一种基于C-V2X的协同编队管理系统的制作方法

本发明涉及通信技术、交通技术和车辆控制。具体为一种基于c-v2x的协同编队管理系统。

背景技术：

1、已有的专用短程通信(dedicated short range communication，dsrc)和移动自组织网络(mobile ad hoc network,manet)，仅可以实现车车之间编队行驶，并且编队行驶范围收到obu通信范围限制。利用c-v2x通信技术组建通信网络，在c-v2x通信网络内进行车辆编队管理，实现“车-路-云”的协同编队管理系统。

2、除此以外，在车端引入协同编队管理、协同编队控制模块和底盘模块，控制车辆行驶轨迹和速度，缩小车辆之间距离，降低后车空气阻力，达到节能减排。

技术实现思路

1、本发明为了解决背景技术中存在的问题，目的在于提供了一种基于c-v2x的协同编队管理系统，用以解决上述情况。

2、用于解决问题的方案

3、一种基于c-v2x的协同编队管理系统，所述系统包括：多个目标车辆、云平台和rsu；所述目标车辆之间通过c-v2x通信连接，所述云平台利用c-v2x通信连接rsu后，通过c-v2x通信连接目标车辆，或云平台直接c-v2x通信连接目标车辆；

4、其中，所述系统采用：基站通信、中继通信和直连通信；所述基站通信为：两个目标车辆之间传输编队信息需云平台转发；所述中继通信为：两个目标车辆之间传输编队信息需其他目标车辆或rsu转发；所述直连通信为：两个obu之间直接传输编队信息。

5、进一步，云平台，包括：c-v2x通信模块和协同编队管理模块，云平台通过c-v2x通信模块接收c-v2x通信网络内目标车辆传输的编队信息，并通过协同编队管理模块对目标车辆进行协同编队管理。

6、进一步，所述目标车辆包括：obu、协同编队管理模块、协同编队控制模块和底盘；obu用于c-v2x通信网络与协同编队管理模块之间编队信息传输；协同编队管理模块接收c-v2x通信网络内的其他目标车辆的编队信息，根据获取其他目标车辆的编队状态、编队动作和编队角色进行反馈，并且根据编队信息维护编队成员列表；协同编队决策控制根据协同编队管理模块维护的编队成员列表，确认编队中本车与其他目标车辆前后关系，通过控制本车底盘模块，与前车保持稳定的车距和车速。

7、进一步，协同编队管理模块通过编队信息维护编队成员列表，编队信息包括本车编队信息、领航车编队信息和编队成员编队信息，每一类数据结构一致，其数据结构内容包括车辆长宽高、车辆定位信息、车辆运动状态信息、车辆标识id、车辆所在编队标识id、车辆编队状态、车辆编队动作、车辆编队角色；其中车辆编队状态包括：编队巡航状态、编队解散状态、自由车状态、创建编队状态、加入编队状态、编队跟驰状态、离开编队状态；其中车辆编队动作包含：创建编队、加入编队、离开编队和解散编队；其中车辆编队角色包含：自由车、领航车、跟随车。

8、进一步，协同编队管理流程包括：创建编队流程、加入编队流程、离开编队流程和解散编队流程。

9、进一步，所述创建编队流程：自由车车辆编队动作创建编队，编队车辆状态进入创建编队状态，创建编队成员列表后，编队车辆角色变为领航车，编队车辆状态进入编队巡航状态。

10、进一步，所述加入编队流程：自由车识别领航车编队信息中的编队标识id后，自由车选择领航车所在编队申请加入编队，领航车在编队成员列表添加自由车编队信息后，自由车变为跟随车；

11、其中，加入编队流程中自由车流程：自由车标识领航车编队标识id，选择标识id对应的领航车编队申请加入，编队车辆动作变为加入编队，编队车辆状态进入加入编队状态，领航车在编队成员列表添加本车编队信息后，编队车辆角色变为跟随车，编队车辆状态进入编队跟驰状态；

12、其中，加入编队流程中领航车流程：领航车收到自由车加入编队请求后，编队成员列表添加自由车编队信息。

13、进一步，所述离开编队流程包括：跟随车离开编队和领航车离开编队；

14、所述跟随车离开编队流程：跟随车选择领航车所在编队申请离开编队，领航车在编队成员列表删除跟随车编队信息后，跟随车变为自由车；

15、其中，跟随车离开编队流程中跟随车流程：跟随车选择领航车编队申请离开，编队车辆动作变为离开编队，编队车辆状态进入离开编队状态，领航车在编队成员列表删除本车编队信息后，编队车辆角色变为自由车，编队车辆状态进入自由车状态；

16、其中，跟随车离开编队流程中领航车流程：领航车收到跟随车离开编队请求后，编队成员列表删除跟随车编队信息；

17、所述领航车离开编队流程：原领航车选择领航车所在编队申请离开编队，原跟随车创建编队并复制编队成员列表后成为领航车，领航车在编队成员列表删除原领航车编队信息后，原领航车变为自由车；

