编队行驶的通信路径的确定方法、系统及编队行驶方法技术方案

本申请公开了一种编队行驶的通信路径的确定方法、系统及编队行驶方法，其中，所述编队行驶的通信路径的确定方法通过获取所述邻接矩阵，并将获取所述车队的通信路径的问题归结为旅行商问题，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。以实现降低信号在所述车队内的通信总路程，从而降低了出现信号数据丢失的概率，提升了车队编队行驶的稳定性和安全性，同时，通过所述编队行驶的通信路径的确定方法确定出的通信路径最短，极大地降低了所述车队中头车和尾车之间直接通信的概率，从而降低了车间最大通信距离对车队规模的限制，进而一定程度上提升了车队规模的上限。

Method and system for determining communication path of formation running and formation driving method

The invention discloses a method for determining system, and formation of a communication path driving the driving method, the method of determining the communication path formation running through access to the adjacency matrix, and the problem of acquiring the communication path team attributed to the traveling salesman problem, dynamic programming algorithm is used to obtain the the shortest distance path communication team as the communication path of the team. To reduce the signal at the fleet in the total communication distance, thereby reducing the probability of signal data loss, improve the stability and security of the fleet, driving at the same time, the communication path determining method of communication path through the driving determined by the shortest, which greatly reduces the probability of direct communication between the team in the head and tail car car, thereby reducing the maximum communication distance of workshop limit the size of the fleet, to a certain extent improve the fleet size limit.

【技术实现步骤摘要】
编队行驶的通信路径的确定方法、系统及编队行驶方法本申请要求于2016年12月19日提交中国专利局、申请号为201611178748.6、专利技术名称为“编队行驶的通信路径的确定方法、系统及编队行驶方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及编队行驶
，更具体地说，涉及一种编队行驶的通信路径的确定方法、系统及编队行驶方法。
技术介绍
随着科技和经济的不断发展，汽车保有量与日俱增，车辆编队行驶成为提高道路吞吐量的有效手段。这是因为在编队行驶的车队中，车队中的各个车辆便会通过无线通信连接起来，仅由头车(车队中处于最前方的车辆)负责整个车队的运行，车队内的车辆会根据头车的控制指令调整自身的速度和与车队中其他车辆的间距等参数，降低了车队中的驾驶员的驾驶强度，大大减少了由于驾驶员疲劳驾驶而导致的交通事故。并且车队中的车辆所受到的空气阻力也会大大减少，从而提高车队的燃油利用效率。同时，编队行驶也是车联网技术中最容易实现自动驾驶的场景之一。在编队行驶中，车队内部车辆之间的通信是保障车队安全运行的重要部分，良好的车间通信将大大增加车队的稳定性和安全性。现有技术中由于通信路径为在车队内由头车向尾车(车队中处于最后位置的车辆)的依次通信，尾车向头车通信的方式，受限于车间最大通信距离的限制，车队的规模收到了很大的限制，并且由于尾车和头车的距离较大，很容易出现数据丢失的情况，从而对车队编队行驶的稳定性和安全性产生不良影响。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种编队行驶的通信路径的确定方法、确定系统及编队行驶方法，以实现提升车队规模，并降低出现通信过程中数据丢失的情况，从而提升车队编队行驶的稳定性和安全性的目的。为实现上述技术目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种编队行驶的通信路径的确定方法，应用于编队行驶的车队，所述车队包括多辆车辆，所述编队行驶的通信路径的确定方法包括：所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距；利用所述头车与其他车辆的间距和除头车外的车辆与其他车辆的间距构成所述车队的邻接矩阵；根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。可选的，所述根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径包括：根据所述邻接矩阵，获取头车经过一次通信、二次通信直至预设次数通信的所有可能的通信路径，并获取每个所述通信路径的通信距离和决策变量，所述决策变量表示通信路径中终点车辆的前一个通信车辆，所述预设次数等于所述车队的车辆数－1；获取所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径和决策变量；根据所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径的决策变量获取通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。可选的，所述根据所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径的决策变量获取通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径包括：根据所述预设次数通信路径、预设次数-1通信路径直至一次通信路径中通信距离最短的决策变量逆序确定通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。可选的，所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距包括：所述车队中的头车获取本车位置信息和车队中其他车辆的位置信息，并根据所述本车位置信息和车队中的其他车辆的位置信息计算所述头车与其他车辆的间距；所述头车接收车队中其他车辆发送的本车与其他车辆的间距，并根据接收的信息获取除头车外的车辆与其他车辆的间距。一种编队行驶的车辆通信路径的确定系统，应用于编队行驶的车队，所述车队包括多辆车辆，所述编队行驶的通信路径的确定系统包括：间距获取模块，用于通过所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距；矩阵构建模块，用于利用所述头车与其他车辆的间距和除头车外的车辆与其他车辆的间距构成所述车队的邻接矩阵；路径获取模块，用于根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。可选的，所述路径获取模块包括：第一计算单元，用于根据所述邻接矩阵，获取头车经过一次通信、二次通信直至预设次数通信的所有可能的通信路径，并获取每个所述通信路径的通信距离和决策变量，所述决策变量表示通信路径中终点车辆的前一个通信车辆，所述预设次数等于所述车队的车辆数－1；第二计算单元，用于获取所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径和决策变量；路径确定单元，用于根据所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径的决策变量获取通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。可选的，所述路径确定单元具体用于根据所述预设次数通信路径、预设次数-1通信路径直至一次通信路径中通信距离最短的决策变量逆序确定通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。可选的，所述间距获取模块包括：位置获取单元，用于利用所述车队中的头车获取本车位置信息和车队中其他车辆的位置信息，并根据所述本车位置信息和车队中的其他车辆的位置信息计算所述头车与其他车辆的间距；间距计算单元，用于利用所述头车接收车队中其他车辆发送的本车与其他车辆的间距，并根据接收的信息获取除头车外的车辆与其他车辆的间距。一种编队行驶方法，包括：将多辆车辆进行编队，形成车队；根据上述任一项所述的编队行驶的通信路径的确定方法确定通信路径；所述车队中的头车发送控制指令控制所述车队中其他车辆的运行状态，所述控制指令按照通信路径在所述车队中传输。从上述技术方案可以看出，本专利技术实施例提供了一种编队行驶的通信路径的确定方法、确定系统及编队行驶方法，其中，所述编队行驶的通信路径的确定方法通过获取所述邻接矩阵，并将获取所述车队的通信路径的问题归结为旅行商问题，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。以实现降低信号在所述车队内的通信总路程，从而降低了出现信号数据丢失的概率，提升了车队编队行驶的稳定性和安全性，同时，通过所述编队行驶的通信路径的确定方法确定出的通信路径最短，极大地降低了所述车队中头车和尾车之间直接通信的概率，从而降低了车间最大通信距离对车队规模的限制，进而一定程度上提升了车队规模的上限。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请的一个实施例提供的一种编队行驶的通信路径的确定方法的流程示意图；图2为本申请的一个实施例提供的一种车队的构成示意图；图3为本申请的另一个实施例提供的一种编队行驶的通信路径的确定方法的流程示意图；图4为本申请的又一个实施例提供的一种编队行驶的通信路径的确定方法的流程示意图；图5为本申请的一个优选实施例提供的一种编队行驶的通信路径的确定方法的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编队行驶的通信路径的确定方法，其特征在于，应用于编队行驶的车队，所述车队包括多辆车辆，所述编队行驶的通信路径的确定方法包括：所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距；利用所述头车与其他车辆的间距和除头车外的车辆与其他车辆的间距构成所述车队的邻接矩阵；根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。

