一种多车协同换道方法与流程

1.本技术涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种多车协同换道方法。


背景技术：

2.用于自动驾驶的云控系统由车辆和其他交通参与者、路侧基础设施、云控制平台、相关支撑平台、通信网络等组成的复杂大系统。可以消除交通管理与车辆管理之间的信息孤岛效应，提高道路基础设施利用率，提高交通管理优化水平，提高道路通行效率，减少交通安全事故，减少能源消耗。同时其建设进程将促进汽车、交通、通信、云计算等产业跨领域融合、协同发展，形成综合性高新技术产业集群效应。
3.现有的自动驾驶车辆一般都是自动驾驶车辆根据周遭环境，确定合适的换道时机，结合环境信息自行进行换道规划。若自动驾驶车辆在高渗透率的道路上行驶时，在换道过程中容易与其他车辆发生冲突，甚至无法找到可以换道的时机，使得自动驾驶车辆不能够安全及时换道。


技术实现要素：

4.本说明书实施例提供一种多车协同换道方法，以解决现有的自动驾驶车辆换道方法存在的无法安全及时换道的问题。
5.为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：
6.本说明书实施例提供的一种多车协同换道方法，可以包括：
7.获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；所述目标车辆为待换道的车辆；
8.根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；所述协同车辆与目标车辆位于不同的车道；所述协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆；
9.若存在协同车辆，则确定所述协同车辆的车辆信息；
10.基于所述目标车辆的车辆信息以及所述协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；
11.发送所述协同行驶指令至所述协同车辆，以便所述协同车辆留出换道空间供所述目标车辆换道。
12.本说明书中至少一个实施例能够达到以下有益效果：通过获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；根据交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；若存在协同车辆，则确定协同车辆的车辆信息；基于目标车辆的车辆信息以及协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；发送协同行驶指令至所述协同车辆，以便协同车辆留出换道空间供目标车辆换道，使得目标车辆能够在其他车辆的协同下安全及时完成换道。
附图说明
13.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本说明书实施例提供的一种多车协同换道方法在实际应用场景中的整体方案架构示意图；
15.图2是本说明书实施例提供的一种多车协同换道方法的流程示意图；
16.图3是本说明书实施例提供的一种消解多车辆存在换道冲突的示意图；
17.图4是本说明书实施例提供的一种车辆速度规划系统。
具体实施方式
18.为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书一个或多个实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书一个或多个实施例保护的范围。
19.以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
20.现有技术中，自动驾驶车辆一般都是自动驾驶车辆根据周遭环境，确定合适的换道时机，结合环境信息自行进行换道规划。若自动驾驶车辆在高渗透率的道路上行驶时，在换道过程中容易与其他车辆发生冲突，甚至无法找到可以换道的时机，使得自动驾驶车辆不能够及时换道。
21.为了解决现有技术中的缺陷，本方案给出了以下实施例：
22.图1为本说明书实施例中一种多车协同换道方法在实际应用场景中的整体方案架构示意图。
