【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于車聯網，尤其涉及一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法、系統及介質。
技術介紹
1、目前，智能輔助駕駛甚至無人駕駛逐步成為行業研究熱點，其中，車輛編隊以快速共享、協同決策提升道路效率、緩解交通擁堵、降低燃油消耗以及減少環境污染等方面的積極作用得到業內廣泛認可。
2、同時，隨著工業技術的進步、道路交通的開發和可持續發展戰略推動，車輛逐步向智能化、新能源化、應用多樣化發展，車輛成為了具備可觀自我計算與決策能力的移動智能節點，其性能和用戶體驗都不斷提高。針對低時延、高容量的通信需求和新能源化的車輛系統特點，基于以太網的tsn逐步成為可能替代傳統can總線的解決方案來實現車內網的基礎網絡即車載以太網，5g則以大帶寬、超低時延和廣泛連接的特性為車與車、車與路等車外通信提供強有力的支撐。
3、在車輛編隊行駛中，通常涉及編隊管理、車輛控制、路徑規劃、個性服務等多樣化任務，車輛針對不同任務需要根據深刻變化的信息要素執行決策，為了實現車輛編隊的協同性，現有研究多采用多目標優化、多智能體強化學習等方法對編隊環境要素的變化進行感知和計算，實現優化和智能的群體決策。例如，車輛在編隊中速度、方向、加速度等需要根據周圍車輛相關信息、天氣、路況、目的地等要素信息進行保持或調整；再例如，車輛編隊的任務計算會根據任務大小、優先級、最大容忍時延、通信信道條件等要素來進行整體資源分配等。
4、然而，在實現相關方法的過程中，往往需要對不斷變化的要素信息同步識別感知和傳遞交付，才能保障決策的實時性和一致性。且只有
5、當前，基于tsn的車載以太網采用ieee?802.1as協議來保障車內網的同步，而車外通信則通過ieee?802.11p或蜂窩車用無線通信(c-v2x)實現，由此，如何保障車輛編隊車內網及車外網所獲要素信息及時、同步是一個值得研究的問題。
技術實現思路
1、本專利技術所解決的技術問題在于提供一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法、系統及介質，以解決現有技術中不能有效保障車輛編隊車內網及車外網所獲要素信息及時、同步的問題。
2、本專利技術提供的基礎方案：一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，包括：
3、s1：構建通信場景的區域網絡，基于搭載5g-v2x通信的車外網、tsn網絡的車內網和路邊單元生成網絡傳輸通道，獲取區域網絡中的車輛信息；所述車輛信息包括車輛內部信息和車輛外部信息；
4、s2：對獲取的車輛信息進行要素信息提取，計算要素信息的關鍵信息度，對關鍵信息度按照預設的優先級進行定義，并將車外網傳輸的信息映射至車內網的預設的優先級；
5、s3：基于區域網絡中的路邊單元和編隊車輛構建車輛時鐘同步機制，按照時間戳機制對待編隊車輛進行時鐘同步調整后傳遞同步信息；所述傳遞同步信息過程中通過s1中網絡傳輸通道獲取歷史車輛的信道數據計算獲取同步信息傳遞預計時間，并在預計時間內預留無線傳輸補償。
6、進一步，所述s1包括：
7、s1-1：將在預設通信范圍內的多種具備計算能力的路邊單元構建區域網絡；
8、s1-2：通過5g-v2x通信方式對區域網絡通信范圍內的車輛進行認證接入，形成車外網；
9、s1-3：通過tsn網絡與車輛內部系統對接，形成車內網；
10、s1-4：基于車內網和車外網對車輛內部信息和車輛外部信息進行提取，獲取車輛信息。
11、進一步，所述s2包括：
12、s2-1：根據接入獲取的車輛信息進行要素提取，并計算要素信息的關鍵信息度，計算公式為：
13、a(al,i)＝-logx(1-p(al,i))
14、其中，al,i表示第l個車輛的第i個要素信息，p(al,i)表示要素信息al,i對第l個車輛編隊決策的重要程度，x表示信息度張量；
15、s2-2：預設優先級，根據車輛信息中的要素信息的關鍵信息度進行優先級定義；
16、s2-3：將車外網傳輸的信息映射至車內網的優先級上。
17、進一步，所述s2-3包括：
18、s2-3-1：獲取車輛系統的中央處理單元對車輛外部信息識別的最長有效時間、預估信息處理時間、車外網中車輛外部信息傳輸的預估信息傳遞時間；
19、s2-3-2：根據獲取的最長有效時間、預估信息處理時間和預估信息傳遞時間對車輛信息進行優先級計算處理，計算公式為：
20、
21、其中，表示最長有效時間，表示預估信息傳遞時間，表示預估信息處理時間；
22、s2-3-3：根據計算出的判斷車輛外部信息的優先級，再根據車輛系統資源生成車輛外部信息映射至車輛系統的優先級的空隙時間段，并在每個空隙時間段將車輛外部信息按照優先級排序順序映射。
23、進一步，所述s3包括：
