一种智能网联车的高速公路控制系统和特定路径服务方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能网联车的高速公路控制系统和特定路径服务方法，所述系统包括以下一种或者多种组成部分：路侧单元网络；交通控制单元和交通控制中心网络；车载单元和车辆接口；交通运营中心；用于信息和计算服务的云平台。本发明专利技术根据用户出行需求为智能网联车辆提供定制路线、控制和服务的系统和方法。该系统基于包括智能道路基础设施系统的智能网联交通系统，为CAV提供运输管理和运营以及车辆控制。

A Highway Control System and Specific Path Service Method for Intelligent Network Interconnection

The invention discloses a freeway control system and a specific path service method for intelligent network interlocking. The system comprises the following components: roadside unit network; traffic control unit and traffic control center network; vehicle unit and vehicle interface; traffic operation center; and cloud platform for information and computing services. The invention provides a customized route, control and service system for the intelligent network connected vehicle according to the user's travel demand. The system is based on the Intelligent Network Intermodal Transportation System, which includes the Intelligent Road Infrastructure System. It provides transportation management, operation and vehicle control for CAV.

【技术实现步骤摘要】
一种智能网联车的高速公路控制系统和特定路径服务方法
本专利技术涉及一种基于智能网联系统的定制路线服务和方法，为智能网联车(CAV)提供交通管理与运营，及单个车辆控制的智能路侧系统，以及可以根据客户出行需求为CAVs提供定制和特定路径的运营、控制、和服务。
技术介绍
自动驾驶车辆，即可以在有或者无人为输入情况下都能感知自身环境和自动巡航的车辆，正在发展当中。目前它们正在试验测试阶段，并没有得到商业推广应用。目前的车辆需要昂贵的和复杂的车辆系统，使得其推广成为一个巨大挑战。已公开的专利(申请号：201711222257.1)提出了一种代替性的系统和方法，即智能网联交通系统。该专利技术提供了一个交通管理系统，通过向车辆发送具体的具有时间敏感性的控制指令(如车辆跟驰、换道、路径导航等)，实现所有智能网联车的运行控制。此智能网联交通系统包括以下一种或多种组成：1)一个分层控制网络，包括交通控制中心、局部的交通控制单元；2)一个路侧单元网络(整合了车辆传感器的功能，I2V通信以实现控制指令的传递)；3)车载单元网络，安置于智能网联车内；4)无线通信和安全系统，实现局部和全局通信。此系统提供了一个更加安全、可靠和经济的途径，通过将车辆驾驶任务分布到分层的交通控制网络和路侧单元网络。本专利技术面向特定路径服务加强了公开专利(申请号：201711222257.1)提出的系统。本专利技术根据客户出行需求为CAVs提供而定制特定路径的运营、控制、和服务，由CAVH系统模块和方法提供帮助。具体地，本方法提供为车辆提供单独定制信息和实时控制指令，从而完成根绝客户出行需求制定的特定路径的各项任务，如车辆跟驰、换道、路径选择、路径诱导和最优化等，既适用于高速公路，也适用于城市道路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能网联车的高速公路控制系统和特定路径服务方法，为智能网联车(CAV)提供交通管理与运营，及单个车辆控制的智能路侧系统，以及可以根据客户出行需求为CAVs提供定制和特定路径的运营、控制、和服务。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能网联车的高速公路控制系统，包括以下一种或者多种组成部分：路侧单元网络；交通控制单元和交通控制中心网络；车载单元和车辆接口；交通运营中心；用于信息和计算服务的云平台。