一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法与流程

1.本发明属于无人驾驶相关技术领域，涉及一种无人驾驶车辆协助系统，特别是一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法。


背景技术：

2.无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车是集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。
3.中国专利文献公开了一种无人驾驶车辆的智联协助系统【申请号：cn201811586771.8；公开号：cn109800958a】，包括连接在无线网络上的无人驾驶设备、云服务器和协助平台，无人驾驶设备与云服务器和协助平台无线连接，协助平台检测出无人驾驶设备停止行驶后，可通过云服务器获取无人驾驶设备的实况信息并制定协助任务，再以无人驾驶设备的位置坐标为定位中心，针对事故案件类型搜索匹配出附近有经验能力的协助会员，协助会员依据本系统推送协助任务的信息内容到达现场，让协助会员排除无人驾驶设备发生的事故案件，使得空驾行驶的无人车辆在途中发生突发事件后，协助系统能寻找到对应专业的协助会员对其干预解决，兼顾多方利益的同时能大为减少意外事件的处理时间。
4.上述无人驾驶车辆的智联协助系统能够对无人车辆在途中发生突发事件寻找到对应专业的协助会员对其干预解决，针对在无人驾驶车辆在行驶途中发生突发路况障碍，还需要一种快速有效的处理机制，及时针对不同的路障信息进行对应处理，综合考虑实际情况和成本快速有效的进行排障处理，保障同路线的后续车辆顺利通行。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法，该装置要解决的技术问题是：如何快速有效的排除无人驾驶车辆在行驶途中发现的路面障碍。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法，包括建立在无人驾驶车辆智联协助系统基础上的路面排障协同系统，所述路面排障协同系统包括定位导航模块、路障实时检测模块、在线客服模块、路障分析模块、排障机制对应模块和排障人员管理模块，所述无人驾驶车辆智联协助系统包括连接在无线网络上的无人驾驶设备、云服务器和协助平台；所述定位导航模块包括安装在无人驾驶车辆上的定位导航装置，用于无人驾驶车辆的定位导航和动态路线规划；所述路障实时检测模块包括安装在无人驾驶车辆上的
若干摄像装置和检测传感器，摄像装置和检测传感器与数据传输装置连接，用于实时检测行驶途中道路上障碍并及时将路障信息传输至协助平台；所述在线客服模块包括会员的在线沟通、求助，无人驾驶车辆路障信息的接收与传递，排障任务的发出及在线协调；所述路障分析模块包括路障分类模块和路障分级模块，路障分类模块根据路面障碍类型分为路面阻挡类障碍、交通事故类障碍和道路修复类障碍，路障分级模块根据排障紧急程度进行分级；所述排障机制对应模块与路障分析模块相匹配，排障机制对应模块包括排障应急预案模块、排障成本估算模块和路线变更成本估算模块，排障应急预案模块为预先设定好的各种路障排除方案，包括匹配排障人员和排障方式，排障成本估算模块用于估算排障所需要的成本，路线变更成本估算模块用于估算路线变更后到达目的地所需的成本；排障人员管理模块用于对协助会员、后勤保障人员和第三方服务机构进行管理和线上沟通。
8.本发明是建立的路面排障协同系统，在无人驾驶车辆行驶途中路面发现障碍物后，提供一种快速有效的响应机制，通过车辆上的摄像头、传感器和信息收集装置实时收集路障信息，系统对路障信息综合分析是否为可绕行通过的障碍，可绕行通过则快速响应绕行通过；不可绕行通过则对路障进行分类和分级，对应相应的应急预案，匹配相关排障人员，估算排障成本和更换路线的成本，通过两种成本对比确定行驶方式，并通知相关排障人员尽快排除路面障碍，以及通知后面车辆注意前方出现路障和预计排障时间合理规划路线，避免造成长时间交通拥堵。
