范围内其他车辆进行实时数据交换与协同驾驶，但是并不能达到完全的自动驾驶。在此阶段中，高速公路内的大多数车辆以队列方式协同行驶，但是势必会产生换道以进入或离开队列的问题。相对于传统高速公路换道模型及完全自动驾驶下的换道模型，本发明针对在智能网联汽车第三发展阶段中高速公路车辆因特殊交通状况而必须尽快换道的强制换道问题，明确了换道车辆以及通信范围内的周边车辆在换道过程中所应做出的反应，为自动驾驶提供支撑。

发明内容

本发明的目的是基于车辆运行过程的安全性，提供一种车联网环境下高速公路车辆非强制换道控制方法,为辅助驾驶和自动驾驶提供支撑。该方法对换道车辆及其他相关车辆的状态进行分析，并基于此对车辆的非强制换道行为进行合理组织，实现非强制换道行为的安全、高效实施。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种车联网环境下高速公路车辆非强制换道控制方法，所述的非强制换道为换道车辆为改善车辆行驶状态，而前方车辆行驶速度较低时，换至交通状态较好的旁道行驶的行为，该方法为：车联网环境下，在高速公路上行驶的车辆可以通过无线通讯方式与通讯范围内的周边车辆实现车车通信并进行实时的数据交换，当某车辆有非强制换道需求时，该车辆向附近车辆发出请求，获取其他车辆位置、速度信息，根据车辆周边通信范围内不同的交通状态进行判断，对换道车辆的强制换道行为进行控制，实现非强制换道行为的安全、高效实施。