基于车路协同的智能车调度系统及方法研究

孙冬梅

摘 要 智能车调度系统能够为人车安全提高保障，有效地对智能车的行驶情况进行管理，在车路协同的基础上，优化车辆运行方案，解决城市道路交通统一的问题，本文研究了其系统及方法。

关键词 车路协同;智能车;调度系统

城市交通拥挤的问题受到了社会的广泛关注，车路协同的应用解决了交通堵塞等问题，近年来智能无人驾驶技术发展成熟，智能车调度系统能够对智能车辆的数据信息接收并处理，促进智能交通运输系统的发展。

1车路协同的智能车调度系统发展现状

社会经济的发展也促进了私家车的出现，近年来城市道路车辆增多导致经常出现交通堵塞的情况，为了解决此问题，车路协同系统的应用有效地提高了交通道路的利用率，为车辆安全行驶提供保障。智能车节能环保，并且不会出现疲劳驾驶的情况，能够有效地减少交通事故的发生。我国车路协同系统起步较晚，但是近年来也取得了很多的研究成果，并且应用于多个领域，信号控制、运输管理以及高速路管理等都应用了车路协同系统，车车以及车路信息相互交汇融合，2014年10月9日，在青岛举行的智能交通系统国际会议（ITSC-2014）上演示了其中的9个场景，初步演示了真正的人、车、路协同。在车路协同系统的基础上，确定了简单移动法、预测调度法、基于时间和事件驱动的动态调度三种规模的调度方案并应用于智能车的运行中，对于一般车次以及晚点车次等异常车次的运行状态进行了计算，并找到了新的计算方法，促进智能车的正常运行。

2多智能车路径冲突解决方案研究

2.1 全局离线规划路径

在车路协同的基础上，能够为智能车以无线通信的形式发送目标，实现最优路径规划，控制中心会收到往来车辆的信息，因此在智能车运行之前提前规划路径，有效地避免交通拥挤。当有一辆目标车辆根据车主的需求信息设定自己的出发地和目的地信息后，运行需要获取通行指令，而同样拥有自己的任务需求的其他目标车辆，运行在道路中，也有进行初始的路径规划的可能。对这些任务节点进行全局处理就是全局离线路径规划系统的任务，为每一辆车提供一条行驶路径。全局离线规划路径首先应该设置好车辆的出发点以及终点，每一辆车都要设定任务需求，部分车辆需要按照任务行驶，部分车辆需要进行路径规划，这就是全局离线规划路径负责的工作，处理交通中产生的矛盾，解决车辆之间发生的冲突。实验中采取最短的路径计算方法，为车辆行驶提高最佳的解决方案，但是只为具有目标的车辆提供解决方案。

实验设置交通模型在通过交通堵塞的路口时，有秩序的通过，使车辆在道路上合理的分布，所有車辆以相同的速度匀速行驶，车路协同系统对于同时经过路口的车辆离线设置车辆等级，保证车辆有秩序的通过交通拥挤的路段。因此离线路径规划基本上能够避免交通中出现冲突，在车辆通过之前，设置好通行顺序，智能车辆无人驾驶，因此能够为其提供最优的行驶路线，保证车辆正常有秩序的运行。

2.2 局部在线路径规划

实际上，交通道路不可能没有一点障碍物，路况与预计中的存在很大的差别，因此交通中的冲突是存在的。局部在线路径规划主要是对车辆交通不变时重新规划路径，解决交通堵塞的问题。实验中将车辆行驶情况分为无车道重叠冲突、单车道重叠冲突和多车道重叠冲突，无车道重叠冲突具有最优路径方案，智能车直接根据系统发出的指令行驶，转弯时如果没有出现冲突，就能够继续按照方案进行行驶，因此很少出现交通冲突。单车道重叠冲突是指两辆车在行驶的过程中有一段路是重叠的，因此存在交通冲突，这种情况设置车辆的优先级能够有效地避免出现交通冲突，并且判断目的地的信息，有秩序的继续行驶。对于多车道重叠冲突的车辆进行路径规划，实验系统设置每辆车的行驶速度相同，控制中心接收到行驶信息之后，应该立即规划路径，首先应该考虑距离信息，之后判断行驶路线。

3智能车调度系统改进

由于现实中车流量比较大，因此智能车调度系统还需要做出调整，并且调度员之间存在水平差异，交通堵塞的问题时常发生。智能车调度系统能够为车辆的行驶提供辅助信息，但是需要时间制定出相应的决策，满足企业或者客户的要求。在现有基础上建立公共汽车调度作业的专家系统，能够更加直观的了解车辆的行驶状况，GPS资料库能够使调度工作进行的更加顺利。专家系统的推理能力很强，并具有学习能力，通过车辆的发车频率以及行驶情况，通过对时刻表的调整，促进车辆的顺利行驶专家系统中，推理机主要负责输出结果，资料主要在知识库获取，知识库主要存放的是解题知识，排班制度以及工作经验都储存在知识库中，用户界面可以作为一种平台，调度多个区域的信息，满足多方面的交通需求，能够有效地节约时间，并且较少交通成本。

陈新海[1]探讨了通过新的通信技术与感知计算等技术实现交通的动态感知、实时交互的方法，并说明重庆机动车强检试验场针对新型车路协同技术，规划设计了车路协同指挥与控制中心、BDS/GPS 卫星导航地基增强站，车道级导航、主动安全预警信息、现场交通管控等服务都由该系统通过新一代通信技术提供，支撑验证车路协同关键技术与场景测试。

4传感器环境搭建

智能车调度系统的硬件平台包含硬件选择，传感器的选择决定着车路协同系统的工作能力，智能车需要无线通信，用电机驱动能够为电机提供动力，并对模型车的转向进行控制，信号输入端受到不同的脉冲信号能够有效地控制车辆的转正或者回正。车辆配备红外循迹传感器能够有效地使红外线接收信号，使车辆正常的行驶。实验中表示智能车能够很好地在车道中行驶，传感器主要反映换道的信息，智能车能够接收路面基站的反馈信息，对行驶方案进行调整，智能地图的反馈信息被接收之后，无线通信模块发送目标指令，智能车按照系统设置指定的执行指令，并选择最优的路径方案。

5结束语

基于车路协同的智能车调度系统结合了多种现代科学技术，对车辆资源进行有效配置，近年来不断的引入新的技术，对专家知识系统进行改进，有效地优化了其工作流程，并且为社会带来了更大的经济收益。

参考文献

[1] 陈新海，祖晖，王博思.面向车路协同的智慧路侧系统设计[J].交通与运输，2019，35（6）：62-65.