【技术实现步骤摘要】
一种基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统
本专利技术为一个综合的系统可以实现智能网络卡车系统的控制。具体而言，系统通过向车辆发送实时的、具体的控制指令实现车辆的跟驰、换道、路径规划等。
技术介绍
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。本专利技术面向货运服务和重型车辆加强了公开专利(申请号：201711222257.1)提出的系统。重型车辆在有人或无人参与情况下由路侧单元进行检测和巡航的货运管理系统正在构建当中。当前，它们还处于实验测试阶段，还没有进行广泛的商业应用。现有的系统和方法大多复杂、昂贵并且不可靠，这使得系统的普遍化执行成为一个重大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动驾驶车辆运营控制系统，用于实现智能网联交通系统中自动驾驶货车的控制与运营，具体通过向货车定制的实时交通信息和发送相应的控制指令来实现。...
【技术保护点】
1.一种基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：该系统包括：/n(1)路侧单元网络；/n(2)交通控制单元和交通控制中心网络；/n(3)能够进行人车交互的车载单元；/n(4)交通运营中心；/n(5)基于云的信息和计算服务平台；/n所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统能够实现以下一种或多种功能：/n(1)传感；/n(2)交通行为预测与管理；/n(3)计划和决策制定；/n(4)车辆控制；/n所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统由以下部分提供支持：/n(1)有线和无线的实时通信；/n(2)电力供应网络；/n(3)网络安全系统。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：该系统包括：
(1)路侧单元网络；
(2)交通控制单元和交通控制中心网络；
(3)能够进行人车交互的车载单元；
(4)交通运营中心；
(5)基于云的信息和计算服务平台；
所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统能够实现以下一种或多种功能：
(1)传感；
(2)交通行为预测与管理；
(3)计划和决策制定；
(4)车辆控制；
所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统由以下部分提供支持：
(1)有线和无线的实时通信；
(2)电力供应网络；
(3)网络安全系统。
2.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：该系统应用在自动驾驶车道，所述自动驾驶车道为公路的部分车道或所有车道上，所述自动驾驶车道通过隔离方式与普通车道分隔。
3.根据权利要求2所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述隔离方式为以下一种或多种的组合：
(1)标线隔离：通过白色实线将自动驾驶车道和普通驾驶车道分离；
(2)护栏隔离：通过护栏将自动驾驶车道和普通驾驶车道隔离；
(3)路基隔离：通过路基将自动驾驶车道和普通驾驶车道隔离。
4.根据权利要求2所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述自动驾驶车道分为以下类型：(1)客货混合的自动驾驶专用车道；(2)客货分离的自动驾驶专用车道；(3)非专用车道。
5.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述自动驾驶货车为自动驾驶货车重型、中型和轻型货运车辆，包括任何超大、超重、超高、超长的货运车辆。
6.根据权利要求1或5所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述自动驾驶货车处于SAE自动化级别1级或更高级别，其具备或不具备车载和路侧设施间的通信能力。
7.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述路侧单元网络包括：
(1)感知模块，用于驾驶环境检测；
(2)通信模块，用于车辆、交通控制单元和基于云的信息和计算服务平台之间基于有线或无线媒介的通信；
(3)数据处理模块，用于处理、融合和计算感知和通信模块获得的数据；
(4)接口模块，用于完成数据处理模块和通信模块之间的信息交互；
(5)自适应电力供给模块，用于根据当地有备用冗余度的电网情况调节电力传输。
8.根据权利要求7所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述感知模块为以下一种或多种：
(1)雷达传感器，用于结合视觉传感器感知驾驶环境和车辆属性数据，雷达传感器为激光雷达、微波雷达、超声波雷达、毫米波雷达中的一种或多种；
(2)视觉传感器，用于结合雷达传感器获取驾驶环境数据，视觉传感器为彩色摄像头、夜间红外摄像头、夜间热感摄像头
(3)卫星导航系统，用于结合惯性导航系统支撑车辆定位，卫星导航系统为DGPS、北斗系统的一种或多种；
(4)惯性导航系统，用于结合卫星定位系统支撑车辆定位，惯性导航系统为惯性参考系统；
(5)车辆识别设备，为以下的一种或多种：RFID、蓝牙、Wifi、蜂窝网络。
9.根据权利要求1、7或8任一所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述路侧单元网络的布设方式如下：
(1)基于道路设施的固定位置，包括：高速公路路侧、高速公路上/下匝道、互通立交、桥、隧道、收费站；
(2)移动位置，包括：无人机；
(3)对于特殊场景，增加路侧单元的安装位置，所述特殊场景包括：交通拥堵、交通事故、高速公路施工、极端天气；
(3)路侧单元间距和布局基于以下因素：道路几何形状、重型车的尺寸、重型车的动力特性、重型车的密度、重型车的盲区范围；
(4)路侧单元安装方式为以下的一种或多种：门架式、单臂式、双臂式。
10.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述交通控制单元和交通控制中心网络用于统执行以下功能：
(1)交通控制中心用于实现综合交通运输业务优化，数据处理和记忆功能，并为用户提供操作界面；
(2)交通控制单元用于实现基于预先安装的算法高度自动化的实时交通车辆控制和数据处理功能。