23.如图1所示，该方案主要可以包括：路侧感知设备1、服务器2、协同车辆3以及目标车辆4。在实际应用中，路侧感知设备1可以感知到道路中各个车辆的车辆信息以及道路环境信息，并将这些车辆信息以及道路环境信息发送至服务器2中。目标车辆4也可以将自身的车辆信息上报给服务器2，服务器2可以根据目标车辆4的车辆信息以及路侧感知设备发送的信息，确定目标车辆4是否需要协同换道。当确定目标车辆4需要协同换道，则对协同车辆3以及目标车辆4进行规划，将规划结果分别下发至协同车辆3以及目标车辆4，以便协同车辆3能够协同目标车辆4完成换道。
24.图2为本说明书实施例提供的一种多车协同换道方法的流程示意图。从程序角度而言，流程的执行主体可以为搭载于应用服务器或云控系统的程序或应用客户端。
25.如图2所示，该流程可以包括以下步骤：
26.步骤202：获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；所述目标车辆为待换道的车辆。
27.本说明书实施例中目标车辆可以是服务器根据车辆含有的行车规划确定的具有换道需要的车辆，也可以是上传的车辆信息中含有换道请求的车辆。可以根据目标车辆上
传的车辆信息中含有的位置信息以及路侧感知设备上传的车辆信息中的位置信息，查找目标车辆预设范围内的交通参与者的对应的交通参与者信息如车辆。该预设范围信息可以是以目标车辆为起点，向前以及向后搜索目标车辆所在道路100米范围内的车辆，范围的取值可以根据具体的道路情况进行设置，这里不做具体限定。
28.步骤204：根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；所述协同车辆与目标车辆位于不同的车道；所述协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆。
29.本说明书实施例中协同车辆是位于目标车辆待驶入目标车道且会妨碍目标车辆换道的车辆，该协同车辆需要进行速度调整，以便目标车辆安全顺利的驶入待驶入的车道。判断是否存在协同车辆，主要是判断是否有空间可供目标车辆换道。可以根据交通参与者的位置与目标车辆的位置，判断交通参与者与目标车辆之间的距离是否大于设定距离，若大于设定阈值，则说明目标车辆在换道时，无需协同，进而不需要其他车辆协同，即不存在协同车辆。也可以是根据目标车辆的位置信息，判断可供目标车辆换道的空间内是否存在车辆，若不存在车辆，则无需协同，进而不需要其他车辆协同，即不存在协同车辆。
30.步骤206：若存在协同车辆，则确定所述协同车辆的车辆信息。
31.本说明书实施例中若是存在协同车辆，则可以表示待驶入目标车道中不存在可供目标车辆换道驶入的空间，需要其他车辆协同，才能够及时顺利的驶入。也可以是交通参与者与目标车辆之间的距离小于或等于设定阈值，或者是在目标车辆的换道空间内存在其他车辆。将其他车辆中与目标车辆距离最近的车辆确定为协同车辆，并获取该车辆的车辆信息。协同车辆也可以是多个车辆，可以根据实际的车辆分布情况确定需要协同目标车辆换道的协同车辆。
32.步骤208：基于所述目标车辆的车辆信息以及所述协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令。
33.本说明书实施例中可以根据协同车辆与目标车辆的位置关系，确定协同车辆是加速行驶还是减速行驶，以便为目标车辆提供换道空间。考虑到目标车辆换道时，可能会减速且存在转弯行驶的情况，一般多是将位于目标车辆后方且位于待驶入车道的车辆作为协同车辆，可以对位于目标车辆后方的协同车辆进行减速规划，使得协同车辆减速行驶，与目标车辆拉开距离，留出可供目标车辆换道的换道空间，根据该减速规划确定协同车辆的目标速度，根据目标速度生成协同行驶指令。
34.在实际应用中，也可以将位于目标车辆前方且位于待驶入车道的车辆作为第一协同车辆，将位于目标车辆后方且位于待驶入车道的车辆作为第二协同车辆，在该情况下，第一协同车辆与目标车辆的距离极为接近，可以是小于等于10米的距离范围。对于第一协同车辆，可以是进行加速规划；对于第二协同车辆，可以是进行减速规划，以便第一协同车辆以及第二协同车辆为目标车辆预留换道空间。根据加速规划以及减速规划分别确定对应协同车辆的目标速度，进而生成对应的协同行驶指令。
35.步骤210：发送所述协同行驶指令至所述协同车辆，以便所述协同车辆留出换道空间供所述目标车辆换道。
36.本说明书实施例中可以将协同行驶指令发送至对应的协同车辆，协同车辆中的控制系统可以根据协同行驶指令控制协同车辆按照预期行驶，以便协同车辆能够留出换道空
