[发明专利]一种智能编组车辆系统及其控制方法

权利要求书

1.一种智能编组车辆系统，其特征在于：包括的模块有引导车模块和跟随车模块，跟随车模块数量n由实际运量需求确定，其中n可以是0；

车辆队列的引导车模块至少能够实现L4级完全自动驾驶；

车辆队列的跟随车模块能够实现自动编组与脱离、自动跟随、自动泊车的基础功能；

车辆队列的模块间通过无线通讯实现信息交互和共享；

车辆队列各模块可通过调度中心远程控制，在场站内进行自动编组、自动脱离以及自动泊车。

2.根据权利要求1所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：所述的引导车模块数量为1辆。

3.根据权利要求1所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：车辆队列模块间的跟随距离S(S₁、S₂、…S_n-1、S_n)根据MAP标定的固定跟车距离、车辆速度和加速度信息、通讯延迟、安全系数综合确定，在保证行车安全同时，得出最优跟车距离。

4.根据权利要求1所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：引导车模块设置有摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达；

摄像头，布置在引导车模块Y和跟随车模块G的前部、两侧和尾部；

毫米波雷达，至少在引导车模块Y和跟随车模块G的前部布置1个；

激光雷达，只在引导车模块Y上采用，至少在车辆顶部布置1个；

超声波雷达，布置在引导车模块Y和跟随车模块G的尾部。

5.根据权利要求1所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达都带有本地处理器，可进行数据预处理，提取特征数据后，将数据传送至自动驾驶控制器，自动驾驶控制器将数据进行融合。

6.根据权利要求1所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：引导车模块的自动驾驶系统包括环境感知系统、导航系统A、车辆定位系统、数据传输总线、自动驾驶控制器A、执行系统、无线通信模块。

7.根据权利要求6所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：环境感知系统包含摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达，这些传感器包含应用处理器，通过数据预处理后通过数据传输总线发送至导航系统A和自动驾驶控制器A。

8.根据权利要求7所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：车辆定位系统包含GPS/北斗接收器、IMU模块、高精度地图，三种技术的组合导航实现优势互补，提供厘米级准确的定位信息和路线导航；

高精度地图与自动驾驶控制器A,导航系统A连接，传送动态交通数据，实时时间汇报和配置行为信息生成的速度配置数据，高精度地图为自动驾驶车辆提供先验模型，自动驾驶汽车根据已知地图的不断矫正，实现精确定位；通过预先获得行驶方向路线信息，弥补传感器无法探知的区域情况，实现预测驾驶。

9.根据权利要求7所述的一种智能编组车辆系统，其特征在于：导航系统A通过获得环境感知系统和车辆定位系统的数据，清楚判断外界环境及车身姿态，进行信息融合，通过自动驾驶控制器A实现毫秒级避障规划和路径规划功能；

自动驾驶控制器A包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器，该控制器可进行深度学习神经网络算法处理，安全协同控制。通过接受传感器及其他控制器相关数据，进行决策控制，以通过执行系统，实现纵向和横向控制；

执行系统包含加速系统、制动系统、转向系统、电子稳定系统，这些系统直接决定是否能按照规划路径行驶。

10.一种智能编组车辆车距控制方法，其特征在于：

第一步，通过获取无线通讯模块进行车辆信息共享，共享信息包括各辆车的当前车速、加速度、位置及模块故障状态信息；

第二步，通过共享信息进行计算，获取固定跟车距离，该跟车距离同时可根据MAP标定进行反复优化，确认最佳固定跟车距离；

第三步，获取相邻模块通讯延迟时间，最小安全距离S_min＝当前车速*通讯延迟时间*安全系数，其中安全系数大于1，并且是可变化的标定值；

第四步，通过最小行车安全距离和固定跟车距离进行比较，获取期望跟车距离；

第五步，使用自动驾驶控制器进行加减速和转向控制，调整跟车距离，通过PID调节，确保实际跟车距离与期望跟车距离在误差范围内。