[发明专利]全潮汐车道路段环境下的双向行驶车群编队会车避撞方法

说明书

本申请涉及一种全潮汐车道路段环境下的双向行驶车群编队会车避撞方法，其中，方法包括：计算全潮汐车道的多车道道路场景的目标编队构型的同时，获取全潮汐车道的当前几何结构；基于目标编队构型和当前几何结构，利用预设的A*算法在相对坐标系中计算各车辆的相对行驶路径，并将前方车辆的相对行驶路径作为后方车辆的路径规划过程中的时空约束，规划出车群内部的相对运动路径；基于车群内部的相对运动路径，确定全潮汐车道的编队结构变化提前时刻，并在达到编队结构变化提前时刻时，按照车群内部的相对运动路径进行会车避撞。由此，解决了相关技术可能导致死锁、无法得出合理的换道顺序，且无法从整体考虑车群的交通效率收益等问题。

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种全潮汐车道路段环境下的双向行驶车群编队会车避撞方法。

背景技术

多车道路段是道路交通系统中的常见场景。在例如郊区、乡村或其它未完全开发的道路环境中，车道的行驶方向往往未被明确限制，形成了正反向均可通行的多潮汐车道场景。这种场景也可能存在于未来的智能交通系统中，通过取消车道对于行驶方向的限制，来赋予道路在不同交通流量环境下的自调节能力，以此提升交通效率。在这样的车道环境下，正向和反向行驶的车群可能会占据相同车道，如不正确引导车辆换道，则可能发生碰撞、影响行车安全。

针对上述问题，相关技术主要基于规则的先到先得思路，即先驶入此路段的车辆可以获得更高的道路使用权，而后驶入的车辆则需要进行避让。

然而，相关技术在交通流量增高时，不同车群内部可能出现优先级混乱的现象，例如正向车群中的部分车辆行驶优先级介于反向行驶的车群中的两部分车辆之间，则会导致死锁、无法得出合理的换道顺序的问题，且相关技术无法从整体考虑车群的交通效率收益，其求得的解在效率最优性上也有待提升。

发明内容

本申请提供一种全潮汐车道路段环境下的双向行驶车群编队会车避撞方法，以解决相关技术可能导致死锁、无法得出合理的换道顺序，且无法从整体考虑车群的交通效率收益等问题。

本申请第一方面实施例提供一种全潮汐车道路段环境下的双向行驶车群编队会车避撞方法，包括以下步骤：计算全潮汐车道的多车道道路场景的目标编队构型的同时，获取所述全潮汐车道的当前几何结构；基于所述目标编队构型和所述当前几何结构，利用预设的A*算法在相对坐标系中计算各车辆的相对行驶路径，并将前方车辆的相对行驶路径作为后方车辆的路径规划过程中的时空约束，规划出车群内部的相对运动路径；以及基于车群内部的相对运动路径，确定所述全潮汐车道的编队结构变化提前时刻，并在达到所述编队结构变化提前时刻时，按照所述车群内部的相对运动路径进行会车避撞。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述计算全潮汐车道的多车道道路场景的目标编队构型的同时，获取所述全潮汐车道的当前几何结构，包括：确定所述相对坐标系的坐标刻度；根据车群当前相对位置计算所述当前几何结构；基于所述当前几何结构，根据双向车群内车辆数量为每个车群分配行驶车道数；根据所述每个车群的行驶车道数好对应的车辆数量在所述相对坐标系中按交错编队结构或者平行式编队结构生成编队期望结构，并计算每个期望目标位置的相对坐标，确定所述目标编队构型。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定所述全潮汐车道的编队结构变化提前时刻，包括：根据所述相对运动路径确定最长路径；根据所述最长路径计算当前车群的调整结构所需时间，确定所述编队结构变化提前时刻。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定所述编队结构变化提前时刻，包括：分别计算正反行驶的两个车群的调整结构所需时间；基于所述调整结构所需时间进行从交汇时刻倒推，计算所述编队结构变化提前时刻。