[发明专利]基于预测的客户机控制

说明书

公开了一种用于控制客户机的方法、装置和计算机程序，包括：接收至少一个第一客户机的第一信息，其中，所述第一信息允许确定所述至少一个第一客户机在时间点(T)的位置；使用所述第一信息来预测在所述时间点(T)的交通状况；基于所预测的在所述时间点(T)的交通状况，确定第二客户机的至少一个控制参数的改变；以及基于确定结果，改变所述第二客户机的所述至少一个控制参数。

技术领域

各种实施例涉及用于例如在涉及自动化/自主车辆的场景中控制网络中的客户机的方法、装置、计算机程序产品以及系统。

背景技术

通过从人力驱动的车辆发展到自动化/自主车辆，行业(例如汽车行业)正在经历革命性的技术转变。自动化和自主车辆将通过纠正和避免人为错误来改进道路运输系统的安全性。

自适应巡航控制(ACC)已经在商业上部署在高级驾驶员辅助系统(ADAS)产品中。ACC的目标是实现与前车相同的速度并同时保持所需的车辆间间隙。ACC中的机动决策可以被视为对与前车相比的速度差以及实际车辆间间隙与期望值之间的差的校正。

最近，提出了协同自适应巡航控制(CACC)以进一步提高系统性能。借助车辆到车辆(V2V)通信，主车辆可以知道前车的状态，例如当前的速度和加速度。

在巡航控制方法中，假定朝向前车的所需距离与当前速度成比例。例如，可以如下面等式所示评估距离：

S_desired＝t_g·v+S_min

在该等式中，t_g标示时间间隙，v标示当前速度，S_min标示车辆与前车之间的最小可接受距离。在稳定的交通系统中，干扰不会传播到上游或在交通流中放大。稳定性级别表示系统解决引入系统的干扰的能力。通常，需要最小时间间隙以保持系统稳定，更大的时间间隙导致更高的系统稳定性。然而，当增加时间间隙值时，交通吞吐量(在一个时间单位中通过的车辆数)减少。

ACC系统所需的时间间隙值通常在1.1秒至2.2秒的范围内。CACC系统能够达到与ACC系统相当的系统稳定性级别，但具有较小的时间间隙值(在0.6秒和1.1秒之间)。相比之下，CACC系统可以实现比ACC系统更高的交通吞吐量。

编队(platooning)的概念使车辆能够以极小的车辆间隙移动。跟随领队(platoonleader)的车辆直接从领队接收转向命令，并与领队行为一样。对车辆编队的研究表明，如果卡车在它们之间有一个小间隙(例如1.2米)时移动，可以减少空气阻力(air drag)。因此，保持较小的车辆间间隙有助于减少油耗。

现有的ACC和CACC系统可以被视为消除速度和车辆间间隙误差的误差反馈回路，但是它们不能提供最佳的机动决策以便将车辆间间隙最小化到例如1.2米。ACC/CACC系统的机制受到稳定性的影响并且需要一定级别的时间间隙(以及车辆间距离)来保持系统稳定。因此，ACC和CACC都不能实现最佳的交通吞吐量和最佳的油耗。

虽然如果车辆作为一个编队移动并且行为具有高内聚力时车辆间间隙可以更小，但出于稳定性原因它不可能是最佳的。在编队中的单个车辆级别丧失了进一步的灵活性。编队中的单个车辆不再能够做出单个决策，而是只能模仿领队的行为。这使得离开或加入一个编队很复杂并且需要系统级协调。

此外，ACC和CACC系统的整体系统等待时间(例如实现自适应所需的通信和处理延迟和/或机械延迟)导致即将到来的机动决策基于过去收集的过时信息的问题。这使得机动决策不是最佳的并可能导致危险情况，尤其是当编队中的跟随车辆采取与领队相同的转向动作但具有时间延迟时。

发明内容

因此，需要改进现有系统(例如ACC和CACC)以减轻上述问题，以便优化交通吞吐量和油耗。