面向网联自动驾驶部署的车-路-无人机跨域协同技术

作     者：于静茹 姚升悦 陈喜群 林懿伦 王飞跃 Yu Jingru;Yao Shengyue;Chen Xiqun;Lin Yilun;Wang Feiyue

作者机构：上海人工智能实验室上海200232 浙江大学建筑工程学院杭州310058 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 

基　　金：科技创新2030—“新一代人工智能”重大项目(2022ZD0160104) 

出 版 物：《中国图象图形学报》 (Journal of Image and Graphics)

年 卷 期：2024年第29卷第11期

页      码：3293-3304页

摘      要：目的随着车联网技术的发展,网联自动驾驶车辆(connected and autonomous vehicle,CAV)的部署场景变得越来越复杂。为了保证效率和安全,提出一种面向CAV部署的集成无人机和现有路侧基础设施的车—路—无人机跨域协同技术,旨在解决依靠路侧基础设施支持CAV感知和通信解决方案在部署范围、机动性和感知视角等方面存在一定限制的问题。方法本文设计了基于任务需求和资源约束的双层调度算法,实现无人机资源的灵活调度和智能决策。该算法上层实现任务规划,下层运动规划则根据动力学约束和虚拟场模型生成无人机运动轨迹,采用上、下层反馈机制,动态响应感知和通信需求,给出目标区域无人机的最优部署方案。结果实验模拟混合交通流场景,并估计了不同场景下CAV动态感知和通信需求;通过对比无人机跨域协同方案与现有路侧基础设施辅助方案,结果表明所提方案相比现有方案降低了路侧设备单元(roadside units,RSU)的空闲率,在CAV渗透率为70%时,所提方案在仿真路网和城市路网场景下分别将RSU的空闲率降低了33.82%和31.20%;同时也展示了基于双层调度算法按需调度无人机的流程,验证了该算法的有效性。结论本文所提出的无人机跨域协同的CAV辅助部署方案,对比现有的基础设施辅助方案,具有覆盖范围广、可以按需灵活调度的特点,可以支持CAV大规模部署。

主 题 词：自动驾驶 跨域协同 无人机按需调度 双层调度算法 基于虚拟力场的轨迹规划 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11834/jig.230786

馆 藏 号：203155585...