基于云计算与车载边缘设备的行车控制方法和系统与流程

本发明涉及云计算的领域，尤其涉及基于云计算与车载边缘设备的行车控制方法和系统。

背景技术：

1、智慧型车辆是车辆发展的重点方向，通过在车辆设置不同类型传感器，在车辆行驶过程中对车辆的内在零件设备和外在行驶环境进行检测，从而为调整车辆的行驶状态提供可靠的依据。现有的智慧型车辆都是将检测和控制车辆集成在车辆端，这对车辆的感知检测能力和计算能力提出较高的要求，这会增大车辆的生产成本，同时还会导致车辆内部因数据计算处理设备布置复杂而发生宕机的情况，无法保证车辆的正常稳定工作，也不能对不同车辆进行集中化的控制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于云计算与车载边缘设备的行车控制方法和系统，其分析车载边缘设备的工作记录，得到车辆的内在运行状态信息，以此识别车辆存在的内在运行异常信息，并上传至云计算平台，利用云计算平台处理车辆数据，避免车辆端自身进行大量车辆数据处理而发生宕机；还判断车辆是否处于无法行驶状态，以对车辆进行远程控制操作，调整车辆的行驶状态，保证车辆的行驶安全；再分析车载边缘设备的行车记录，得到车辆的行车地图信息，以此查找与车辆匹配的停靠区域，并向车载边缘设备发送行驶导航信息，为车辆行驶提供准确的行驶提示信息，降低车辆端的数据处理负荷和保证车辆的正常稳定行驶。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、基于云计算与车载边缘设备的行车控制方法，包括：

4、对车载边缘设备的工作记录进行分析，得到车辆的内在运行状态信息；基于所述内在运行状态信息，识别所述车辆存在的内在运行异常信息，并将所述内在运行异常信息上传至云计算平台；

5、基于所述车辆的内在运行异常信息，判断所述车辆是否处于无法行驶状态，并对所述车辆进行远程控制操作，以此调整所述车辆的行驶状态；对所述车载边缘设备的行车记录进行分析，得到所述车辆的行车地图信息；

6、基于所述行车地图信息，查找与所述车辆当前的行驶状态匹配的停靠区域；基于所述停靠区域的位置信息，向所述车载边缘设备发送行驶导航信息，并基于所述车辆的实时行驶路径，向所述车载边缘设备发送行驶提示信息。

7、可选地，对车载边缘设备的工作记录进行分析，得到车辆的内在运行状态信息；基于所述内在运行状态信息，识别所述车辆存在的内在运行异常信息，并将所述内在运行异常信息上传至云计算平台，包括：

8、获取车载边缘设备对所在车辆内部的所有传感器的工作记录，对所述工作记录进行分析，得到所有传感器各自的运行状态信息；其中，所述运行状态信息包括所述传感器在运行过程中产生的传感检测数据的抽样数据；

9、对所述抽样数据进行分析，得到相应传感器的传感检测数据可信度；若所述传感检测数据可信度小于预设可信度阈值，则确定相应传感器处于运行异常状态，并获取相应传感器在所述车辆内部的定位信息，以此作为所述运行异常信息；并将所述车辆所有处于运行异常状态的传感器的定位信息上传至云计算平台。

10、可选地，基于所述车辆的内在运行异常信息，判断所述车辆是否处于无法行驶状态，并对所述车辆进行远程控制操作，以此调整所述车辆的行驶状态；对所述车载边缘设备的行车记录进行分析，得到所述车辆的行车地图信息，包括：

11、基于所述车辆所有处于运行异常状态的传感器的定位信息，提取所述云计算平台内部存储的处于运行异常状态的传感器的历史运行日志，并对所述历史运行日志进行分析，判断处于运行异常状态的传感器是否影响所述车辆的刹车性能，若是，则判断所述车辆处于无法行驶状态；若否，则判断所述车辆不处于无法行驶状态；

12、当所述车辆处于无法行驶状态，则对所述车辆进行远程锁定操作，以此使所述车辆进入自动减速至停车状态的行驶模式；当所述车辆不处于无法行驶状态，则对所述车辆进行远程限速操作，以此使所述车辆进入限速行驶模式；