24、s3-1：將區域網絡中編隊首車設置為主時鐘，路邊單元設置為輔助時鐘，其余車輛設置為從時鐘，路邊單元輔助時鐘根據接收來自編隊收車上報的主時鐘信息和其余車輛上報的從時鐘信息對時鐘同步進行輔助矯正；
25、s3-2：目標車輛根據時間戳機制接收到主時鐘和輔助時鐘傳遞的信息后對本地實時時鐘進行比較，并根據比較結果進行本地實時時鐘調整；
26、s3-3：基于搭建的網絡傳輸通道，根據上一組信息傳輸數據分析信道狀態，再根據信道狀態預測下一組信息傳遞預計時間，生成預留無線傳輸的時間補償值，根據時間補償值對目標車輛系統的網絡延時進行補償。
27、進一步，所述s1中基于搭載5g-v2x通信的車外網、tsn網絡的車內網和路邊單元生成的網絡傳輸通道包括：
28、uu接口模塊，用于車輛與路邊單元之間的通信接口；
29、pc5接口模塊，用于車輛與車輛之間直接通信；
30、ds-tt模塊，部署在車輛側，用于對端口數據、協議數據和車輛信息關鍵度進行車內與業務系統之間的映射操作，以及調度tsn網絡流量；
31、nw-tt模塊，部署在路邊單元側，用于對端口數據、協議數據以及qos機制進行核心網與業務系統之間的映射，以及調度tsn網絡流量；
32、tsn-af模塊，用于連接tsn網絡并執行tsn網絡在車輛與車輛之間直接通信的應用功能。
33、一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步系統，應用于上述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，包括：
34、通信場景構建模塊：用于構建通信場景的區域網絡，并基于搭載5g-v2x通信的車外網、tsn網絡的車內網和路邊單元生成網絡傳輸通道，獲取區域網絡中的車輛信息；所述車輛信息包括車輛內部信息和車輛外部信息；
35、關鍵信息度計算模塊：用于對獲取的車輛信息進行要素信息提取，計算要素信息的關鍵信息度；
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【技術保護點】
1.一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述S1包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述S2包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述S2-3包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述S3包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述S1中基于搭載5G-V2X通信的車外網、TSN網絡的車內網和路邊單元生成的網絡傳輸通道包括：
7.一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步系統，應用于如上權利要求1-6任一項所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：包括：
8.一種電子設備，其特征在于：包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲程序或指令，所述處理器通過調用
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于：所述計算機可讀存儲介質存儲程序或指令，所述程序或指令使計算機執行如上權利要求1-6任一項所述的一種基于5G和TSN的車輛編隊要素信息同步方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述s1包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述s2包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述s2-3包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述s3包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于5g和tsn的車輛編隊要素信息同步方法，其特征在于：所述s1中基于搭載5g-v2x...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉香渝，周繼華，趙濤，吳堅，郭子文，周書凱，
申請(專利權)人：航天新通科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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