【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车路协同控制领域，具体涉及一种移动式车路协同路侧设备及其调度方法。
技术介绍
1、在城市道路中，交通拥堵、交通事故等多发生在路口区域，交通信号灯是加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具，信号灯由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。然而，刚建设好尚未正式投入使用的公路和一些乡镇或者农村等经济相对比较落后的地区，十字路口是没有交通信号灯的，此种场景下，由于车辆驾驶员争抢道路优先行使权，极容易造成交通事故，造成生命财产的损失。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种移动式车路协同路侧设备及其调度方法，通过具备车路协同功能的无人机临时充当没有交通信号灯的十字路口的路侧智能基础设施，更便捷、高效和低成本地完善车路协同路侧智能系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种移动式车路协同路侧设备调度方法，包括：
3、初始状态下，对所管辖区域内的路口，均匀分布设置移动式车路协同路侧设备；所述的移动式车路协同路侧设备为搭载有车路协同模块的无人机；
4、周期性接收所有移动式车路协同路侧设备的状态信息和交通流量信息，记录当前时刻所有移动式车路协同路侧设备的状态信息；
5、根据所述路口的位置、以及对应路口的交通流量信息，生成车路协同任务的调度指令，下达给筛选出的无人机，使得被筛选出的无人机移动到调度指令指定的路口，由无人机所搭载的车路协同模块与通信覆盖范围内的
6、调度过程中，向剩余电量低于预设电量值的无人机发送充电指令，使其飞行至车路协同无人机平台充电。
7、在所述的记录当前时刻所有移动式车路协同路侧设备的状态信息后，根据移动式车路协同路侧设备的状态信息生成移动式车路协同路侧设备信息总集；移动式车路协同路侧设备的状态信息至少包括：无人机编号、无人机位置、无人机的工作状态以及无人机的剩余电量；所述移动式车路协同路侧设备信息总集表示为b(t)，其内包含移动式车路协同路侧设备信息集
8、b(x)＝{x,g(x),t(x),z(x),d(x),p(x)}，其中，t为当前时刻，x为无人机编号；g(x)＝{1,2,3}表示无人机的工作状态，其取值1、2、3分别表示空闲状态、充电状态和占用状态；t(x)为无人机从当前时刻到预计为空闲状态的时间,z(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的时间,d(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的飞行距离，p(x)为各无人机转变为空闲状态时的位置。
9、无人机从当前时刻到预计为空闲状态的时间t(x)的计算方式为：
10、
11、其中，t1为当前时刻直至无人机电量充满所需要的时间，t2为当前时刻到占用状态结束时间的时间差，δt为根据历史记录计算得出的误差值。
12、筛选得到执行任务的无人机的方法为：计算得到各无人机空闲状态时距离任务位置的飞行距离d1(x)以及任务位置距车路协同无人机平台的飞行距离d2(x)，得到满足距离需求d(x)＞d1(x)+d2(x)的无人机总集b1(t),计算得到b1(t)中各无人机空闲状态时移动到任务位置的飞行时间z1(x)、各无人机从任务位置移动到车路协同无人机平台的飞行时间z2(x)以及任务执行时间z3(x)，得到满足任务时间需求z(x)＞z1(x)+z2(x)+z3(x)的无人机总集b2(t),从b2(t)中选取【z1(x)+z2(x)+z3(x)】的值最小对应的无人机作为执行车路协同任务的无人机。
13、无人机在电量低于预设电量值时或执行完成任务后，默认回到车路协同无人机平台进行充电；当无人机在执行完成一个任务后，仍被筛选作为执行下一个任务的无人机时，则该无人机跳过回到车路协同无人机平台进行充电的流程，执行下一个任务。
14、在无人机到达任务位置后，无人机在其通信覆盖范围内搜索合适落点，当存在合适落点时无人机附着于合适落点上执行车路协同任务，否则无人机滞空执行车路协同任务；合适落点至少包括电线杆、信号塔及达到预设高度的树木。
15、还提供一种移动式车路协同路侧设备调度云平台，本平台包括云服务器，用于实现上述任一项所述的移动式车路协同路侧设备调度方法。
16、调度云平台通过客户端进行控制，客户端对调度云平台的可操作进程包括认证进程、分配进程和下线进程，本方法的执行属于分配进程，在操作分配进程之前需完成认证进程，客户端在完成认证进程后取得对调度云平台的控制权；客户端在操作下线进程后解除对调度云平台的控制权。
17、还提供一种用于配合实现上述任一项所述的移动式车路协同路侧设备调度方法的移动式车路协同路侧设备，包括无人机，及搭载在无人机上的车路协同模块；
18、所述的车路协同模块用于在指定的路口与通信覆盖范围内的车辆进行信息交互，完成车路协同工作；
19、所述的无人机用于在接到调度指令后移动到调度指令指定的路口，并实时上传状态信息和所搭载的车路协同模块采集的交通流量信息，在接到充电指令后飞行至车路协同无人机平台充电。
20、车路协同模块具体包括通信模块、道路信息采集处理模块和道理信息存储模块；其中，
21、通信模块，用于无人机与车辆的信息交互；
22、道路信息采集处理模块，用于采集通信覆盖范围内各路口的交通流量信息；根据车辆位置信息分配各车辆的行驶路权，并将各车辆分配后的行驶路权通过通信模块进行输出；道路信息处理模块内置高精度地图；
23、道路信息存储模块，用于对各车辆分配后的行驶路权及车辆位置信息进行存储。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、本专利技术通过无人机临时充当没有交通信号灯的十字路口的路侧智能基础设施，通过调度云平台的控制更便捷、高效和低成本地完善车路协同路侧智能系统。