13、获取所述车辆边缘设备的行车定位记录，对所述行车定位记录进行分析，得到所述车辆当前行驶路径对应的行驶地图信息。

14、可选地，基于所述行车地图信息，查找与所述车辆当前的行驶状态匹配的停靠区域；基于所述停靠区域的位置信息，向所述车载边缘设备发送行驶导航信息，并基于所述车辆的实时行驶路径，向所述车载边缘设备发送行驶提示信息，包括：

15、当所述车辆进入自动减速至停车状态的行驶模式，则对所述行车地图信息进行分析，查找适于所述车辆进行停车的最近停靠区域；

16、基于所述最近停靠区域与所述车辆的实时行驶地点之间的相对位置信息，向所述车载边缘设备发生相应的最短行驶路径导航信息；

17、将所述车辆的实时行驶路径与所述最短行驶路径导航信息进行对比，判断所述车辆是否偏离所述最短行驶路径行驶，若是，则向所述车载边缘设备发送行驶提示信息。

18、可选地，所述车辆与所述云计算平台之间的通信连接还包括：对车辆网络在未来是否可能处于不可用状态进行预测，若预测未来10分钟内车辆网络状态将处于不可用状态，则即时从云计算平台下载相应控制指令包到车辆，当车辆和云计算平台之间无法网络通信连接时，启用下载的控制指令包对车辆进行离线控制；其中，预测未来10分钟内车辆网络状态是否处于不可用状态，包括：

19、步骤s1，设最近20分钟从车辆a传感器收集到的关键信息构成集合as，其中，

20、as＝{v1,v2,…vn}  (1)

21、在上述公式(1)中，v1,v2,…vn为车辆的运作参数信息的值，n为运作参数信息的数量；

22、根据数据库的历史数据，设第j个运作参数信息的值为vj时导致网络异常的概率为p(vj)，则最近20分钟从车辆相应的传感器收集到的运作参数信息对应得到在未来10分钟导致网络异常的概率为，

23、

24、在上述公式(2)中，p(as)为最近20分钟从车辆相应的传感器收集到的运作参数信息对应得到在未来10分钟导致网络异常的概率，j为大于等于1且小于等于n的整数；

25、步骤s2，设最近20分钟车辆所处的道路信息为w，最近20分钟车辆所处地区的天气状态信息为t，则在相应天气状态下且在相应道路发生网络异常的概率为，

26、

27、在上述公式(3)中，p(w&t)为在相应天气状态下且在相应道路发生网络异常的概率，sw、st分别为历史数据中在相应道路发生网络故障的次数和在相应天气状态下发生网络故障的次数，nw、nt分别为历史数据中道路信息总量和天气状态信息总量；

28、步骤s3，根据上述步骤s1和s2的计算结果，计算车辆在未来10分钟内发生网络故障而导致车辆网络状态处于不可用状态的概率，

29、p(a)＝ p(as)(1-p(w&t))+p(w&t)(1-p(as))  (4)

30、在上述公式(4)中，p(a)为车辆在未来10分钟内发生网络故障而导致车辆网络状态处于不可用状态的概率；当p(a)大于或等于0.5，则从云计算平台下载相应控制指令包到车辆；当p(a)小于0.5，则不从云计算平台下载相应控制指令包到车辆。