间以供目标车辆换道。
37.应当理解，本说明书一个或多个实施例所述的方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。
38.图2中的方法，通过获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；根据交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；若存在协同车辆，则确定协同车辆的车辆信息；基于目标车辆的车辆信息以及协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；发送协同行驶指令至所述协同车辆，以便协同车辆留出换道空间供目标车辆换道，使得目标车辆能够在其他车辆的协同下安全及时完成换道。
39.基于图2的方法，本说明书实施例还提供了该方法的一些具体实施方式，下面进行说明。
40.可选的，本说明书实施例中所述根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆，具体可以包括：
41.根据所述目标车辆的速度以及预设时长，确定协同范围；
42.根据所述目标车辆的位置以及所述交通参与者信息，判断待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内是否存在车辆；
43.若待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内存在车辆，则将所述车辆确定为协同车辆。
44.本说明书实施例中可以通过计算目标车辆以当前速度匀速行驶预设时长，得到预设行驶距离。将目标车辆投影至待驶入车道的对应位置，将该位置作为投影位置，以目标车辆所在道路规定的行驶方向为正方向，以投影位置为原点，沿待驶入车道向后延伸预设行驶距离，得到协同范围。比如：目标车辆当前在1车道a位置，需要驶入2车道，目标车辆的当前行驶速度为90km/h，预设时长为4s，计算的预设行驶距离＝90km/h*4s＝100米，将目标车辆投影至2车道对应位置，即将目标车辆平移至2车道，得到投影车辆位置a1，将位于a1之后即与行驶方向相反的100米对应的车道范围设置为协同范围。可以确定协同范围内是否存在车辆，若存在车辆则确定为协同车辆，若不存在车辆，则确定车辆无需协同。
45.为了使得确定的协同车辆更加准确，本说明书实施例中所述将所述车辆确定为协同车辆，具体可以包括：
46.若待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内存在多个车辆，则将距离所述目标车辆最近的车辆作为协同车辆。
47.本说明书实施例中若目标车辆位于队列内，则将协同范围内距离目标车辆最近的车辆以及之后的属于同一队列的车辆均作为协同车辆，使得协同车辆仍然能够保持队列行驶，为目标车辆预留换道空间。无论有无队列，都可以仅将协同范围内距离目标车辆最近的车辆作为协同车辆。
48.为了使得协同车辆能够预留出换道空间，本说明书实施例中所述生成协同行驶指令，具体可以包括：
49.根据所述协同车辆的速度信息以及目标车辆的速度信息，利用协同决策算法，计算所述协同车辆的第一目标速度；
50.根据所述第一目标速度，生成所述协同行驶指令。
51.本说明书实施例中协同决策算法可以根据目标车辆的速度信息、协同车辆的速度
信息、目标车辆的位置信息以及协同车辆的速度信息计算协同车辆的第一目标加速度。可以根据协同车辆的第一目标加速度计算协同车辆的第一目标速度，可以根据第一目标速度生成协同行驶指令。也可以根据其他的现有的协同决策算法计算协同车辆的第一目标速度。
52.本说明书实施例中协同决策算法可以规划目标车辆以及协同车辆的行驶轨迹，对规划目标车辆以及协同车辆的行驶轨迹进行模拟，根据模拟结果选择模拟结果最好即分值最高的规划，根据选择的规划确定协同车辆的第一目标行驶状态以及目标车辆的第二目标行驶状态。该目标行驶状态可以包括目标速度以及对应的行驶动作，即直行、左转以及右转等行驶动作。
53.为了能够使得目标车辆顺利完成换道，本说明书实施例中所述方法还可以包括：
54.根据所述目标车辆的当前行驶车道以及待驶入目标车道，利用协同决策算法，生成换道指示；所述换道指示用于表示指示所述目标车辆调整行驶方向；
55.根据所述目标车辆的速度信息，利用所述协同决策算法，计算所述目标车辆的第二目标速度；