9.所述无人驾驶设备包括无人驾驶车辆以及安装在所述无人驾驶车辆上的警报装置、通讯装置和数据采集装置；所述云服务器包括承载协助平台的中央服务器以及与所述中央服务器相连的云端数据库和本地数据库；所述协助平台包括管理员模块、系统客服模块、协助会员模块和任务模块；所述管理员模块用于日常系统维护升级以及安全管理系统成员身份权限、云端数据库和本地数据库内存放的内容信息，并对各模块之间的收发任务请求进行实时监控；所述系统客服模块除系统自动会员实名身份信息审核之外的人工审核，对发生事故案件的无人驾驶设备进行除系统协助之外的人工干预以及客服咨询；所述协助会员模块用于管理以自然人为个体的协助会员，记录协助会员的个人信息，并将其存放在云端数据库和本地数据库，以及接受协助会员的客服请求；所述任务模块根据管理员模块发送的任务请求制定协助任务，以事故车辆的地理坐标为定位点、事故类别，筛选匹配出就近相对应任务身份的协助会员对其发布协助任务信息，指导协助会员到达事故现场，处理无人驾驶设备发生的事故案件。
10.所述路面阻挡类障碍为路面上阻挡通行的障碍物，包括砂石泥土、树干、倾倒的广告牌、掉落的建筑物、动物、车辆上掉落的物体、事故车辆、与系统失联失控的无人驾驶车辆，路面阻挡类障碍匹配的排障人员包括交警、路政部门、后勤保障人员、第三方服务机构和协助会员；所述交通事故类障碍为发生交通事故产生的路面障碍，交通事故类障匹配的排障人员包括交警、医护人员、后勤保障人员、第三方服务机构和协助会员；所述道路修复类障碍为道路损坏或维修造成的路面障碍，包括路面塌陷、道路积水、路面泥泞、路面结冰及路面维修时的道路隔离，所匹配的排障人员包括交警、路政部门和协助会员，遇到路面维修时的道路隔离时可联系相关路政部门了解修复时间，协助会员协助交通疏通和障碍的排除。
11.所述路障分级模块根据排障紧急程度依次分为一级、二级和三级，一级路障为急
需紧急处理或出现人员伤亡的路面障碍，否则会出现长时间拥堵,排障时间预计3小时以上；二级路障为需要进行快速排除的路面障碍，需要专业人员操作或具有一定难度排障难度，排障时间预计在1-3小时；三级路障为可以快速排除的路面障碍，排障时间预计在1小时以内。
12.所述排障时间为等候协助人员到达现场的时长与实施排障时长之和。
13.通过对路障进行合理的分类和分级，对应相应的处理预案，匹配具备处理能力的人员，能够了解排障的紧急程度，快速有效地排除道路障碍，降低事故损失，快速疏通道路，避免造成交通拥堵。
14.所述排障成本估算模块估算的排障成本包括等候协助人员到达现场的时长、实施排障时长和无人驾驶车辆排障过程中产生的能耗；所述路线变更成本估算模块估算的成本包括重新规划路线后到达目的地所需的时间和能耗、相对于原路线多出时间和能耗。
15.通过上述成本估算中各项数据，能够直观的对等待排障后通行和更换路线行驶两种方案的成本进行对比，系统能够快速做出优选方案。
16.所述路面排障协同方法的操作流程如下，
17.步骤一：会员登录系统，系统确认会员身份，登录完成；填写起点和终点位置，定位导航模块规划路线，无人驾驶车辆按规划路线行驶；
18.步骤二：路障实时检测模块实时监测车辆行驶前方路面状况，发现前方路面存在障碍时，路障分析模块对路障进行分析，综合路面情况，分析路障能否从障碍侧边绕行通过，若该路障为可绕行通过的障碍，执行步骤三，若该路障为不可绕行通过的障碍，执行步骤四；上述绕行是指不改变原有行车路线的前提下的安全避让行为，此判断依据是无人驾驶车辆自有的安全行车系统而得出，无人驾驶车辆智联协助系统平台是在协议的范围内获取这个判断结果之后，再做出是否执行第三步骤；
