一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统

本发明公开了一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,该系统主要有五部分子系统组成:基于高精度地图的虚拟轨道子系统,位于路口等其他有交叉行驶工况的智能交通指挥子系统,位于路段行驶工况的智能驾驶车辆、车队运动、变道控制子系统,路段出入口驶入及驶出控制子系统,基于交通网络全局的协调控制子系统。本发明能够帮助目前日益成熟的自动驾驶技术达到更高等级的自动驾驶,借助自动驾驶的受控性及智能交通网络的宏观及微观调控,提升交通网络运输效率,全局控制,预防拥堵。

专利类型: 发明专利
申请(专利)号: CN202011487277.3
申请日期: 2020年12月16日
公开(公告)日: 2021年4月30日
公开(公告)号: CN112735184A
主分类号: G08G1/16,G,G08,G08G,G08G1
分类号: G08G1/16,G,G08,G08G,G08G1,G08G1/16
申请(专利权)人: 上海蛛格科技有限公司
发明(设计)人: 刘涛,刘元敏,贾艳
主申请人地址: 200540 上海市金山区嘉定工业区叶城路912号J
专利代理机构: 北京八月瓜知识产权代理有限公司
代理人: 李斌
国别省市代码: 上海;31
主权项: 1.一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,包括 虚拟轨道子系统,在实际车道缺省处视情况用虚拟车道线在系统中连接补全; 交叉行驶工况的智能交通指挥子系统,用于监测车辆分流处车辆行驶情况并将所在路口处车辆分配目标车道; 路段行驶工况的智能驾驶车辆、车队运动、变道控制子系统,用于监测路段内所有车辆交通情况,根据车辆路径规划结果并结合当前路段交通情况,控制车辆、车队运动,判断车辆最佳变道点,提醒或控制车辆变道; 路段出入口驶入及驶出控制子系统,用于路段内到达目的地车辆驶出接收,及路段内欲接入路段车辆请求控制; 基于交通网络全局的协调控制子系统,用于从整个交通网络效率出发,针对每条路段及路口单独控制,达到整个交通网络或局部区域高效运行目标。 2.根据权利要求1所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,虚拟轨道子系统,可基于高精度地图或超宽带等定位方式,在实际车道缺省处用虚拟车道线在系统中连接补全和/或在路口处用虚拟车道线将驶出车道与驶入车道用虚拟车道线进行连接,该补齐连接包括所有可能被使用到的路线。 3.根据权利要求1或2所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,交叉行驶工况的智能交通指挥子系统用于将本路口车辆合理分配目标路口目标车道、路口来往车辆做局部车道级别路口分配。 4.根据权利要求1或2所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,路段行驶工况的车速、车道、路段驶入及驶出控制子系统用于实现车辆在路段的车速、车道控制,及响应到达目的地车辆的接收和新接入智能交通网络系统的请求,可根据车辆路径规划结果并结合当前路段交通信息等,提醒或控制车辆最佳车速及最佳行驶车道;其中车速控制遵循此控制策略,在保证行驶安全情况下,使能够在当前红绿灯周期能够通过路口的车辆尽可能长时间的保持道路限速的最高车速。 5.根据权利要求1或2所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,基于交通网络全局的协调控制子系统包括对所有车辆分流的的全局路径规划模块、分时段的车道分配模块和/或分时段的红绿灯时长占比调节模块。 6.根据权利要求5所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,所述车道分配模块对所控区域内所有入口及出口路段车流量情况监控,结合道路内车辆流向方向及数量,对所有道路进行动态全局规划,分配路段在交叉口向其他路段的车辆输送能力、导流车辆。 7.根据权利要求5所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,所述红绿灯时长占比调节模块针对所控区域内所有入口及出口路段车流量情况监控判断并调控,结合区域内整体进入和流出情况,对存在红绿灯的路口,根据所控区域每条路段负荷及车流量情况综合判断并调控,调整红绿灯占比及循环时长。 8.根据权利要求5或7所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,所述全局路径规划模块能够针对所控区域内所有入口及出口路段车流量情况监控并综合判断,结合区域内整体的进入和流出情况,对所有车辆进行分流的全局路径规划控制,导流车辆。 9.根据权利要求7所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,所述红绿灯时长占比调节模块遵循使单个路段路口处向周边路段输送车辆保持合理流量及频率值的策略。 10.根据权利要求5所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,所述全局路径规划模块遵循规划交通网络全局或局部区域内路段容量及负荷,避开高道路负荷区域,并预防特定道路超负荷的策略。 11.根据权利要求1、2、6、7、9或10任一项所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,还包含监控路段内交通信息的装置,涉及单个路段的入口及出口附近、交叉路口处和/或路段分岔口附近。 12.根据权利要求1、2、6、7、9或10任一项所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,虚拟轨道子系统可在路口处用虚拟车道线将驶出车道与驶入车道用虚拟车道线进行连接或基于路口的车道编号系统,针对交叉路口通行情况通过编号对应方式补齐。 13.根据权利要求3所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,交叉行驶工况的智能交通指挥子系统能结合车辆尺寸进行判断,为超长超宽等特种自动驾驶车辆动态合理分配目标路口。 14.根据权利要求4所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,路段行驶工况的车速、车道、路段驶入及驶出控制子系统可实现以下功能:当车辆不在决策车道时,判断车辆最佳变道点,提醒或控制车辆变道;和/或在路段内的出入口处,对于到达目的地的车辆能够根据车辆尺寸及转弯半径需求合理建议或控制车道及车速便于车辆驶出路段;和/或对于由路段内新驶入车辆,合理确定驶入时机、车道及车速控制;和/或在红绿灯场景下判断路段内车辆在当前红绿灯周期通行能力,提前建议车辆车速及换道控制;和/或在无交通灯场景下,判断目标路口及周边路口交通情况,对自动驾驶车辆做合理加减速及车速提醒或控制,以保证路口通行安全;和/或该系统保留路段所有交通指示,能够结合所有交通指示对车辆进行合理控制;和/或当车辆偶遇周边影响交通行驶的紧急工况时,车辆避障由单车完成,避障结束自动由智能交通网络接管。 15.根据权利要求1或2所述的一种实现高等级自动驾驶及高效运输的智能交通系统,其特征在于,交叉行驶工况的智能交通指挥子系统至少遵从以下判断规则,第一层开关控制,为输出路口当前车道车辆向周边三路口及掉头路口的请求开关,车辆宏观路径规划决定第一层开关状态;第二层开关控制,当前车辆针对目标路口的目标输送车道进行请求,车辆的宏观路径规划与目标路口路段内各车道的导流方向共同决定第二层开关状态,当目标路口内存在多条符合宏观路径规划的车道时,开关状态可为多选,但依据路口通行的方便程度,目标车道存在优先级之分;第三层开关控制,在预先设定虚拟车道线情况下,本层开关用于决策多路口车辆交汇于接收车道时是否会发生碰撞的决策;第四层开关控制,则用于决策单一路口处多车道车辆需要向同一接收车道时输出车辆时的碰撞管理。
法律状态: 公开