[发明专利]一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法

权利要求书

1.一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对十字路口、不同类型互联车辆(包括：人工驾驶车辆HV、自动驾驶车辆AV)提出假设，定义十字路口区域、路径；

步骤2：互联车辆通信的消息类型、消息交互流程设计；

步骤3：根据车辆及同车道前后车辆行驶信息，区分AV跟随AV、AV跟随HV、HV跟随其他车辆等不同情况，进行车辆同车道安全保障管理，防止追尾碰撞发生；

步骤4：十字路口(ICC)控制中心检测潜在碰撞，根据车辆通行计划、到达路口时间、前车行驶信息、不同车辆跟随类型，采用先来先服务(FCFS)规则计算潜在碰撞车辆的优先级，维护优先级DAG图，并确保该图无死锁；

步骤5：基于优先级进行集中调度，生成针对不同车辆类型的调度指令，下发车辆；

步骤6：车辆完成自主分布控制，确保与前一辆车保持最小间隔距离并按十字路口控制中心分配优先权通过十字路口。

2.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤1中十字路口假设和区域、路径定义为：将十字路口建模为一个三元组IS＝(A_S；A_C；R)，其中A_S为可能发生碰撞的共享区域，A_C为十字路口控制中心的通信范围，R表示路径集合，每个连接入口车道和出口车道的路径r∈R定义为从A_C的入A_S口边界开始，以A_C的出口边界结束，d₀为A_S和A_C边界间的距离，由多个单元区域组成的网格，每个单元区域仅能容纳一辆车辆。

3.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤1中的车辆假设是指：车辆分为自动驾驶车辆AV和驾驶员人工驾驶车辆HV，所有车辆都是互联车辆，装配有传感器、无线通信设备、车载计算器、定位系统和车内虚拟交通信号。每辆车在通过十字路口时都在其预先确定的路线上行驶，不允许超车，控制车辆运动的主要手段是纵向驱动器(即刹车和油门)，不考虑确保车辆不移向其他路径的横向控制。车辆的行驶由牛顿定律控制，X_i、和a_i分别表示车辆前沿的纵向位置、所有可能位置、速度和控制输入，并且

4.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤2中的消息类型设计：本发明设计了5种车辆间、车辆与ICC信息交互的消息类型，分别为：车辆信息消息、进入请求消息、确认消息、调度指令消息、离开消息；ICC和车辆间的信息交互均遵守高可用、低延迟的WAVE、DSRC标准。

5.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤3同车道安全保障管理是通过避免同一车道上前后相邻车辆间的碰撞，实现同一车道上一队车辆的行驶安全。制定同一车道AV跟随AV、AV跟随HV和HV跟随三种策略保证相邻车辆间的无碰撞，进一步将相应策略推广到一队车辆，如任何一对相邻车辆处于安全状态，则该车队不会发生追尾事故。

6.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤4中十字路口ICC检测潜在碰撞为：根据两个或多个进入十字路口后有冲突移动路径的车辆的行驶信息，预判它们是否会在重叠间隔[到达时间，离开时间]内占据相同的单元区域，若是，则存在潜在碰撞。

7.根据权利要求1所述的一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法，其特征在于：所述步骤4中车辆优先级分配是指：所述ICC分析A_C、A_s区域车辆的行驶信息，决定各个车辆的行驶模式(分为“跟随”模式或“引导”模式)，并根据车辆信息(包括路径、当前位置和车速等)，计算其到达冲突单元区域的时间，通过FCFS策略分配优先级，构建优先级DAG图，并采用三种中断策略来避免死锁。