所述系统为车辆提供详细的定制化信息和具有时效性的控制指令，使车辆能够完成驾驶任务，并且为高速公路和城市道路提供运营和维护服务；所述系统为一个开放式平台，能够提供第三方应用和服务，以及提供外部代理需求和服务的接口；其中，定制化信息包括前车距离，前车速度，左右车辆/物体类型/位置，速度，分配路径，行人和自行车位置和速度等；具有时效性的控制指令包括加速，减速，转向等。所述系统能够实现以下功能中的一种或多种：感知；交通行为预测与管理；规划与决策制定；车辆控制。所述系统还包括以下一种或多种附加组成部分：有线和无线媒介的实时通信系统；能源供给网络；网络安全、保密和私有信息保护系统。所述网络安全、保密和私有信息保护系统具有以下功能：网络层面的保护：防止未经授权的侵入，以及在网络访问中的恶意用户；云层面的保护：帮助维护储存在云平台的数据安全；用以防止各种网络威胁的应用层面的保护，并支持对入侵和威胁进行测试。所述网络威胁包括：对保密信息的攻击，即窃取或复制目标的个人信息；对完整性的攻击，即破坏，企图信息或系统完整性，以及对用户数据和系统完整性的攻击；对可用性的攻击，即防止目标以勒索软件和拒绝服务的攻击形式访问它们的数据。所述云平台提供信息服务，信息服务包括数据感知、文件配置访问、外部服务和计算资源。所述系统将云平台和第三方信息源提供的数据用于系统没有覆盖或者没有完全覆盖的路段和选定路径。所述系统为各种不同出行需求的用户提供服务，包括：乘客、货物和移动服务提供者；不同自动化水平的车辆；单个目的地和多个目的地出行链用户。还包括车辆预警系统，用于将有关产生潜在风险的物体的消息发送给驾驶员或者无人驾驶车辆，消息包括物体位置、大小、类别和移动状态。还包括行人和非机动车预警系统，用于将车辆位置、类型和移动信息提供给行人和非机动车。所述路侧单元的安装时应当考虑以下因素：考虑道路几何形状，包括：直线，曲线，上坡，下坡，坡道和坡道；考虑到交通状况，包括：交通拥堵，交通事故，公路建设和极端天气。所述车载单元包括人机交互的功能，用于用户和车载单元之间的信息交流，功能包括用户速度识别、用户姿势识别、用户眼部凝视识别、触摸屏幕与按钮、语音合成。所述车载单元包括人机交互的功能基于车载单元的驾驶环境信息检测和通信，包括：RSU指令接收、激光雷达/雷达/摄像机检测、V2V通信、驾驶员警报、操作系统。所述车载单元包含紧急状态下的车辆控制方法和人机界面，具体包括：人类接管界面，允许人们有足够的时间和意识来接管车辆控制；紧急输入接口，允许系统检测或接收来自驾驶员或乘客的紧急信息。一种智能网联车的特定路径服务方法，所述方法包括：用户输入：提供包括起讫点(OD)信息，车辆类型、大小、能源类型等和用户偏好信息；路径选择：智能网联交通系统根据车辆型号、启程时间、出行链、车队、智能网联交通系统覆盖情况、天气和交通状态计算定制化路径或者调整路径计划，包括用户输入的首要和可选路径；路径校准：智能网联交通系统通过利用收集的有关安全、机动性、用户观点和交通状态的历史路径数据来校准特定路径。所述智能网联车的特定路径服务方法针对不同出行模式，包括：步行、非机动车、公共交通、私家车出行。所述路径选择是一种出行链生成算法，具体包括自动和手动生成方法：对于自动生成方法，基于用户需求和感知信息以及系统运营状态，系统生成优化停靠队列和相应的路径；对于手动生成方法，用户为系统提供停靠路径，系统将用户建议的路径计入考虑的选择项，用户选择或拒绝该选择项。所述路径选择用于实现驾驶任务，包括：微观层面，利用车载单元和路侧单元感知周围信息，包括车辆周围环境信息、车辆自身状态信息和交通状态信息；并且根据潜在交通事件的预测结果和中观层面的驾驶决策、车载单元和路侧单元收集到的数据信息控制车辆的跟驰、换道行为；中观层面，基于指示诱导路径、潜在交通事件预测结果和车载单元、路侧单元收集的数据，制定驾驶决策；宏观层面，基于交通状态信息的预测结果和车载单元、路侧单元获取的数据实时优化路径。所述智能网联车的特定路径服务方法使用用户优先管理策略，其中，用以计算用户优先权的因子包括：是否是应急车辆；用户支付方式选择；车辆占有率；到达时间需求；车辆自动驾驶化水平；智能网联交通系统的道路覆盖率。所述智能网联车的特定路径服务方法还包括冲突点控制算法，具体包括：交通和环境信息检测，包括机动车和非机动车、自行车和行人；移动物体检测和预测；潜在冲突预测；冲突解决和控制指令生成，用来在考虑由高水平交通控制中心/交通控制单元支撑的安全和高效情况下控制车辆。所述智能网联车的特定路径服务方法还包括：对道路网络进行计算建模的模型驱动方法；考虑交通条件和外部信息资源的数据驱动方法。所述方法应用于多模式管理，包括：匝道控制；变速限制；驾驶员信息；可变信息标志；动态路径诱导。所述智能网联车的特定路径服务方法利用实时路径调整算法根据目的地的变化、交通条件的变化、交通事件的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：包括以下一种或者多种组成部分：路侧单元网络；交通控制单元和交通控制中心网络；车载单元和车辆接口；交通运营中心；用于信息和计算服务的云平台。

【技术特征摘要】
