技术领域
[0001] 本发明属于营运货车车队管理领域，尤其涉及一种营运货车车队智能交互行驶系统及装置。
相关背景技术
[0002] 近几年来，随着电子商务的高速发展，物流业发展脚步加快，物流市场结构不断优化，物流运行质量和效率有所提升。即便如此，陆运物流每天产生的交通量也相当巨大，数千万的营运货车在路网上全天候运行。由于营运货车与非营运车辆尤其是小汽车相比，爬坡性能差、制动性能、动力性能、操作稳定性能等相对较差，较高的货车混入率对交通流稳定性的影响较大。因此，对交通流中的营运货车进行集中管理，通过规范化的手段降低其不稳定性，是消除营运货车隐患、提高交通流效率及安全性的有效途径之一[0003] 随着5G技术的诞生，车辆网技术逐步完善。实现营运货车之间的互联互通、信息共享，进一步完成对车队速度、相邻间距、队形布置、行驶路径等信息的综合决策；同时，车辆以营运货车车队的编制列队运行，减少对其他社会车辆的干扰，实现营运货车车队智能交互行驶，上述过程在车辆网等技术的支持下已变成可能。
具体实施方式
[0047] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0048] 图1为本发明实施例提供的一种营运货车车队智能交互行驶系统的工作流程示意图，所述智能交互行驶系统包括：营运货车车队编制状态更新单元、营运货车车队智能交互行驶单元。
[0049] 所述营运货车车队编制状态更新单元，用于更新营运货车车队编制状态，营运货车车队编制状态更新的五种方式，包括：
[0050] 无现有车队时，主动创建新车队；
[0051] 存在现有车队时，申请加入已有车队；
[0052] 因营运货车或其司机自身原因主动退出车队；
[0053] 当当前营运货车车队车辆数小于三辆时，车队主动解散；
[0054] 当不服从车队管理、不接受车队辅助控制时，强行剔除该营运货车。
[0055] 所述营运货车车队智能交互行驶单元，用于确定智能交互行驶系统的控制平台以及营运货车车队中每一车辆的数据上传、信息下载以及车队管理；
[0056] 所述智能交互行驶系统的控制平台是指创建车队的车辆，即发起组队信号的车辆为总的控制车辆，数据信息的收集、处理在该控制车辆上进行；
[0057] 所述数据上传包括环境数据、速度数据以及行程数据，
[0058] 所述信息下载包括车队前方路况信息、车队整体运行态势信息、行驶路线信息、最佳行驶速度信息、前后车当前速度信息以及停车休息地点信息，
[0059] 所述车队管理包括车队信息综合显示、车队通话、蜂鸣音警告以及语音警告。
[0060] 图2为营运货车车队智能交互行驶单元的具体工作流程图，包括：
[0061] P1.数据收集与信息发布
[0062] 系统控制平台通过短程通讯单元收集车队中每一车辆的环境数据、速度数据以及行程数据，所述环境数据通过视觉传感器和雷达传感器进行采集，所述速度数据通过轮速传感器进行采集，所述行程数据包括目的地信息、历史行程数据、当前车辆状态检测数据，存储在存储单元以备随时调用。
[0063] 所述环境数据为两方面功能实现提供数据支持，包括车队前方路况以及车队整体运行态势，所述车队前方路况指车队最前方营运货车的前置摄像头采集到的路况实时画面，所述车队整体运行态势指聚合车队所有车辆所有传感器的数据，利用360度全景拼接技术，将车队车辆及交通环境、道路环境通过俯视的角度进行展示。
[0064] 所述速度数据为车队整体运行速度提供数据支持，通过收集车队各车辆的速度数据后，特别考虑营运货车刹车性能所决定的相邻两车最小刹车距离dB、载物质量增加导致的额外刹车距离dEB、两车之间装载特殊货物时相邻两车之间的安全距离dS、为相邻车道车辆提供的错车距离dM、各车辆历史平均行驶速度vH、各车辆前一小时平均行驶速度vN以及电子地图所提供的路段限速信息vL，综合确定车队速度vR、间距dR，并结合车队成员数、环境数据实时布置车队队形；
[0065] 所述车队速度vR及间距dR表达式如下：
[0066]
[0067] dR＝max(dB+dEB+dS，dM)
[0068] 其中n为当前营运货车车队车辆数，vHi、vNi分别为车队中第i辆车的历史平均行驶速度、前一小时平均行驶速度。
[0069] 此时，进一步地，如图3所示，车队队形布置方案可包括以下步骤：
[0070] S1，确定当前营运货车车队车辆数n，n＞2；
[0071] S2，考虑到车队长度过长会影响其他社会车辆变道、超车行为，设置车队长度为3辆车；因此，将车队划分为若干个小队，每队最多3辆营运货车；
[0072] S3，为了计算小队数量，需要判断车队车辆总数n是否为3的倍数；
[0073] S4，当n为3的倍数时，此时将车队划分为div(n/3)个小队；
[0074] S5，当n不为3的倍数时，此时将车队划分为div(n/3)+1个小队；
[0075] S6，考虑到相邻小队之间需要为其他社会车辆保留足够的车道空间，相邻小队之间交错车道分布，且保持至少dR的间距；同时，考虑到间距过大时相邻小队之间可能会发生信号连接断开现象，相邻小队之间的间距不能大于2dR；所述交错车道分布指若前一小队在车道1分布则后一小队在非车道1的其他车道分布；
[0076] S7，当车队车辆增加或减少时，车队车辆总数n会及时更新，并实时调整车队队形。
[0077] 进一步地，结合车队速度vR、前车实时速度vf以及后车实时速度vb，确定车队中每一车辆的上限警戒速度vupper＝max(vf，vb)以及下限警戒速度vlower＝min(vf，vb)。