56.根据所述换道指示以及所述第二目标速度信息，生成换道行驶指令；以便所述目标车辆按照所述换道行驶指令完成换道。
57.本说明书实施例中协同决策算法可以根据目标车辆信息以及协同车辆信息预设目标车辆的行驶轨迹，可以根据目标车辆的行驶轨迹中含有的位置信息、目标车辆信息以及协同车辆信息计算目标车辆的第二目标速度。换道指示可以包括提示目标车辆调整行驶方向的指令，在目标车辆的可以换道的时机生成换道指示，即协同车辆已经配合的避让出可供目标车辆能够换道的空间，生成换道指示。第二目标速度可以是目标车辆换道时需要达到的速度，也可以是目标车辆完成换道时需要达到的速度。可以根据换道指示以及第二目标速度生成换道行驶指令，以便目标车辆的控制系统能够根据换道行驶指令控制目标车辆安全顺利的完成换道。
58.介于可能存在多个具有换道需求且存在换道冲突的情况，为了保证换道的安全性，本说明书实施例中若待驶入目标车道的车辆包括两个，两个车辆的距离小于预设距离，第一车辆位于目标车道的一边的相邻车道，第二车辆位于另一边的相邻车道；
59.所述获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息之前，还可以包括：
60.根据协同决策算法，确定所述第一车辆以及所述第二车辆完成换道的时序；
61.根据所述时序，将优先换道的车辆确定为所述目标车辆。
62.本说明书实施例中存在多辆待换道车辆且存在换道冲突时，需要确定其换道的先后顺序，使其依次完成换道，保证换道能够及时顺利的完成。待换道车辆存在换道冲突可以理解为，中间车道为待驶入车道，两侧车道相近位置或对应位置均存在需要换道至中间车道的车辆。协同决策算法可以根据车辆信息确定存在换道冲突的待换道车辆的换道先后顺序。若第一车辆先换道，则在第一车辆换道时，作为目标车辆；第一换道完成后，则将第二车辆作为目标车辆进行换道。
63.图3是本说明书实施例提供的一种消解多车辆存在换道冲突的示意图。如图3所示，其中1、2、3可以表示车道，车辆a以及b可以表示故障车辆，禁止行驶，车辆c以及d可以表
示需要换道且存在换道冲突的两辆车。图3中上半部分可以表示未换道之前各个车辆的分布情况，其中由于1车道以及3车道均存在故障车辆，不能通行，位于1车道的车辆c以及位于3车道的车辆d均需要换道至车道2行驶，避免与故障车发生碰撞。根据协同决策算法得到，车辆c可以优先换道，在车辆c完成换道后，车辆d再开始换道，消解两车之间的换道冲突。图3的下半部分可以表示车辆c已经完成换道，车辆d正在换道的情况下，各个车辆的分布情况。
64.为了降低发生事故的概率，本说明书实施例中所述根据协同决策算法，确定所述第一车辆以及所述第二车辆完成换道的时序，具体可以包括：
65.根据马尔可夫决策方法以及各个车辆的车辆信息，确定所述待驶入目标车道的车辆对应的多个行驶决策；
66.根据蒙特卡洛树搜索方法以及所述各个车辆的行驶状态，分别对所述多个行驶决策进行模拟，得到多个行驶决策对应的各个模拟结果；
67.基于所述各个模拟结果，确定所述多个行驶决策的决策价值；
68.将所述多个行驶决策中决策价值最高的行驶决策作为目标行驶决策；
69.根据所述目标行驶决策确定所述第一车辆以及所述第二车辆的换道时序。
70.本说明书实施例中马尔可夫决策方法可以是基于马尔可夫过程理论的随机动态系统的最优决策过程。可以是提供给决策者在各个时刻选取行动的规则，记作π＝(π0，π1，π2，
…
，πn，πn+1
…
)，其中πn是时刻n选取行动的规则。从理论上来说，为了在大范围寻求最优策略πn，最好根据时刻n以前的历史，甚至是随机地选择最优策略。当马尔可夫决策方法确定的最优决策为多个时，可以采用蒙特卡洛树搜索方法对各个决策进行模拟，根据模拟结果确定各个决策的价值。在模拟中若出现冲突，会给予负分，若模拟中该决策能够完成目标动作，达到目标速度，则给予正分，其中正分可以根据完成的动作与目标的贴合程度进行划分，贴合程度较高的给予高分值，贴合程度低的，给予低分值。最后将每个决策中各个时刻对应的分值进行整合计算，确定分值最高即决策价值最高的决策为目标决策，根据目标决策的决策结果确定换道的时序。
71.为了便于确定目标车辆的换道需求，本说明书实施例中所述方法还可以包括：
72.获取所述目标车辆的车辆行车规划中的预期出口；
73.判断所述预期出口与所述目标车辆之间的距离是否小于或等于第一距离阈值；
