本申請(qǐng)涉及數(shù)字交通，尤其涉及一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、道路交通相較于其他交通方式，具有較高的復(fù)雜度。道路交通通常包括各種不同類(lèi)型的車(chē)輛，并且外部車(chē)輛的并行、變道和超車(chē)等行為，都會(huì)對(duì)正常行駛的車(chē)輛造成影響。同時(shí)，道路條件對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行也會(huì)有很大的影響，如道路的狀況、質(zhì)量和容量等因素都會(huì)增加道路交通的復(fù)雜性。

2、目前可通過(guò)攝像機(jī)、雷達(dá)等感知設(shè)備收集的路上的車(chē)輛數(shù)據(jù)并利用智能算法或數(shù)字孿生模型對(duì)道路現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，進(jìn)而生成行駛輔助信息，以輔助駕駛員作出更適合的駕駛決策，但現(xiàn)有的方式在面對(duì)車(chē)流量大的復(fù)雜路況時(shí)，容易出現(xiàn)行駛輔助信息失準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)及控制方法，用于解決現(xiàn)有的方式在面對(duì)車(chē)流量大的復(fù)雜路況時(shí)，容易出現(xiàn)行駛輔助信息失準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)第一方面提供了一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，包括：車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)、車(chē)輛掃描子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)；

3、所述車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)包括：車(chē)輛感應(yīng)裝置、導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述車(chē)輛感應(yīng)裝置用于與目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線通信，采集所述目標(biāo)車(chē)輛的車(chē)輛狀態(tài)信息，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛感應(yīng)裝置沿所述導(dǎo)軌，跟隨所述目標(biāo)車(chē)輛移動(dòng)；

4、所述車(chē)輛掃描子系統(tǒng)用于掃描目標(biāo)路段上行駛車(chē)輛的車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)，其中，所述車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)包括車(chē)輛輪廓的形狀以及所述車(chē)輛輪廓占據(jù)的道路空間；

5、所述控制子系統(tǒng)用于根據(jù)接收到的所述車(chē)輛狀態(tài)信息和所述車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)，更新所述目標(biāo)路段的路段數(shù)字孿生模型，并基于所述路段數(shù)字孿生模型生成車(chē)輛行駛輔助信息并反饋至所述目標(biāo)車(chē)輛。

6、優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌包括：縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к?，其中，所述縱向?qū)к墳檠厮瞿繕?biāo)路段鋪設(shè)的導(dǎo)軌，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

7、所述車(chē)輛感應(yīng)裝置裝配在所述橫向?qū)к壣?，且與所述橫向?qū)к壔顒?dòng)連接；

8、所述橫向?qū)к壯b配在所述縱向?qū)к壣?，且與所述橫向?qū)к壔顒?dòng)連接；

9、所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述橫向?qū)к壴谒隹v向?qū)к壣弦苿?dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛感應(yīng)裝置在所述橫向?qū)к壣弦苿?dòng)。

10、優(yōu)選地，所述縱向?qū)к墳榛谪Q直平面鋪設(shè)的環(huán)形導(dǎo)軌。

11、優(yōu)選地，所述縱向?qū)к墳榛跈M向平面鋪設(shè)的環(huán)形導(dǎo)軌。

12、優(yōu)選地，還包括：路面障礙識(shí)別子系統(tǒng)，所述路面障礙識(shí)別子系統(tǒng)包括：圖像采集模塊和圖像識(shí)別模塊；

13、所述圖像識(shí)別模塊用于根據(jù)所述圖像采集模塊采集到的路面圖像，結(jié)合預(yù)設(shè)的障礙物圖像識(shí)別模型，得到所述目標(biāo)路段的障礙物識(shí)別結(jié)果，再將所述障礙物識(shí)別結(jié)果上傳至所述控制子系統(tǒng)，以使得所述控制子系統(tǒng)用于根據(jù)接收到的所述障礙物識(shí)別結(jié)果，更新所述目標(biāo)路段的路段數(shù)字孿生模型。

14、優(yōu)選地，所述車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)埋設(shè)在所述目標(biāo)路段的路面之下。

15、優(yōu)選地，所述車(chē)輛感應(yīng)裝置中還包括：無(wú)線充電發(fā)射模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電。

16、優(yōu)選地，還包括：強(qiáng)化玻璃條帶；

17、所述目標(biāo)路段的路面上設(shè)置有路面通孔，所述強(qiáng)化玻璃條帶嵌入并固定在所述路面通孔中。

18、同時(shí)，本申請(qǐng)第二方面提供了一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于如本申請(qǐng)第一方面提供的基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，所述控制方法包括：

19、通過(guò)車(chē)輛掃描子系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集目標(biāo)路段上行駛車(chē)輛的車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)；

