一种高速公路车辆柔性编组系统及方法与流程

本发明涉及一种高速公路车辆柔性编组系统及方法，属于高速公路交通管理技术领域。

背景技术：

当前的高速公路车辆运行是按单位车辆各自行驶的方式进行，高速公路的通行环境和交通参与者相对于其他道路较为简单。但是，在交通量大、驾驶人员驾驶技能不熟练、陌生路段等情况时会出现拥堵、无序的运行状态，并容易引发交通事故。

技术实现要素：

技术问题：针对上述现有高速公路存在的问题，提出一种高速公路车辆柔性编组系统及方法，通过把具有相同或者接近目的地的同类型车辆进行自动柔性编组，将无序的运行方式改变为类似于轨道交通车辆行驶的有序运行方式。

技术方案：本发明提供的一种高速公路车辆柔性编组系统，包括

道路分系统，设置于高速公路各入口和出口，用于对车载分系统的签到、签出及授权；

车载分系统，设置于各车辆上，用于在通过道路分系统的授权后，根据驾驶人主观意愿自动与其他车载分系统进行数据交互以完成柔性编组，实现一定数量的车辆按一定的车距以相同速度编队行驶，到达驾驶人预设目的地高速出口前自动退出编组；

道路分系统和车载分系统构成分布式结构。

作为改进，道路分系统和车载分系统通过无线数据网络自动与各车载分系统进行数据交互，所述无线数据网络包括蓝牙网络、4g网络、5g网络。

作为另一种改进，所述道路分系统配有面向高速公路监管方的人机交互界面，显示当前高速公路气象信息、道路维护信息、当前车辆编组信息；所述车载分系统配有面向车辆驾驶人员的人机交互界面，显示当前车辆的行驶信息、编组信息。

本发明还提供了一种高速公路车辆柔性编组方法，利用高速公路车辆柔性编组系统，步骤如下：

(1)当车辆驶入高速公路时，车载分系统和道路分系统自动进行数据交互，车载分系统向道路分系统进行签到；进行签到时，道路分系统授权车载分系统自动开启；

(2)车载分系统得到道路分系统的授权开启后，与车辆驾驶人员进行交互，完成行驶目的地及是否编组确认后，在无线数据网络有效范围内搜寻可加入车辆编组，并自动加入已有编组尾部，若无车辆编组，则作为新编组头车等待其他车辆加入编组；

(3)车辆加入编组后，组内车辆的车载分系统自动协调每辆车的车速和车距，加减速同步，使得车速和车距整体保持一致；

(4)当有车辆行驶到目的地附近的高速出口时，车载分系统提前发出提示信息，提醒驾驶员退出编组、变道、驶向高速出口匝道；编组内其他车辆的车载分系统在有车辆退出编组时，控制编组自动减速至安全变道速度；待车辆退组后，原先尾随退组车辆的车辆自动加速，以缩短因车辆退组增加的与前车的车距；

(5)当车辆驶出高速公路时，车载分系统和道路分系统自动进行数据交互，车载分系统向道路分系统进行签出；进行签出时，道路分系统授权车载分系统自动关闭。

步骤(2)中，车距控制在5-10m。

步骤(2)中，编组原则为：按机动车辆类型和分类标准进行分类编组，只允许同类型车辆编组，如货车和轿车不可能进入同一编组，燃油车和电动车也不能进入同一编组。

步骤(3)中，车载分系统与车载电脑连接，与车辆定速巡航系统、gps系统及前后测距雷达系统对接，并可控制车辆入自动驾驶状态，头车车载分系统实时监控头车行驶状态并及时进行安全驾驶干预。

有益效果：本发明提供的高速公路车辆柔性编组方法，设计合理、安全可靠，可把具有相同或者接近目的地的同类型车辆进行柔性编组，车辆加入、保持、退出编组均由计算机系统自动控制，将现有高速公路无序的运行方式改变为类似于轨道交通车辆行驶的有序运行方式，极大的提高了高速公路的通行效率和安全性。此外，车辆编组后匀速运行，也可节约车辆油耗，降低用车成本。

附图说明

图1为本发明的逻辑流程图。

具体实施方式

下面对本发明作出进一步说明。

实施例1：安装有车载分系统的车辆a从南京出发沿沪宁高速驶向苏州。

车辆a进入南京沪宁高速入口时，沪宁高速道路分系统通过无线数据网络(蓝牙/4g/5g等)自动与各车载分系统进行数据交互获取车辆信息、驾驶人信息；车载系统得到授权开启后，驾驶员可以通过语音或者输入目的地并确认是否编组，车载系统同时自动选择合适的高速出口，车辆继续由驾驶人驾驶并正常行驶；

车载分系统在无线数据网络有效范围内搜寻可加入车辆编组，若编组未满，则提示可加入已有编组尾部，若无车辆编组或编组已满，则作为新编组头车等待其他车辆加入编组；由驾驶员或者由车载系统接管驾驶将车辆驶入编组，此时及编组状态中，组内车辆除头车外，处于自动驾驶状态，车载分系统自动协调每辆车的车速，加减速同步，使得车速整体保持一致，车距控制在5米～10米范围内；头车车载分系统实时监控头车行驶状态并及时进行安全驾驶干预，防范危险及意外发生，头车如配有自动驾驶系统也可由车载系统自动驾驶；

当车辆a行驶到目的地苏州附近的高速出口时，车载分系统提前发出提示信息，提醒驾驶员退出编组，变道，驶向高速出口匝道；编组内其他车辆的车载分系统在有车辆退出编组时，控制编组自动减速至安全变道速度，待车辆退组后，原先尾随退组车辆的车辆自动加速，以缩短因车辆退组增加的与前车的车距；

当车辆a行驶出高速出口时，道路分系统完成车载分系统签出，并授权关闭车载分系统，此后由驾驶员自行驾驶车辆。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应该理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不脱离本发明权利要求书所限定的专利范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供的一种高速公路车辆柔性编组系统，包括道路分系统，设置于高速公路各入口和出口，用于对车载分系统的签到、签出及授权；车载分系统，设置于各车辆上，用于在通过道路分系统的授权后，根据驾驶人主观意愿自动与其他车载分系统进行数据交互以完成柔性编组，实现一定数量的车辆按一定的车距以相同速度编队行驶，到达驾驶人预设目的地高速出口前自动退出编组；道路分系统和车载分系统构成分布式结构。本发明还提供了一种高速公路车辆柔性编组方法。本发明提供的高速公路车辆柔性编组方法，设计合理、安全可靠，极大的提高了高速公路的通行效率和安全性。此外，车辆编组后匀速运行，也可节约车辆油耗，降低用车成本。

技术研发人员：袁创
受保护的技术使用者：袁创
技术研发日：2018.08.24
技术公布日：2018.12.11