[发明专利]一种混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解方法及装置

权利要求书

1.一种混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集网联车的车况信息及该网联车前、后方相邻的非网联车的车况信息；

2)依序判断混合车辆队列中的头车、后车，若是头车或后车，则进入步骤3)，否则返回步骤1)，头车为制动信号且纵向加速度超过设定阈值的网联车，后车为头车后方满足队列碰撞缓解要求的车辆；所述队列碰撞缓解要求包括：①头车为网联车并产生了制动减速度；②车辆间后车与前车的车头时距小于预设值；③尾车为网联车；④头车和尾车间的网联车与非网联车位置分布随机；

3)接收网联车的车况信息；

4)规划后车中各网联车的期望加速度，网联车的期望加速度a_i,des(k)由下述公式获得：

其约束条件为：

其中：T为预测时域长度，G为混合车辆队列中网联车的集合，B为混合车辆队列中非网联车的集合，c_i为网联车的序号，c_j为非网联车的序号，m_{c_i}为第c_i辆网联车的质量，m₀为非网联车的质量，S_i为第i辆车与其前车的车间距，x_i(t)为t时刻第i辆车的车头位置，v_i(t)为t时刻第i辆车的速度，a_i(t)为t时刻第i辆车的加速度，a_di(t)为第i辆车的期望加速度，τ为表征车辆响应延迟的时间常数，a_i,min为第i辆车的最小加速度，a_i,max为第i辆车的最大加速度；

5)后车中各网联车按照被规划好的期望加速度行驶，非网联车按照跟车模型行驶；

6)判断各后车是否停车，若是，则停止控制；否则，返回步骤3)。

2.如权利要求1所述的混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解方法，其特征在于，步骤4)中，以网联车临界制动力总和最小为优化目标，规划后车中各网联车的期望加速度。

3.如权利要求1至2中任一项所述的混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解方法，其特征在于，步骤2)中，混合车辆队列的组成具有以下特征：①混合车辆队列中相邻的两车的车头时距小于预设值；②尾车为网联车；③头车和尾车间的网联车与非网联车位置分布随机。

4.如权利要求3所述的混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解方法，其特征在于，非网联车的跟车模型为：

式中，TTC为避撞时间，a_des为非网联车的期望加速度。

5.一种混合车辆队列中车辆间的碰撞缓解装置，其特征在于，包括感知单元(1)、通信单元(2)、第一制动控制单元(3a)、第二制动控制单元(3b)和云计算平台(4)，其中：所述感知单元(1)、通信单元(2)和第一制动控制单元(3a)均安装于网联车，所述第二制动控制单元(3b)安装于非网联车；所述感知单元(1)用于收集相应网联车的自车状态信息以及该网联车前、后方相邻的非网联车的车况信息并输出；所述通信单元(2)用于网联车与所述云计算平台(4)进行实时信息交互；所述云计算平台(4)用于接收所述感知单元(1)输出的信息、判断混合车辆队列中的头车和后车以及规划后车中各网联车的期望加速度并输出，所述头车为制动信号且纵向加速度超过设定阈值的网联车，所述后车为头车后方满足队列碰撞缓解要求的车辆；所述队列碰撞缓解要求包括：①头车为网联车并产生了制动减速度；②车辆间后车与前车的车头时距小于预设值；③尾车为网联车；④头车和尾车间的网联车与非网联车位置分布随机；所述第一制动控制单元(3a)用于在接收到所述云计算平台(4)输出的期望加速度后控制网联车按照期望加速度行驶；所述第二制动控制单元(3b)用于控制非网联车按照跟车模型行驶。