【技术特征摘要】
2016.12.19 CN 20161117874861.一种编队行驶的通信路径的确定方法，其特征在于，应用于编队行驶的车队，所述车队包括多辆车辆，所述编队行驶的通信路径的确定方法包括：所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距；利用所述头车与其他车辆的间距和除头车外的车辆与其他车辆的间距构成所述车队的邻接矩阵；根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径。2.根据权利要求1所述的编队行驶的通信路径的确定方法，其特征在于，所述根据所述邻接矩阵，利用动态规划算法获取所述车队的通信距离最短的路径作为所述车队的通信路径包括：根据所述邻接矩阵，获取头车经过一次通信、二次通信直至预设次数通信的所有可能的通信路径，并获取每个所述通信路径的通信距离和决策变量，所述决策变量表示通信路径中终点车辆的前一个通信车辆，所述预设次数等于所述车队的车辆数－1；获取所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径和决策变量；根据所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径的决策变量获取通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。3.根据权利要求2所述的编队行驶的通信路径的确定方法，其特征在于，所述根据所有通信次数通信中的所有通信路径中通信距离最短的通信路径的决策变量获取通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径包括：根据所述预设次数通信路径、预设次数-1通信路径直至一次通信路径中通信距离最短的决策变量逆序确定通信路径中的通信车辆顺序，并根据所述通信路径中的通信车辆顺序构成所述通信路径。4.根据权利要求1所述的编队行驶的通信路径的确定方法，其特征在于，所述车队中的头车获取与其他车辆的间距，并获取除头车外的车辆与其他车辆的间距包括：所述车队中的头车获取本车位置信息和车队中其他车辆的位置信息，并根据所述本车位置信息和车队中的其他车辆的位置信息计算所述头车与其他车辆的间距；所述头车接收车队中其他车辆发送的本车与其他车辆的间距，并根据接收的信息获取除头车外的车辆与其他车辆的间距。5.一种编队行...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋华涛，娄玉强，常琳，李庆，陈大鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11