1.一种智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：包括以下一种或者多种组成部分：路侧单元网络；交通控制单元和交通控制中心网络；车载单元和车辆接口；交通运营中心；用于信息和计算服务的云平台。2.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述系统为车辆提供详细的定制化信息和具有时效性的控制指令，使车辆能够完成驾驶任务，并且为高速公路和城市道路提供运营和维护服务；所述系统为一个开放式平台，能够提供第三方应用和服务，以及提供外部代理需求和服务的接口。3.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述系统能够实现以下功能中的一种或多种：感知；交通行为预测与管理；规划与决策制定；车辆控制。4.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述系统还包括以下一种或多种附加组成部分：有线和无线媒介的实时通信系统；能源供给网络；网络安全、保密和私有信息保护系统。5.根据权利要求4所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述网络安全、保密和私有信息保护系统具有以下功能：网络层面的保护：防止未经授权的侵入，以及在网络访问中的恶意用户；云层面的保护：帮助维护储存在云平台的数据安全；用以防止各种网络威胁的应用层面的保护，并支持对入侵和威胁进行测试。6.根据权利要求5所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述网络威胁包括：对保密信息的攻击，即窃取或复制目标的个人信息；对完整性的攻击，即破坏，企图信息或系统完整性，以及对用户数据和系统完整性的攻击；对可用性的攻击，即防止目标以勒索软件和拒绝服务的攻击形式访问它们的数据。7.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述云平台提供信息服务，信息服务包括数据感知、文件配置访问、外部服务和计算资源。8.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述系统将云平台和第三方信息源提供的数据用于系统没有覆盖或者没有完全覆盖的路段和选定路径。9.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述系统为各种不同出行需求的用户提供服务，包括：乘客、货物和移动服务提供者；不同自动化水平的车辆；单个目的地和多个目的地出行链用户。10.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：还包括车辆预警系统，用于将有关产生潜在风险的物体的消息发送给驾驶员或者无人驾驶车辆，消息包括物体位置、大小、类别和移动状态。11.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：还包括行人和非机动车预警系统，用于将车辆位置、类型和移动信息提供给行人和非机动车。12.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述路侧单元的安装时应当考虑以下因素：考虑道路几何形状，包括：直线，曲线，上坡，下坡，坡道和坡道；考虑到交通状况，包括：交通拥堵，交通事故，公路建设和极端天气。13.根据权利要求1所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述车载单元包括人机交互的功能，用于用户和车载单元之间的信息交流，功能包括用户速度识别、用户姿势识别、用户眼部凝视识别、触摸屏幕与按钮、语音合成。14.根据权利要求13所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述车载单元包括人机交互的功能基于车载单元的驾驶环境信息检测和通信，包括：RSU指令接收、激光雷达/雷达/摄像机检测、V2V通信、驾驶员警报、操作系统。15.根据权利要求13所述的智能网联车的高速公路控制系统，其特征在于：所述车载单元包含紧急状态下的车辆控制方法和人机界面，具体包括：人类接管界面，允许人们有足够的时间和意识来接管车辆控制；紧急输入接口，允许系统检测或接收来自驾驶员或乘客的紧急信息。16.一种智能网联车的特定路径服务方法，其特征在于：所述方法包括：用户输入：提供包括起讫点信息，车辆类型、大小、能源类型和用户偏好信息；路径选择：智能网联交通系统根据车辆型号、启程时间、出行链、车队、智能网联交通系统覆盖情况、天气和交通状态计算定制化路径或者调整路径计划，包括用户输入的首要和可选路径；路径校准：智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：程阳，冉斌，张健，谭华春，陈志军，张震，陈天怡，李深，董硕煊，石昆松，李琴，万霞，陈晓轩，李林超，徐凌慧，何赏璐，万红亮，林杨欣，高婷婷，许世燕，
申请(专利权)人：南京锦和佳鑫信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32