31、基于云计算与车载边缘设备的行车控制系统，包括：

32、内在运行状态信息分析模块，用于对车载边缘设备的工作记录进行分析，得到车辆的内在运行状态信息；

33、运行异常信息处理模块，用于基于所述内在运行状态信息，识别所述车辆存在的内在运行异常信息，并将所述内在运行异常信息上传至云计算平台；

34、车辆行驶状态调整模块，用于基于所述车辆的内在运行异常信息，判断所述车辆是否处于无法行驶状态，并对所述车辆进行远程控制操作，以此调整所述车辆的行驶状态；

35、行车地图信息生成模块，用于对所述车载边缘设备的行车记录进行分析，得到所述车辆的行车地图信息；

36、行车地图信息分析模块，用于基于所述行车地图信息，查找与所述车辆当前的行驶状态匹配的停靠区域；

37、行驶导航执行模块，用于基于所述停靠区域的位置信息，向所述车载边缘设备发送行驶导航信息，并基于所述车辆的实时行驶路径，向所述车载边缘设备发送行驶提示信息。

38、可选地，所述内在运行状态信息分析模块用于对车载边缘设备的工作记录进行分析，得到车辆的内在运行状态信息，包括：

39、获取车载边缘设备对所在车辆内部的所有传感器的工作记录，对所述工作记录进行分析，得到所有传感器各自的运行状态信息；其中，所述运行状态信息包括所述传感器在运行过程中产生的传感检测数据的抽样数据；

40、所述运行异常信息处理模块用于基于所述内在运行状态信息，识别所述车辆存在的内在运行异常信息，并将所述内在运行异常信息上传至云计算平台，包括：

41、对所述抽样数据进行分析，得到相应传感器的传感检测数据可信度；若所述传感检测数据可信度小于预设可信度阈值，则确定相应传感器处于运行异常状态，并获取相应传感器在所述车辆内部的定位信息，以此作为所述运行异常信息；并将所述车辆所有处于运行异常状态的传感器的定位信息上传至云计算平台。

42、可选地，所述车辆行驶状态调整模块用于基于所述车辆的内在运行异常信息，判断所述车辆是否处于无法行驶状态，并对所述车辆进行远程控制操作，以此调整所述车辆的行驶状态，包括：

43、基于所述车辆所有处于运行异常状态的传感器的定位信息，提取所述云计算平台内部存储的处于运行异常状态的传感器的历史运行日志，并对所述历史运行日志进行分析，判断处于运行异常状态的传感器是否影响所述车辆的刹车性能，若是，则判断所述车辆处于无法行驶状态；若否，则判断所述车辆不处于无法行驶状态；

44、当所述车辆处于无法行驶状态，则对所述车辆进行远程锁定操作，以此使所述车辆进入自动减速至停车状态的行驶模式；当所述车辆不处于无法行驶状态，则对所述车辆进行远程限速操作，以此使所述车辆进入限速行驶模式；

45、所述行车地图信息生成模块用于对所述车载边缘设备的行车记录进行分析，得到所述车辆的行车地图信息，包括：

46、获取所述车辆边缘设备的行车定位记录，对所述行车定位记录进行分析，得到所述车辆当前行驶路径对应的行驶地图信息。

47、可选地，所述行车地图信息分析模块用于基于所述行车地图信息，查找与所述车辆当前的行驶状态匹配的停靠区域，包括：

48、当所述车辆进入自动减速至停车状态的行驶模式，则对所述行车地图信息进行分析，查找适于所述车辆进行停车的最近停靠区域；

49、所述行驶导航执行模块用于基于所述停靠区域的位置信息，向所述车载边缘设备发送行驶导航信息，并基于所述车辆的实时行驶路径，向所述车载边缘设备发送行驶提示信息，包括：

50、基于所述最近停靠区域与所述车辆的实时行驶地点之间的相对位置信息，向所述车载边缘设备发生相应的最短行驶路径导航信息；

51、将所述车辆的实时行驶路径与所述最短行驶路径导航信息进行对比，判断所述车辆是否偏离所述最短行驶路径行驶，若是，则向所述车载边缘设备发送行驶提示信息。

52、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

53、本技术提供的基于云计算与车载边缘设备的行车控制方法和系统分析车载边缘设备的工作记录，得到车辆的内在运行状态信息，以此识别车辆存在的内在运行异常信息，并上传至云计算平台，利用云计算平台处理车辆数据，避免车辆端自身进行大量车辆数据处理而发生宕机；还判断车辆是否处于无法行驶状态，以对车辆进行远程控制操作，调整车辆的行驶状态，保证车辆的行驶安全；再分析车载边缘设备的行车记录，得到车辆的行车地图信息，以此查找与车辆匹配的停靠区域，并向车载边缘设备发送行驶导航信息，为车辆行驶提供准确的行驶提示信息，降低车辆端的数据处理负荷和保证车辆的正常稳定行驶。