74.若所述预期出口与所述目标车辆之间的距离小于或等于第一距离阈值，则将所述预期出口对应的车道确定为所述目标车辆待驶入的车道。
75.本说明书实施例中车辆行车规划可以是自动驾驶车辆在出发之前已经确定好的行车路线，也可以是自动驾驶车辆在行驶过程中，偏离预期规划，重新规划的行车路线。可以根据该行车路线确定目标车辆的预期出口，该预期出口可以是下高速的路口以及分叉道路中需要驶入道路的路口等出口。若目标车辆当前行驶的车道与预期出口对应的车道不一致，可以通过判断目标车辆与预期出口之间的距离是否小于或等于第一距离阈值比如200米，进而确定目标车辆是否需要换道。
76.在实际应用中，目标车辆也可以是根据动态规划方法对车辆进行车道级分配时，需要换道至其他车道的车辆。也可以是在自动驾驶过程中，在当前车道的前方存在不可通行区域时，需要换道的车辆。不可通行区域可以是交通事故以及路面状况异常等原因造成
的。对车辆进行车道级分配是为了提高车辆的平均通行速度以及道路吞吐量即单位时间内通过的车辆数量，使得无人物流车进行干线物流的物流效率得以提高。
77.为了提高目标车辆的通行效率，本说明书实施例中所述获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的道路状况信息之前，还可以包括：
78.获取所述目标车辆所在的目标路段中多个车辆的位置；
79.根据所述多个车辆的位置，判断相邻两个车辆之间的距离是否小于第二距离阈值；
80.若所述相邻两个车辆之间的距离小于第二距离阈值，则将所述相邻两个车辆划分为同一队列；所述目标车辆为所述同一队列中的车辆。
81.本说明书实施例中为了提高车辆的通行效率以及物流效率，可以对目标车辆所在路段的车辆进行编队，使得队列内的车辆能够保持较小的距离比如20米，使得队列间保持较大的间距比如100米，可以提高燃油效率以及道路吞吐量，避免交通拥堵。在实际应用中，可以根据两车之间的距离确定两车是否为同一队列的车辆。
82.本说明书实施例中所述相邻两个车辆中的一个车辆为处于队列中的车辆；所述将所述相邻两个车辆划分为同一队列之前，还可以包括：
83.判断所述一个车辆所在的队列中的车辆数量是否小于预设数量；
84.所述将所述相邻两个车辆划分为同一队列，具体包括:
85.若所述一个车辆所在的队列中的车辆数量小于预设数量，则将所述相邻两个车辆划分为同一队列。
86.本说明书实施例中衡量的两个车辆中，有一个车辆已经处于队列内，首先需要判断该处于队列内的车辆所在队列的车辆数量是否已达上限，若未达上限且两车之间的距离也符合要求，则将其划分为同一队列。否则，则将另一辆未编队的车辆作为新的编队的头车。在实际应用中，一个队列中的车辆最好控制在15辆之内，以避免换道时，过长的队列造成换道阻碍。队列中作为头车的车辆可以根据自适应巡航算法确定其目标速度，队列中的其他车辆可以根据定距离跟车算法确定目标速度，以便队列与队列之间保持较大距离，队列之内车辆保持较小距离。
87.在实际应用中，在目标车辆换道时，目标车辆已经脱离了队列，对于完成换道的目标车辆仍然需要将其编入队列内。而对于协同车辆，可以是协同车辆以及位于其后方且属于同一队列的车辆按照同一协同行驶指令行驶，以便于保持队列，也可以是将其均作为脱离队列的车辆，在目标车辆完成换道后，再对各个脱离队列的车辆进行编队。
88.图4是本说明书实施例提供的一种车辆速度规划系统。该系统可以包括三个服务模块：多车车道分配服务模块、协同自适应巡航服务模块以及协同换道服务模块。多车车道分配服务模块可以用于根据道路环境信息以及车辆信息计算车辆的目标车道，根据目标车道以及车辆信息计算车辆的目标速度，以便车辆能够按照目标速度行驶至分配的目标车道。
89.协同自适应巡航服务模块可以用于对预设距离范围内比如200米范围内的车辆进行编队，然后针对编队的车辆计算目标速度，对处于队列的头车或者处于队列外的车辆采用自适应巡航算法计算车辆的目标速度，对处于队列的跟随车辆采用定距离跟车算法计算车辆的目标速度，以便队列内的各个车辆能够根据对应的目标速度行驶。
90.协同换道服务模块可以用于当待换道车辆没有换道空间进行换道时，匹配协同车辆，根据协同决策算法对协同车辆以及待换道车辆进行速度规划，使得协同车辆以及目标车辆能够根据速度规划结果行驶，以便目标车辆完成换道。应当理解的是，当目标车辆需要换道时，部分车辆可能需要脱离编队，在完成换道后，可以根据协同自适应巡航服务重新编队。
91.该系统的运行情况如图4所示，可以包括：