19.步骤三：绕行通过，按原路线行驶至终点，路障信息反馈至系统平台，系统平台接收路障信息，并提醒经过该路线的后方车辆注意路面障碍需绕行通过，在线客服根据接收的路障信息联系相关相关的排障人员，排障人员包括交警、路政部门、后勤保障人员、第三方服务机构和在智联协助系统注册的协助会员；
20.步骤四：无人驾驶车辆制动，停止行驶，并通过摄像装置、检测传感器和数据采集装置将收集的实时图像、视频等信息反馈给系统平台，路障分类模块根据接收的路障信息进行分类，分为路面阻挡类障碍、交通事故类障碍或道路修复类障碍，路障分级模块根据路障信息进行分级，排障应急预案模块根据分类并分级好的路障匹配相应的排障人员和排障方式，排障成本估算模块根据分析过的路障信息进行成本估算，该路障信息包括障碍地点、障碍类型和等级、排障方式，该成本估算包括等候协助人员到达现场的时长、实施排障时长和无人驾驶车辆排障过程中产生的能耗；
21.步骤五：定位导航模块重新规划路线，路线变更成本估算模块估算路线变更后到达目的地所需的成本，包括重新规划路线后到达目的地所需的时间和能耗、相对于原路线多出时间和能耗；
22.步骤六：对比步骤四中的排障成本和步骤五中的变更路线成本，综合考虑时间和能耗成本，当排障成本大于变更路线成本时，变更路线行驶；当排障成本小于变更路线成本时，等待路障排出后通行；当时间成本和能耗成本对比有冲突时，时间成本相对能耗成本具
有优先级，系统根据对比结果推送相应方案给用户进行确认，客户确定行驶方案，无人驾驶车辆按选定方案确定路线行驶至终点；
23.步骤七：在线客服根据路障信息，联系相关的排障人员，并确定排除障碍所需的时间，同时在线客服将处理过的路障信息在系统平台上发出通知，提醒经过该路线的后方车辆注意前方路面障碍和排障时间，并提醒用户是否需要更改路线；
24.步骤八：在线客服实时关注排障进度，故障排除后，系统平台收到故障排除的反馈信息，在线客服在系统平台上发出路障排除的通知。
25.本路面排障协同方法具有以下优点：
26.1、在无人驾驶车辆智联协助系统基础上建立的路面排障协同系统，在无人驾驶车辆行驶图中发现路面障碍后，能对障碍进行有效的分析，对路障进行分类和分级，匹配相应的排障人员，建立有效的排障机制，并进行合理的成本对比，能够快速规划合理的行驶路线，降低行驶成本，排障人员在短时间内得到真实有效的信息并采取相应的排障方案，可以快速排除障碍，避免交通堵塞和减少安全事故的产生。
27.2、通过实时收集路障信息，系统平台及时向经过该段路线的后方车辆进行反馈，让用户了解前方状况，及时作出路线规划方案，防止长时间拥堵在路上，方便用户出行，增加用户粘性。
28.3、本发明提供的路面排障协同系统能够在发现路障时快速匹配相关排障人员，减少不必要沟通环节，并通过传送实时路障信息，有利于配合交警和路政部门的工作，在短时间内即可快速排障，疏通道路，有利于智联协助系统的推广和无人驾驶技术的发展。
附图说明
29.图1是本发明的操作流程示意图；
30.图2是本发明中路面排障协同系统的组成示意图；
31.图3是本发明中路障的分类和分级示意图。
具体实施方式
32.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
33.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
34.请参阅图1-3，本实施例提供了一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法，包括建立在无人驾驶车辆智联协助系统基础上的路面排障协同系统，所述路面排障协同系统包括定位导航模块、路障实时检测模块、在线客服模块、路障分析模块、排障机制对应模块和排障人员管理模块，所述无人驾驶车辆智联协助系统包括连接在无线网络上的无人驾驶设备、云服务器和协助平台；所述定位导航模块包括安装在无人驾驶车辆上的定位导航装置，用于无人驾驶车辆的定位导航和动态路线规划；所述路障实时检测模块包括安装在无人驾驶车辆上的若干摄像装置和检测传感器，摄像装置和检测传感器与数据传输装置连接，用于实时检测行驶途中道路上障碍并及时将路障信息传输至协助平台；所述在线客服模块包括会员的在线沟通、求助，无人驾驶车辆路障信息的接收与传递，排障任