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1.一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，在所述的记录当前时刻所有移动式车路协同路侧设备的状态信息后，根据移动式车路协同路侧设备的状态信息生成移动式车路协同路侧设备信息总集；移动式车路协同路侧设备的状态信息至少包括：无人机编号、无人机位置、无人机的工作状态以及无人机的剩余电量；所述移动式车路协同路侧设备信息总集表示为B(t)，其内包含移动式车路协同路侧设备信息集b(x)＝{x,g(x),T(x),z(x),d(x),p(x)}，其中，t为当前时刻，x为无人机编号；g(x)＝{1,2,3}表示无人机的工作状态，其取值1、2、3分别表示空闲状态、充电状态和占用状态；T(x)为无人机从当前时刻到预计为空闲状态的时间,z(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的时间,d(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的飞行距离，p(x)为各无人机转变为空闲状态时的位置。
3.根据权利要求2所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，无人机从当前时刻到预计
4.根据权利要求2所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，筛选得到执行任务的无人机的方法为：计算得到各无人机空闲状态时距离任务位置的飞行距离d1(x)以及任务位置距车路协同无人机平台的飞行距离d2(x)，得到满足距离需求d(x)＞d1(x)+d2(x)的无人机总集B1(t),计算得到B1(t)中各无人机空闲状态时移动到任务位置的飞行时间z1(x)、各无人机从任务位置移动到车路协同无人机平台的飞行时间z2(x)以及任务执行时间z3(x)，得到满足任务时间需求z(x)＞z1(x)+z2(x)+z3(x)的无人机总集B2(t),从B2(t)中选取【z1(x)+z2(x)+z3(x)】的值最小对应的无人机作为执行车路协同任务的无人机。
5.根据权利要求1所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，无人机在电量低于预设电量值时或执行完成任务后，默认回到车路协同无人机平台进行充电；当无人机在执行完成一个任务后，仍被筛选作为执行下一个任务的无人机时，则该无人机跳过回到车路协同无人机平台进行充电的流程，执行下一个任务。
6.根据权利要求1所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，在无人机到达任务位置后，无人机在其通信覆盖范围内搜索合适落点，当存在合适落点时无人机附着于合适落点上执行车路协同任务，否则无人机滞空执行车路协同任务；合适落点至少包括电线杆、信号塔及达到预设高度的树木。
7.一种移动式车路协同路侧设备调度云平台，其特征在于：本平台包括云服务器，用于实现权利要求1-6任一项所述的移动式车路协同路侧设备调度方法。
8.根据权利要求7所述的一种移动式车路协同路侧设备调度云平台，其特征在于，调度云平台通过客户端进行控制，客户端对调度云平台的可操作进程包括认证进程、分配进程和下线进程，本方法的执行属于分配进程，在操作分配进程之前需完成认证进程，客户端在完成认证进程后取得对调度云平台的控制权；客户端在操作下线进程后解除对调度云平台的控制权。
9.一种用于配合实现权利要求1-6任一项所述的移动式车路协同路侧设备调度方法的移动式车路协同路侧设备，其特征在于：包括无人机，及搭载在无人机上的车路协同模块；
10.根据权利要求9所述的移动式车路协同路侧设备，其特征在于，车路协同模块具体包括通信模块、道路信息采集处理模块和道理信息存储模块；其中，
...【技术特征摘要】
1.一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，在所述的记录当前时刻所有移动式车路协同路侧设备的状态信息后，根据移动式车路协同路侧设备的状态信息生成移动式车路协同路侧设备信息总集；移动式车路协同路侧设备的状态信息至少包括：无人机编号、无人机位置、无人机的工作状态以及无人机的剩余电量；所述移动式车路协同路侧设备信息总集表示为b(t)，其内包含移动式车路协同路侧设备信息集b(x)＝{x,g(x),t(x),z(x),d(x),p(x)}，其中，t为当前时刻，x为无人机编号；g(x)＝{1,2,3}表示无人机的工作状态，其取值1、2、3分别表示空闲状态、充电状态和占用状态；t(x)为无人机从当前时刻到预计为空闲状态的时间,z(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的时间,d(x)为无人机当前剩余电量还能继续执行车路协同任务的飞行距离，p(x)为各无人机转变为空闲状态时的位置。
3.根据权利要求2所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，无人机从当前时刻到预计为空闲状态的时间t(x)的计算方式为：
4.根据权利要求2所述的一种移动式车路协同路侧设备调度方法，其特征在于，筛选得到执行任务的无人机的方法为：计算得到各无人机空闲状态时距离任务位置的飞行距离d1(x)以及任务位置距车路协同无人机平台的飞行距离d2(x)，得到满足距离需求d(x)＞d1(x)+d2(x)的无人机总集b1(t),计算得到b1(t)中各无人机空闲状态时移动到任务位置的飞行时间z1(x)、各无人机从任务位置移动到车路协同无人机平台的飞行时间z2(x)以及任务执行时间z3(x)，得到满足任务时间需求z(x)＞z1(x)+z2(x)...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵奕铭，张睿源，杨伟，郭剑锐，刘鹏，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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