92.步骤402：利用线程0，对车辆进行车道分配；所述车辆为自动驾驶车辆。
93.本说明书实施例中若车辆处于待分配车道状态，可以利用线程0，采用多车车道分配服务模块，基于道路环境信息以及车辆信息计算得到车辆的目标车道。待分配车道状态可以包括刚进入某一预设长度范围内的车辆还未进行车道分配的状态，车辆需要避开不可通行区域的状态以及车辆需要从预期路口驶出或驶入某一道路的状态中的至少一种。道路环境图像信息可以包括道路的吞吐量、道路中各个车辆的分布情况以及道路路况信息等。使得车辆能够通过多车车道分配服务模块分配至目标车道，可以引导车辆换道行驶或者保持当前车道行驶，实现平均通行速度的优化，提高道路的吞吐量。
94.步骤404：当所述车辆无需进行车道分配时，利用线程1，根据队列的构建结果，确定所述车辆的跟车模式。
95.本说明书实施例中可以在车辆无需进行车道分配时，利用线程1，采用协同自适应巡航服务模块，将车辆编入队列，使得车辆能够按照队列行驶，降低交通拥堵，提高燃油效率。当车辆已被编入队列时，可以根据队列构建结果确定车辆是属于队列的跟随车，还是属于队列的头车或者队列外的车，若属于队列的跟随车可以确定该车的行驶模式为定距离跟车模式；若属于队列的头车或者队列外的车可以确定该车的行驶模型为自适应巡航模式。在协同自适应巡航服务模块中，考虑到队列过长会导致换道阻碍，一个队列中最多允许编入15辆车。
96.步骤406：利用线程a，对所述车辆进行单车换道协同必要性判断。
97.本说明书实施例中协同换道服务模块至少可以用于单车换道协同必要性判断，即判断待换道车辆能否按照目标车道进行换道，也可以是判断待换道车辆对应的待驶入车道是否有换道空间供待换道车辆进行换道，也可以是判断当待换道车辆换道时，是否被其他自动驾驶车辆阻碍或与其他自动驾驶车辆存在碰撞风险。若不存在换道空间，则表示需要换道协同。当存在换道空间时，则待换道车辆不需要换道协同，可以基于多车车道分配服务模块对待换道车辆进行速度规划，得到目标速度，根据目标速度以及目标车道生成指令，根据指令完成换道。
98.步骤408：利用线程a，根据所述跟车模式对所述车辆进行速度规划。
99.本说明书实施例中协同自适应巡航服务模块至少可以用于基于跟车模式计算车辆的目标速度。若车辆为自适应巡航模式即车辆是队列外的车或者头车即队列中的第一个车辆，则可以根据自适应巡航算法计算车辆的目标速度。若车辆为定距离跟车模式即车辆是队列中的跟随车，则可以根据定距离跟车算法计算车辆的目标速度。以便队列内的车辆之间以设定距离行驶，提高燃油效率以及道路吞吐量。
100.步骤410：若所述车辆需要协同，则发送协同请求至线程2；利用线程2，匹配协同车辆。
101.本说明书实施例中协同换道服务模块可以用于匹配协同车辆。协同请求可以包括待换道的车辆标识信息、速度信息、位置信息、当前行驶车道信息以及目标车道信息等信息。线程2根据协同请求信息寻找妨碍待换道车辆换道的车辆，将位于目标车道中距离待换道车辆最近的自动驾驶车辆作为协同车辆。也可以是将位于目标车道中距离待换道车辆最近的自动驾驶车辆以及位于其后方且属于同一队列中的其他车辆也作为协同车辆。
102.步骤412：根据所述协同车辆的车辆信息以及所述车辆的车辆信息，利用协同决策算法计算所述车辆的目标速度。
103.本说明书实施例中协同换道服务模块至少可以用于基于协同决策算法确定车辆的换道决策。该换道决策至少可以包括车辆的目标速度。
104.步骤414：根据所述车辆的目标速度，生成指令，将所述指令下发至所述车辆。
105.本说明书实施例中若自动驾驶车辆为构建队列的车辆，可以基于协同自适应巡航服务模块根据跟车算法计算的目标速度生成指令，将指令下发至自动驾驶车辆，以便自动驾驶车辆能够按照目标速度跟随队列行驶。若自动驾驶车辆为无需协同可自行换道的车辆，可以基于多车车道分配服务模块根据单车换道规划算法计算目标速度，根据目标速度以及目标车道生成指令，以便自动驾驶车辆自行完成换道。若自动驾驶车辆为需要协同的待换道车辆，可以基于协同换道服务模块根据协同决策算法计算待换道车辆的目标速度，根据目标速度以及目标车道生成指令，以便待换道自动驾驶车辆根据指令在其他车辆的协同下完成换道。可以理解的是，若自动驾驶车辆为协同车辆，可以根据协同决策算法计算协同车辆的目标速度，根据目标速度生成指令，以便协同自动驾驶车辆能够按照指令行驶，预留出换道以供待换道车辆的换道空间。