[0078] 所述行程数据为车队路线规划和停车计划提供数据支持，所述路线规划通过整合历史路线、当前路政信息完成，所述停车计划根据车队中每一车辆的剩余油量和司机的已驾车时间制定。
[0079] P2.运行状态调整机制
[0080] 当车辆符合车队要求时，车辆无需进行调整；当车辆不符合车队要求时，系统控制平台会通过短程通讯单元将调整方案发送至该车辆。
[0081] 此时，当车辆主动调整车辆状态且未达到警戒速度条件时，该车辆可继续保留在车队中；而当车辆未主动调整或主动调整但已达到警戒速度条件时，系统将获得该车及前后车辆的控制权限，准备进行强制状态干预。
[0082] 此时，当车辆接受开放控制权限时，该车辆可继续保留在车队中；而当车辆拒绝开放控制权限时，该车辆将会被强制剔除车队。
[0083] 进一步地，每一车辆状态调整方案都辅以蜂鸣器报警、语音提醒，且全程可通过无线通信单元进行车队成员之间实时通话联系。
[0084] 本实例项中所述一种营运货车车队智能交互行驶系统的功能通过营运货车车队智能交互行驶装置辅助实现。
[0085] 如图4所示，所述一种营运货车车队智能交互行驶装置包括中央控制模块10、行驶状态控制模块20、信息采集模块30、通讯模块40、交互模块50以及存储模块60，所述中央控制模块10包括中央处理单元11，所述行驶状态控制模块20包括节气门电子控制单元21、电制动控制单元22以及电子辅助转向单元23，所述信息采集单元30包括轮速传感器31、视觉传感器32、雷达传感器33以及车辆定位单元34，所述通讯模块40包括短程通信单元41以及无线通话单元42，所述交互模块50包括显示单元51、音频信号输出单元52以及蜂鸣器驱动单元53，所述存储模块60包括存储记忆卡61；
[0086] 所述中央处理单元10，用于综合处理其他各单元信息，并向自身营运货车或当前营运货车车队发出指令；
[0087] 所述节气门电子控制单元21，用于通过调节节气门的开度，控制营运货车速度；同时用于接受、执行中央处理单元发出的行驶状态调整指令；
[0088] 所述电制动控制单元22，用于控制营运货车速度；同时用于接受、执行中央处理单元发出的行驶状态调整指令；
[0089] 所述电子辅助转向单元23，用于控制营运货车转向；同时用于接受、执行中央处理单元发出的行驶状态调整指令；
[0090] 所述轮速传感器31，用于获取营运货车车轮转速，进而获取营运货车实时车速；同时将获取的速度数据上传至中央处理单元；
[0091] 所述视觉传感器32，用于感知营运货车行驶道路、交通环境；同时将获取的视频数据上传至中央处理单元；
[0092] 所述雷达传感器33，用于感知营运货车行驶道路、交通环境；同时将获取的距离数据上传至中央处理单元；
[0093] 所述车辆定位单元34，用于实时获取营运货车当前GPS坐标；同时将获取的位置数据上传至中央处理单元；
[0094] 所述短程通信单元41，用于实现营运货车车队内部互联互通、信息共享；
[0095] 所述无线通话单元42，用于实现营运货车车队内部直接语音通话；
[0096] 所述显示单元51，用于直观显示车队前方路况信息、车队整体运行态势信息、行驶路线信息、最佳行驶速度信息以及停车休息地点信息；
[0097] 所述音频信号输出单元52，用于当营运货车行驶状态不符合车队要求或需配合完成车队决策时，对驾驶员进行语音提醒；
[0098] 所述蜂鸣器驱动单元53，用于当营运货车行驶状态不符合车队要求或配合完成车队决策时，辅助语音提醒方式对驾驶员进行蜂鸣震动提醒；
[0099] 所述存储记忆卡61，用于存储车辆历史行程数据信息。
[0100] 本实例项中所述中央控制模块10通过前端总线与其他各模块连接，接收各类信息并发送各类指令。
[0101] 本实例项中所述节气门电子控制单元21、电制动控制单元22以及电子辅助转向单元23根据车队运行要求，结合营运货车的行驶状态，对不服从车队管理的营运货车强行进行速度及转向控制。
[0102] 本实例项中所述视觉传感器31为车辆前后左右内置摄像头，用于拍摄车辆四周交通环境。
[0103] 本实例项中所述雷达传感器32包括毫米波雷达以及激光雷达，用于准确测量车辆与周边环境物体的距离。
[0104] 本实例项中所述通讯模块40用于实现车队车辆之间、驾驶员之间的互联互通，所述短程通信单元41通过D2D或WIFI(802.11p)实现数据交互功能，所述无线通话单元42通过LTE-V技术实现无线通话功能。
[0105] 本实例项中所述交互模块50用于辅助驾驶员操作，所述显示单元51为移动通讯设备或车载设备，所述蜂鸣器驱动单元52和音频信号输出单元53配合工作，当营运货车行驶状态不符合车队要求时，系统按照预设内容对驾驶员进行提醒，提醒内容可为“(语音提醒：请减速/请加速/剔除车队)+(蜂鸣器报警声持续3秒)”，当营运货车需配合完成车队决策时，系统按照预设内容对驾驶员进行提醒，提醒内容可为“(语音提醒：请通过交互设备进行投票)+(蜂鸣器报警声持续3秒)”。
[0106] 虽然上面描述了示例性实施例，但是这些实施例并非意图描述本发明的所有可行的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制，应当理解，在不脱离由本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，各种实现实施例的特征可以组合，以形成本发明的进一步的实施例。