务的发出及在线协调；所述路障分析模块包括路障分类模块和路障分级模块，路障分类模块根据路面障碍类型分为路面阻挡类障碍、交通事故类障碍和道路修复类障碍，路障分级模块根据排障紧急程度进行分级；所述排障机制对应模块与路障分析模块相匹配，排障机制对应模块包括排障应急预案模块、排障成本估算模块和路线变更成本估算模块，排障应急预案模块为预先设定好的各种路障排除方案，包括匹配排障人员和排障方式，排障成本估算模块用于估算排障所需要的成本，路线变更成本估算模块用于估算路线变更后到达目的地所需的成本；排障人员管理模块用于对协助会员、后勤保障人员和第三方服务机构进行管理和线上沟通。
35.无人驾驶设备包括无人驾驶车辆以及安装在所述无人驾驶车辆上的警报装置、通讯装置和数据采集装置；所述云服务器包括承载协助平台的中央服务器以及与所述中央服务器相连的云端数据库和本地数据库；所述协助平台包括管理员模块、系统客服模块、协助会员模块和任务模块；所述管理员模块用于日常系统维护升级以及安全管理系统成员身份权限、云端数据库和本地数据库内存放的内容信息，并对各模块之间的收发任务请求进行实时监控；所述系统客服模块除系统自动会员实名身份信息审核之外的人工审核，对发生事故案件的无人驾驶设备进行除系统协助之外的人工干预以及客服咨询；所述协助会员模块用于管理以自然人为个体的协助会员，记录协助会员的个人信息，并将其存放在云端数据库和本地数据库，以及接受协助会员的客服请求；所述任务模块根据管理员模块发送的任务请求制定协助任务，以事故车辆的地理坐标为定位点、事故类别，筛选匹配出就近相对应任务身份的协助会员对其发布协助任务信息，指导协助会员到达事故现场，处理无人驾驶设备发生的事故案件。
36.路面阻挡类障碍为路面上阻挡通行的障碍物，包括砂石泥土、树干、倾倒的广告牌、掉落的建筑物、动物、车辆上掉落的物体、事故车辆、与系统失联失控的无人驾驶车辆，路面阻挡类障碍匹配的排障人员包括交警、路政部门、后勤保障人员、第三方服务机构和协助会员；所述交通事故类障碍为发生交通事故产生的路面障碍，交通事故类障匹配的排障人员包括交警、医护人员、后勤保障人员、第三方服务机构和协助会员；所述道路修复类障碍为道路损坏或维修造成的路面障碍，包括路面塌陷、道路积水、路面泥泞、路面结冰及路面维修时的道路隔离，所匹配的排障人员包括交警、路政部门和协助会员，遇到路面维修时的道路隔离时可联系相关路政部门了解修复时间，协助会员协助交通疏通和障碍的排除。
37.路障分级模块根据排障紧急程度依次分为一级、二级和三级，一级路障为急需紧急处理或出现人员伤亡的路面障碍，否则会出现长时间拥堵,排障时间预计3小时以上；二级路障为需要进行快速排除的路面障碍，需要专业人员操作或具有一定难度排障难度，排障时间预计在1-3小时；三级路障为可以快速排除的路面障碍，排障时间预计在1小时以内；排障时间为等候协助人员到达现场的时长与实施排障时长之和。
38.通过对路障进行合理的分类和分级，对应相应的处理预案，匹配具备处理能力的人员，能够了解排障的紧急程度，快速有效地排除道路障碍，降低事故损失，快速疏通道路，避免造成交通拥堵。
39.排障成本估算模块估算的排障成本包括等候协助人员到达现场的时长、实施排障时长和无人驾驶车辆排障过程中产生的能耗；所述路线变更成本估算模块估算的成本包括重新规划路线后到达目的地所需的时间和能耗、相对于原路线多出时间和能耗。
40.通过上述成本估算中各项数据，能够直观的对等待排障后通行和更换路线行驶两种方案的成本进行对比，系统能够快速做出优选方案。
