[发明专利]一种基于空间域的网联智能车编队行驶控制方法

说明书

本发明涉及一种基于空间域的网联智能车编队行驶控制方法，受控车辆的控制系统采集受控车辆的前车信息，受控车辆与前车通讯获得前车信息，控制系统计算受控车辆和前车驶过受控车辆目前所在位置时的车头位置的车头时距和车头间距，控制系统计算受控车辆与前车当前的车头间距下，道路上每隔一定距离的前车信息，控制系统结合受控车辆信息与计算所得的前车信息，对受控车辆的加速、制动及转向过程进行优化，将优化结果传输至受控车辆的动力装置、制动装置及转向装置，利用最优化原理对车辆运行进行优化。本发明将网联智能车辆纵向控制和横向控制过程同时进行优化，提高优化精度，优化算法不需多次迭代，降低运算负荷。

技术领域

本发明涉及不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制；不与某一特定子系统的控制相关联的道路车辆驾驶控制系统的技术领域，特别涉及一种根据实时采集及传输车辆信息对网联智能车的加速、制动以及转向过程进行优化、使得车辆可以形成稳定编队的基于空间域的网联智能车编队行驶控制方法。

背景技术

网联智能车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、云端等智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

对于网联智能车的协同驾驶，涉及到多车辆编队，在编队的过程中，车辆控制涉及纵向控制和横向控制两个过程，其中纵向控制是对车辆的加速和制动过程的控制，横向控制是对车辆转向过程的控制。在现有技术中，编队驾驶只实现了纵向控制的自动化，转向过程还需要人类驾驶员控制或者依靠车道保持来实现。为了实现这一驾驶任务，本技术采用车联网技术传输前车的车辆状态信息及驾驶信息，采用控制优化算法，控制本车的加速、制动及转向过程。

然而，现有的网联智能车协同编队控制方法存在以下明显缺陷：

1、现有控制方法对纵向控制和横向控制进行分离，不考虑控制过程中两个过程的耦合关系，降低控制精度；

2、现有控制方法忽略部分道路信息，降低控制精度；

3、现有控制方法依赖车道标线，局限使用场景和区域，具体来说，是指协同编队换道和车道标线不明的场景；

3、现有控制方法基于时间域，在工作过程中使得本车纵向运行状态与前车相似。当本车与前车所处道路状况差异较大时，后车的行驶安全不能满足；

4、现有控制方法在工作过程中需要对控制方案进行多次数的迭代计算，这将对计算系统造成较大压力；

5、现有控制方法计算时间具有不确定性，控制算法的计算延迟不能预先准确估计。

发明内容

本发明解决的技术问题是，现有技术中，网联智能车控制方法将纵向控制和横向控制分离，道路信息不被纳入控制模型，车辆的控制精度不能满足实际交通状况，基于时间域的控制方法无法保证车辆的行驶安全，高负荷运算会对车辆计算系统造成较大压力，不确定的计算时间使得计算延迟不能预先准确估计，无法实现高精度且快速的车辆控制。为此，本发明提供了一种优化的基于空间域的网联智能车编队行驶控制方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于空间域的网联智能车编队行驶控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：受控车辆的控制系统采集受控车辆的前车信息，受控车辆与前车通讯；通讯失败，进行步骤2，否则，进行步骤3；

步骤2：出现数据包丢失，受控车辆的控制系统从数据库中读取上一次采集存入的数据包，视作当前时刻的前车信息；

步骤3：受控车辆的控制系统保存前车信息至数据库中；

步骤4：控制系统计算受控车辆和前车驶过受控车辆目前所在位置时的车头位置的车头时距和车头间距；