106.通过上述方法，可以通过构建队列加快干线物流的物流效率以及车辆的燃油效率，可以通过对车辆进行车道级分配提高车辆的平均行驶速度以及道路吞吐量，可以通过协同换道，使得车辆能够及时换道。
107.基于同样的思路，本说明书实施例还提供了上述方法对应的装置。该装置可以包括：
108.交通参与者信息获取模块，用于获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；所述目标车辆为待换道的车辆；
109.协同车辆判断模块，用于根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；所述协同车辆与目标车辆位于不同的车道；所述协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆；
110.协同车辆信息确定模块，用于若存在协同车辆，则确定所述协同车辆的车辆信息；
111.协同行驶指令生成模块，用于基于所述目标车辆的车辆信息以及所述协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；
112.指令发送模块，用于发送所述协同行驶指令至所述协同车辆，以便所述协同车辆留出换道空间供所述目标车辆换道。
113.基于同样的思路，本说明书实施例还提供了上述方法对应的设备。设备可以包括：
114.至少一个处理器；以及，
115.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
116.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一
个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
117.获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；所述目标车辆为待换道的车辆；
118.根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；所述协同车辆与目标车辆位于不同的车道；所述协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆；
119.若存在协同车辆，则确定所述协同车辆的车辆信息；
120.基于所述目标车辆的车辆信息以及所述协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；
121.发送所述协同行驶指令至所述协同车辆，以便所述协同车辆留出换道空间供所述目标车辆换道。
122.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
123.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种多车协同换道方法，其特征在于，包括：获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；所述目标车辆为待换道的车辆；根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；所述协同车辆与目标车辆位于不同的车道；所述协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆；若存在协同车辆，则确定所述协同车辆的车辆信息；基于所述目标车辆的车辆信息以及所述协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；发送所述协同行驶指令至所述协同车辆，以便所述协同车辆留出换道空间供所述目标车辆换道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交通参与者信息，判断是否存在协同车辆，具体包括：根据所述目标车辆的速度以及预设时长，确定协同范围；根据所述目标车辆的位置以及所述交通参与者信息，判断待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内是否存在车辆；若待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内存在车辆，则将所述车辆确定为协同车辆。