[发明专利]一种基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将城市信号交叉口路段划分为自由行使区域、缓冲区域和编队区域，车辆在缓冲区域内建立车车/车路无线通信，车辆进入编队区域后进行车速调节控制；

(2)判断领航车到达编队区域时前方信号灯的状态：若前方信号灯为绿灯且绿灯剩余时间足够领航车通过交叉口，或前方信号灯为红灯且领航车到达交叉口时能够不停车通过交叉口，进入步骤(3)；若前方信号灯为绿灯且剩余绿灯时间不够领航车通过交叉口，或前方信号灯为黄灯或红灯且领航车到达交叉口时不能通过交叉口，进入步骤(4)；

(3)若g₍₀₎≥L/v_l0，则领航车先保持当前速度运行，进入步骤(3.1)；若g₍₀₎<L/v_l0，进入步骤(3.2)；其中g₍₀₎为领航车进入编队区域时剩余绿灯时间，L为编队区域长度，v_l0为领航车进入编队区域的速度，v_f为车辆所能达到的最大车速；

(3.1)当第i辆跟随车进入编队区域时，

若v_l0＝v_f，则直接调整领航车速度；

若v_l0<v_f，当第i辆跟随车进入编队区域时，先判断是否满足：

若满足，则保持领航车车速不变，若不满足，则调整领航车减速，取使

成立的v_li的最小值作为领航车减速后的速度；

其中v_li为第i辆跟随车进入编队区域时领航车调整后的速度，g(i)为第i辆跟随车进入编队区域时所剩绿灯时间，x_i(t)为第i辆跟随车进入编队区域时距领航车的距离，a为保证车辆舒适性的最大加速度，H为车辆长度，γ、β为安全距离系数；

(3.2)第i辆跟随车进入编队区域时，领航车提高速度，取使

成立的v_l(i+1)的最小值作为领航车加速后的速度；其中v_l(i+1)为第i+1辆跟随车进入编队区域时领航车调整后的速度；

(4)当领航车进入编队区域时，领航车速度调整为满足下式：

其中v_l1为领航车调整后的速度，T_g为下周期绿灯启亮时刻，T₀为领航车进入编队区域时刻。

2.如权利要求1所述的基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法，其特征在于，

缓冲区域长度为：

δ＝t_r·v_max

其中，δ为缓冲区域的长度；t_r为车路通信建立稳定连接所需要的时间；v_max为当前道路等级下车辆最大车速。

3.如权利要求1所述的基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法，其特征在于，

编队区域长度L的范围为：

其中，v_max为城市道路车辆运行最高速度，G_r为绿灯时间，T为周期，v_min为城市道路车辆运行最低速度。

4.一种应用如权利要求1-3任一项所述的基于车路协同的智能网联汽车编队控制方法的控制装置，其特征在于，该控制装置包括：

RFID车辆电子标签，安装于挡风玻璃前方，用于识别、获取车辆基本信息；

GPS高精度定位模块，安装于车辆顶部，用于获取车辆实时位置信息；

测距传感器，安装位于保险杠前侧，通过CAN总线与驾驶辅助操作平台连接；

车速传感器，可通过采集车速表信号线来读取IO脉冲值，或者加装轮速霍尔传感器，安装于车轮内侧，通过IO总线连接核心控制单元；

三轴加速度传感器，安装于车体几何中心处，用于检测实际侧向和纵向加速度信息，通过AD转换与核心控制单元连接；

路侧控制设备，安装于道路交叉口一侧，包括交通信号机及通信设备，用于道路信号交叉口的控制与管理；

车路通讯单元，可通过无线通讯方式与其他车辆及路侧控制设备进行信息交互，采集信号相位、配时以及其他车辆侧向加速度、纵向加速度、车速、换道提示、动力学系数信息；

核心控制单元，安装于车内干燥通风散热均匀处，内部集成数据库和控制决策系统；

所述控制装置通过CAN总线连接车辆电子油门刹车系统及ESP系统；

核心控制单元通过CAN总线连接驾驶辅助操作平台。