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专利号: 2025101102602
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,包括:实时获取智能网联汽车和周围非网联汽车的状态信息;获取智能网联汽车行进方向上的路段信息,将获取的车辆状态信息和路段信息上传到云端服务器;宏观层面,云端服务器对上传的数据进行预处理,根据预处理的数据计算综合宏观收益指标;微观层面,根据车辆状态信息和路段信息计算智能网联汽车的微观收益指标;根据综合宏观收益指标和微观收益指标生成换道决策;将换道决策传输到智能网联汽车的车载单元;车载单元对换道决策进行验证,若验证失败,则不进行换道操作;若验证成功,则根据换道决策控制智能网联汽车进行换道,并将换道操作上传到云端服务器;

计算综合宏观收益指标包括:根据车道上车辆的数量、车道上对应车辆的加速度以及车道上所有车辆的加速度均值计算对应车辆在该车道上的驾驶舒适性收益;根据车道上车辆的平均速度计算密度收益;获取车辆的车速收益;为驾驶舒适性收益、密度收益以及车速收益分配权重,根据分配的权重计算综合宏观收益指标;

计算智能网联汽车的微观收益指标包括:微观收益指标包括空间收益指标和换道必要性指标;在空间收益指标中,采用Haversine公式结合车辆的经纬度计算车辆与车辆之间的实际空隙;根据目标车道前车以及后车的经纬度分别计算前车相对方位角和后车相对方位角;根据前车相对方位角和后车相对方位角计算前后车相对位置;根据前后车的相对位置对车辆进行筛选,根据筛选后的车辆计算前车和后车的动态权重;根据动态权重和车辆与车辆之间的实际空隙计算车辆换道的空间收益,当空间收益为0时,则不进行换道;在换道必要性指标中,设置CAV与前车的安全距离;获取CAV在当前车道中与前车的距离,根据距离以及安全距离计算车距相关的换道必要性;计算速度差异相关的换道必要性,并对速度差异必要性评估;为车距相关的换道必要性和速度差异相关的换道必要性分配权重;根据分配的权重计算智能网联汽车的换道指标。

2.根据权利要求1所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,获取智能网联汽车和周围非网联汽车的状态信息包括:车辆速度、加速度、经纬度、航向角、时间戳和ID;路段信息包括车道数量、路段流量分布、车道平均速度和交通密度。

3.根据权利要求1所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,对上传的数据进行预处理包括:对车辆状态信息进行数据去噪处理,对去噪后的数据删除异常数据和无效数据;根据时间戳对去除无效数据的多源数据进行同步;将车辆的实时经纬度、速度、加速度进行多维度数据融合,生成统一的数据流;将融合后的数据进行格式化和标准化处理,转换为统一的数据格式。

4.根据权利要求1所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,换道指标为:

fnecessity=wdistance·distancenecessity+wspeed·speednecessitywdistance+wspeed=1

其中,fnecessity为换到必要性指标,wdistance为车距相关的换道必要性的权重,distancenecessity为车距相关的换道必要性,wspeed为速度差异必要性评估权重,speednecessity为速度差异必要性评估结果。

5.根据权利要求1所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,根据综合宏微观收益指标生成换道决策包括:在当前车道和目标车道之间,根据宏观收益指标判断车道是否为最优目标车道,若无车道优于当前车道,则保持当前车道不变,否则为CAV推荐目标车道;在推荐的目标车道中,通过微观收益评估换道过程是否满足安全条件,若满足则执行换道决策,否则保持当前车道并持续重新评估,直到满足条件。

6.根据权利要求5所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,换道决策通过5G通信网络传输到智能网联汽车的车载单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,其特征在于,车载单元对换道决策进行验证包括:CAV接收到推荐后,结合自身的实时状态及周围车辆环境信息验证推荐方案的合理性与可行性,在验证通过后按照推荐方案执行换道操作;换道完成后,CAV将实际操作数据回传至云端。

8.一种基于宏微观交通流信息的CAV换道系统,该系统用于执行权利要求1~7任意所述的一种基于宏微观交通流信息的CAV换道方法,该系统包括:实时行驶数据采集单元、宏观收益分析模块、微观收益分析模块、CAV决策推荐下发模块、协同驾驶决策执行单元;

所述实时行驶数据采集单元用于采集智能网联汽车、周围非网联汽车的状态信息以及智能网联汽车行进方向上的路段信息;

所述宏观收益分析模块根据采集的数据信息计算当前条件下的各车道宏观收益;

所述微观收益分析模块用于根据采集的数据信息计算当前条件下的微观收益;

所述CAV决策推荐下发模块根据各车道宏观收益和微观收益构建换道策略;

所述协同驾驶决策执行单元根据换道策略控制车辆进行换道。