18、其中，领航车离开编队流程中原领航车流程：原领航车选择所在编队申请离开，编队车辆动作变为离开编队，编队车辆状态变为离开编队状态。若编队中没有跟随车，原领航车删除编队成员列表后；若编队中有跟随车，等待跟随车变为领航车并且在编队成员列表删除本车编队信息；编队车辆角色变为自由车，编队车辆状态变为自由车状态；

19、其中，领航车离开编队流程中原跟随车流程：原跟随车收到领航车离开编队请求后，编队车辆动作变为创建编队，编队车辆状态变为创建编队状态，复制原领航车编队成员列表，编队车辆角色变为领航车，编队车辆状态变为编队巡航状态，编队成员列表删除原领航车编队信息。

20、进一步，所述解散编队流程业务流程：领航车解散编队删除编队成员列表，跟随车和领航车的编队车辆角色变为自由车；

21、其中，解散编队流程中跟随车流程：领航车在编队成员列表删除本车编队信息后，编队车辆角色变为自由车，编队车辆状态变为自由车状态；

22、其中，解散编队流程中领航车流程：编队车辆动作变为解散编队，编队车辆状态变为解散编队状态，删除编队成员列表后，编队车辆角色变为自由车，编队车辆状态变为自由车状态。

23、有益效果：

24、上述技术方案的有益效果在于：

25、一种基于c-v2x的协同编队管理系统，对c-v2x通信网络内具备包括但不限于obu、rsu、云平台等设备的目标车辆进行协同编队管理。由此使得在c-v2x通信范围内的目标车辆进行协同编队管理和编队行驶，通过控制编队中目标车辆间距，减小目标车辆行驶过程中空气阻力，以实现降低油耗。

技术特征：

1.一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述系统包括：多个目标车辆、云平台和rsu；所述目标车辆之间通过c-v2x通信连接，所述云平台利用c-v2x通信连接rsu后，通过c-v2x通信连接目标车辆，或云平台直接c-v2x通信连接目标车辆；

2.根据权利要求1所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，云平台，包括：c-v2x通信模块和协同编队管理模块，云平台通过c-v2x通信模块接收c-v2x通信网络内目标车辆传输的编队信息，并通过协同编队管理模块对目标车辆进行协同编队管理。

3.根据权利要求1所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述目标车辆包括：obu、协同编队管理模块、协同编队控制模块和底盘；obu用于c-v2x通信网络与协同编队管理模块之间编队信息传输；协同编队管理模块接收c-v2x通信网络内的其他目标车辆的编队信息，根据获取其他目标车辆的编队状态、编队动作和编队角色进行反馈，并且根据编队信息维护编队成员列表；协同编队决策控制根据协同编队管理模块维护的编队成员列表，确认编队中本车与其他目标车辆前后关系，通过控制本车底盘模块，与前车保持稳定的车距和车速。

4.根据权利要求3所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，协同编队管理模块通过编队信息维护编队成员列表，编队信息包括本车编队信息、领航车编队信息和编队成员编队信息，每一类数据结构一致，其数据结构内容包括车辆长宽高、车辆定位信息、车辆运动状态信息、车辆标识id、车辆所在编队标识id、车辆编队状态、车辆编队动作、车辆编队角色；其中车辆编队状态包括：编队巡航状态、编队解散状态、自由车状态、创建编队状态、加入编队状态、编队跟驰状态、离开编队状态；其中车辆编队动作包含：创建编队、加入编队、离开编队和解散编队；其中车辆编队角色包含：自由车、领航车、跟随车。

5.根据权利要求4所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，协同编队管理流程包括：创建编队流程、加入编队流程、离开编队流程和解散编队流程。

6.根据权利要求5所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述创建编队流程：自由车车辆编队动作创建编队，编队车辆状态进入创建编队状态，创建编队成员列表后，编队车辆角色变为领航车，编队车辆状态进入编队巡航状态。

7.根据权利要求5所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述加入编队流程：自由车识别领航车编队信息中的编队标识id后，自由车选择领航车所在编队申请加入编队，领航车在编队成员列表添加自由车编队信息后，自由车变为跟随车；

8.根据权利要求5所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述离开编队流程包括：跟随车离开编队和领航车离开编队；

9.根据权利要求5所述的一种基于c-v2x的协同编队管理系统，其特征在于，所述解散编队流程业务流程：领航车解散编队删除编队成员列表，跟随车和领航车的编队车辆角色变为自由车；

技术总结本发明涉及一种基于C‑V2X的协同编队管理系统，对C‑V2X通信网络内具备包括但不限于OBU、RSU、云平台等设备的目标车辆进行协同编队管理。由此使得在C‑V2X通信范围内的目标车辆进行协同编队管理和编队行驶，通过控制编队中目标车辆间距，减小目标车辆行驶过程中空气阻力，以实现降低油耗。技术研发人员：王小磊,冯凯,吉星,李维晋,曾杰,张文博,薄涛受保护的技术使用者：陕西重型汽车有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10