11.根据权利要求1或10所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述交通控制单元和交通控制中心网络包括：
(1)宏观TCC，处理来自区域TCC的信息，并为区域TCC提供控制目标；
(2)区域TCC，处理来自道路TCC的信息，并为道路TCC提供控制目标；
(3)道路TCC，处理来自宏观和分段TCU的信息，并提供分段TCU提供控制目标；
(4)分段TCU，处理来自道路/点TOC的信息，并为点TCU提供控制目标；
(5)点TCU，处理来分段TCU和路侧单元的信息并向路侧单元提供基于车辆的控制指令，其中路侧单元提供具有定制的交通信息和控制指令的传输，并接收由自动驾驶货车提供的信息。
12.根据权利要求1、10或11所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述交通控制中心包括以下模块：
(1)连接和数据交换模块，提供不同交通控制中心之间的数据连接和交换功能，该模块具有数据处理，数据格式转换，防火墙，加密和解密的功能；
(2)传输模块，为不同交通控制中心之间的数据交换提供各种通信方法，包括各种无线和有线硬件和软件，该模块提供云平台内不同传输网络之间的接入功能和数据转换功能；
(3)服务管理模块，为应用模块提供数据存储，数据搜索，数据分析，还具有信息安全，隐私保护和网络管理功能；
(4)应用模块，提供对整交通控制中心的各种管理和控制，包括车辆和道路的协同控制，监控，紧急服务以及人与设备的交互。
13.根据权利要求1、10或11所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述交通控制单元包括以下模块：
(1)传感器和控制模块，提供传感和控制功能；
(2)通信模块，为自动驾驶货车和路侧单元之间的数据交换提供各种通信网络功能；
(3)服务管理模块，为应用模块提供数据存储，数据搜索，数据分析，具有信息安全，隐私保护和网络管理的功能；
(4)应用模块，提供各种管理和控制，包括车辆和道路的本地协同控制，监控和紧急服务。
14.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述交通运营中心通过交互接口进行交通控制中心的控制与数据交互，所述交互接口包括信息共享接口和车辆控制接口，其中信息共享接口由以下组成：
(1)能够从网联和所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统和其他共享移动系统共享和获取交通数据的接口，交通数据包括公交密度，速度和轨迹；
(2)能够从所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统和其他共享移动系统共享和获取交通事件的接口，交通事件包括极端天气和路面故障；
(3)能够与其他共享移动系统共享和获取乘客需求模式的接口；
(4)能够根据所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统给出的信息动态调整价格的接口；
(5)能够允许特殊部门删除，更改和共享信息的界面；
车辆控制接口由以下组成：
(1)允许所述基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统在某些情况下控制车辆的接口；
(2)当在同一专用/非专用车道上行驶时，允许相关车辆与其他共享出行服务提供商(SMSP)车辆形成队列运行的接口；
(3)允许特殊机构在极端条件下控制车辆的界面，极端条件包括重大事故和自然灾害。
15.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述车载单元包括：
(1)通讯模块，用于实现路侧单元与车载单元之间、车载单元与车载单元之间的通讯；
(2)数据采集模块，用于收集自动驾驶货车内部与外侧检测器的数据及自动驾驶货车状态监测；
(3)车辆控制模块，收取路侧单元传输的控制策略协助路侧设备实现驾驶任务，驾驶任务包括但不局限于：跟驰、换道。
16.根据权利要求1或15所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述车载单元通过以下功能协助路侧设备实现车辆控制：
(1)接收路侧单元的数据，包括但不局限于：
a.车辆控制策略；
b.出行路径与交通信息；
c.服务数据；
(2)传送数据至路侧单元，包括但不局限于：
a.驾驶员输入数据；
b.驾驶员状态数据；
c.车辆状态数据；
d.货物状态数据；
(3)采集数据，包括但不局限于：
a.货车发动机状态；
b.自动驾驶货车的速度；
c.运输物品状态；
d.车辆周围物品；
e.驾驶员状态；
(4)接管车辆控制，在某些特殊场景下，包括但不局限于：
a.极端天气条件；
b.交通事件；
c.通讯故障。
17.根据权利要求1所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述基于云的信息和计算服务平台支持自动驾驶货车的自动驾驶应用服务和大数据处理，包括云平台架构和数据交换标准、云操作系统、数据高效存储及检索模块、大数据关联分析和深度挖掘模块、数据安全体系，其中数据安全体系包括数据存储安全，传输安全和应用安全三个维度，具体体现为：
(1)云安全：数据加密、数据混淆、数据脱敏、数据审计的技术应用；
(2)管安全：实现通讯加密体系、身份认证体系、证书体系、防重放、防篡改、防伪造的技术应用；
(3)端安全：车载安全网关、安全监测系统、车载防火墙、车载入侵检测系统。
18.根据权利要求1或17所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在于：所述基于云的信息和计算服务平台为路侧单元网络、交通控制单元和交通控制中心网络提供信息和计算服务，包括但不限于：
(1)存储即服务，满足智能道路基础设施系统的额外存储需求；
(2)控制即服务，为智能道路基础设施系统提供额外的控制功能；
(3)计算即服务，提供需要额外计算资源的智能道路基础设施系统实体或实体组；
(4)感知即服务，为智能道路基础设施系统提供额外的感知功能。
19.根据权利要求1或17所述的基于智能网联系统的自动驾驶货车运营控制系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉斌，栾琨，余海燕，程阳，沈毅，许世燕，张小丽，高红丽，王少华，万红亮，李林超，徐凌慧，顾海燕，祝俪菱，张麟凤，王一飞，李琴，秦严严，黄海南，孙东治，赵李萍，
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
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