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述车辆确定为协同车辆，具体包括：若待驶入目标车道中位于所述目标车辆的后方的所述协同范围内存在多个车辆，则将距离所述目标车辆最近的车辆作为协同车辆。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成协同行驶指令，具体包括：根据所述协同车辆的速度信息以及目标车辆的速度信息，利用协同决策算法，计算所述协同车辆的第一目标速度；根据所述第一目标速度，生成所述协同行驶指令。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述目标车辆的当前行驶车道以及待驶入目标车道，利用协同决策算法，生成换道指示；所述换道指示用于表示指示所述目标车辆调整行驶方向；根据所述目标车辆的速度信息，利用所述协同决策算法，计算所述目标车辆的第二目标速度；根据所述换道指示以及所述第二目标速度信息，生成换道行驶指令；以便所述目标车辆按照所述换道行驶指令完成换道。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若待驶入目标车道的车辆包括两个，两个车辆的距离小于预设距离，第一车辆位于目标车道的一边的相邻车道，第二车辆位于另一边的相邻车道；所述获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息之前，还包括：根据协同决策算法，确定所述第一车辆以及所述第二车辆完成换道的时序；根据所述时序，将优先换道的车辆确定为所述目标车辆。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据协同决策算法，确定所述第一车辆以及所述第二车辆完成换道的时序，具体包括：根据马尔可夫决策方法以及各个车辆的车辆信息，确定所述待驶入目标车道的车辆对应的多个行驶决策；根据蒙特卡洛树搜索方法以及所述各个车辆的行驶状态，分别对所述多个行驶决策进行模拟，得到多个行驶决策对应的各个模拟结果；基于所述各个模拟结果，确定所述多个行驶决策的决策价值；将所述多个行驶决策中决策价值最高的行驶决策作为目标行驶决策；根据所述目标行驶决策确定所述第一车辆以及所述第二车辆的换道时序。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述目标车辆的车辆行车规划中的预期出口；判断所述预期出口与所述目标车辆之间的距离是否小于或等于第一距离阈值；若所述预期出口与所述目标车辆之间的距离小于或等于第一距离阈值，则将所述预期出口对应的车道确定为所述目标车辆待驶入的车道。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的道路状况信息之前，还包括：获取所述目标车辆所在的目标路段中多个车辆的位置；根据所述多个车辆的位置，判断相邻两个车辆之间的距离是否小于第二距离阈值；若所述相邻两个车辆之间的距离小于第二距离阈值，则将所述相邻两个车辆划分为同一队列；所述目标车辆为所述同一队列中的车辆。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述相邻两个车辆中的一个车辆为处于队列中的车辆；所述将所述相邻两个车辆划分为同一队列之前，还包括：判断所述一个车辆所在的队列中的车辆数量是否小于预设数量；所述将所述相邻两个车辆划分为同一队列，具体包括:若所述一个车辆所在的队列中的车辆数量小于预设数量，则将所述相邻两个车辆划分为同一队列。

技术总结
本说明书实施例公开了一种多车协同换道方法。该方案可以包括：获取路侧感知设备发送的目标车辆的预设范围内的交通参与者信息；目标车辆为待换道的车辆；根据交通参与者信息，判断是否存在协同车辆；协同车辆与目标车辆位于不同的车道；协同车辆为保证所述目标车辆安全驶入待驶入的车道需要进行速度调整的车辆；若存在协同车辆，则确定协同车辆的车辆信息；基于目标车辆的车辆信息以及协同车辆的车辆信息，生成协同行驶指令；发送协同行驶指令至所述协同车辆，以便协同车辆留出换道空间供目标车辆换道。标车辆换道。标车辆换道。


技术研发人员：邓晨
受保护的技术使用者：云控智行科技有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/6