41.路面排障协同方法的操作流程如下，
42.s1：会员登录系统，系统确认会员身份，登录完成；填写起点和终点位置，定位导航模块规划路线，无人驾驶车辆按规划路线行驶；
43.s2：路障实时检测模块实时监测车辆行驶前方路面状况，发现前方路面存在障碍时，路障分析模块对路障进行分析，综合路面情况，分析路障能否从障碍侧边绕行通过，若该路障为可绕行通过的障碍，执行s3，若该路障为不可绕行通过的障碍，执行s4；上述绕行是指不改变原有行车路线的前提下的安全避让行为，此判断依据是无人驾驶车辆自有的安全行车系统而得出，无人驾驶车辆智联协助系统平台是在协议的范围内获取这个判断结果之后，再做出是否执行s3；
44.s3：绕行通过，按原路线行驶至终点，路障信息反馈至系统平台，系统平台接收路障信息，并提醒经过该路线的后方车辆注意路面障碍需绕行通过，在线客服根据接收的路障信息联系相关相关的排障人员，排障人员包括交警、路政部门、后勤保障人员、第三方服务机构和在智联协助系统注册的协助会员；
45.s4：无人驾驶车辆制动，停止行驶，并通过摄像装置、检测传感器和数据采集装置将收集的实时图像、视频等信息反馈给系统平台，路障分类模块根据接收的路障信息进行分类，分为路面阻挡类障碍、交通事故类障碍或道路修复类障碍，路障分级模块根据路障信息进行分级，排障应急预案模块根据分类并分级好的路障匹配相应的排障人员和排障方式，排障成本估算模块根据分析过的路障信息进行成本估算，该路障信息包括障碍地点、障碍类型和等级、排障方式，该成本估算包括等候协助人员到达现场的时长、实施排障时长和无人驾驶车辆排障过程中产生的能耗；
46.s5：定位导航模块重新规划路线，路线变更成本估算模块估算路线变更后到达目的地所需的成本，包括重新规划路线后到达目的地所需的时间和能耗、相对于原路线多出时间和能耗；
47.s6：对比步骤四中的排障成本和步骤五中的变更路线成本，综合考虑时间和能耗成本，当排障成本大于变更路线成本时，变更路线行驶；当排障成本小于变更路线成本时，等待路障排出后通行；当时间成本和能耗成本对比有冲突时，时间成本相对能耗成本具有优先级，系统根据对比结果推送相应方案给用户进行确认，客户确定行驶方案，无人驾驶车辆按选定方案确定路线行驶至终点；
48.s7：在线客服根据路障信息，联系相关的排障人员，并确定排除障碍所需的时间，同时在线客服将处理过的路障信息在系统平台上发出通知，提醒经过该路线的后方车辆注意前方路面障碍和排障时间，并提醒用户是否需要更改路线；
49.s8：在线客服实时关注排障进度，故障排除后，系统平台收到故障排除的反馈信息，在线客服在系统平台上发出路障排除的通知。
50.综上，本发明提供了一种基于无人驾驶车辆智联协助系统的路面排障协同方法，包括建立在无人驾驶车辆智联协助系统基础上的路面排障协同系统，在无人驾驶车辆行驶途中路面发现障碍物后，提供一种快速有效的响应机制，通过车辆上的摄像头、传感器和信息收集装置实时收集路障信息，系统对路障信息综合分析是否为可绕行通过的障碍，可绕
行通过则快速响应绕行通过；不可绕行通过则对路障进行分类和分级，对应相应的应急预案，匹配相关排障人员，估算排障成本和更换路线的成本，通过两种成本对比确定行驶方式，并通知相关排障人员尽快排除路面障碍，以及通知后面车辆注意前方出现路障和预计排障时间合理规划路线，避免交通堵塞和减少安全事故的产生。
51.通过实时收集路障信息，系统平台及时向经过该段路线的后方车辆进行反馈，让用户了解前方状况，及时作出路线规划方案，防止长时间拥堵在路上，方便用户出行，增加用户粘性。本发明能够快速匹配相关排障人员，减少不必要沟通环节，并通过传送实时路障信息，有利于配合交警和路政部门的工作，在短时间内即可快速排障，疏通道路，有利于智联协助系统的推广和无人驾驶技术的发展。
52.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。