20、當(dāng)接收到車(chē)輛跟隨輔助請(qǐng)求，提取所述車(chē)輛跟隨輔助請(qǐng)求中的車(chē)輛識(shí)別信息，再將所述車(chē)輛識(shí)別信息下發(fā)至車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)，以使得所述車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)在檢測(cè)到所述車(chē)輛識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)車(chē)輛時(shí)，執(zhí)行對(duì)所述目標(biāo)車(chē)輛的跟隨任務(wù)，并實(shí)時(shí)采集所述目標(biāo)車(chē)輛的車(chē)輛狀態(tài)信息；

21、根據(jù)接收到的所述車(chē)輛狀態(tài)信息和所述車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)，更新所述目標(biāo)路段的路段數(shù)字孿生模型，并基于所述路段數(shù)字孿生模型生成車(chē)輛行駛輔助信息并反饋至所述目標(biāo)車(chē)輛。

22、優(yōu)選地，所述更新所述目標(biāo)路段的路段數(shù)字孿生模型之后還包括：

23、根據(jù)當(dāng)前所述路段數(shù)字孿生模型中的實(shí)時(shí)目標(biāo)車(chē)輛狀態(tài)和實(shí)時(shí)交通狀態(tài)，通過(guò)基于預(yù)設(shè)的遺傳算法和隨機(jī)模擬算法構(gòu)建的行駛路徑尋優(yōu)模型進(jìn)行路徑尋優(yōu)，得到所述目標(biāo)車(chē)輛的參考行駛路徑。

24、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

25、本申請(qǐng)?zhí)峁┑能?chē)輛行駛輔助系統(tǒng)包括：車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)、車(chē)輛掃描子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，當(dāng)車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)檢測(cè)到目標(biāo)車(chē)輛接近時(shí)，可通過(guò)導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制車(chē)輛感應(yīng)裝置跟隨目標(biāo)車(chē)輛沿目標(biāo)路段行駛，實(shí)現(xiàn)對(duì)該目標(biāo)車(chē)輛的數(shù)據(jù)跟蹤采集，確保能穩(wěn)定采集目標(biāo)車(chē)輛信息，將采集到的車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)和通過(guò)車(chē)輛掃描子系統(tǒng)采集的車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)同步到控制子系統(tǒng)，由控制子系統(tǒng)更新該目標(biāo)路段對(duì)應(yīng)的交通數(shù)字孿生模型，孿生模型生成車(chē)輛行駛輔助信息并反饋給目標(biāo)車(chē)輛，從而為目標(biāo)車(chē)輛提供更高準(zhǔn)度、更穩(wěn)定的車(chē)輛行駛輔助服務(wù)，解決了現(xiàn)有的方式在面對(duì)車(chē)流量大的復(fù)雜路況時(shí)，容易出現(xiàn)行駛輔助信息失準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括：車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)、車(chē)輛掃描子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，所述車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)和所述車(chē)輛掃描子系統(tǒng)均與所述控制子系統(tǒng)通信連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌包括：縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к?，其中，所述縱向?qū)к墳檠厮瞿繕?biāo)路段鋪設(shè)的導(dǎo)軌，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述縱向?qū)к墳榛谪Q直平面鋪設(shè)的環(huán)形導(dǎo)軌。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述縱向?qū)к墳榛跈M向平面鋪設(shè)的環(huán)形導(dǎo)軌。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括：路面障礙識(shí)別子系統(tǒng)，所述路面障礙識(shí)別子系統(tǒng)包括：圖像采集模塊和圖像識(shí)別模塊；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)埋設(shè)在所述目標(biāo)路段的路面之下。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)輛感應(yīng)裝置中還包括：無(wú)線充電發(fā)射模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括：強(qiáng)化玻璃條帶；

9.一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述控制方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述更新所述目標(biāo)路段的路段數(shù)字孿生模型之后還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于數(shù)字孿生的車(chē)輛行駛輔助系統(tǒng)及控制方法，本申請(qǐng)?zhí)峁┑能?chē)輛行駛輔助系統(tǒng)包括：車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)、車(chē)輛掃描子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，當(dāng)車(chē)輛跟隨子系統(tǒng)檢測(cè)到目標(biāo)車(chē)輛接近時(shí)，可通過(guò)導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制車(chē)輛感應(yīng)裝置跟隨目標(biāo)車(chē)輛沿目標(biāo)路段行駛，實(shí)現(xiàn)對(duì)該目標(biāo)車(chē)輛的數(shù)據(jù)跟蹤采集，確保能穩(wěn)定采集目標(biāo)車(chē)輛信息，將采集到的車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)和通過(guò)車(chē)輛掃描子系統(tǒng)采集的車(chē)輛輪廓空間數(shù)據(jù)同步到控制子系統(tǒng)，由控制子系統(tǒng)更新該目標(biāo)路段對(duì)應(yīng)的交通數(shù)字孿生模型，孿生模型生成車(chē)輛行駛輔助信息并反饋給目標(biāo)車(chē)輛，從而為目標(biāo)車(chē)輛提供更高準(zhǔn)度、更穩(wěn)定的車(chē)輛行駛輔助服務(wù)，解決了現(xiàn)有的方式在面對(duì)復(fù)雜路況時(shí)，容易失準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：李雄,楊岳,倪曉升
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23