[发明专利]一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法

说明书

本发明公开了一种基于车‑车通信的多车列队纵向控制方法，包括以下步骤：1)各车辆感知自车运动状态信息并以广播的方式发送给它车，各车辆接收到他车状态信息后，判断是否符合组队条件；2)领航车发出组队请求，符合组队条件的车辆开始组队；3)各车辆的车‑车通信设备获得各自传感器信息，并打包成数据流广播给其他车辆；4)各跟随车辆的上层控制器根据车‑车通信设备得到的领航车状态信息、前车状态信息及自身的传感器信息，计算出自车的期望加速度和期望速度；5)各跟随车辆的下层控制接收来自上层控制器的期望速度或者加速度，完成对列队纵向速度的控制与跟踪。本发明方法可以显著提高车队在复杂工况下的适应能力。

技术领域

本发明涉及汽车智能驾驶控制技术，尤其涉及一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法。

背景技术

目前，智能驾驶技术己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。基于车联网的智能驾驶车辆列队可以通过车辆之间的通信协作来完成单体智能车辆无法适应的复杂工况，同时它对于缓解道路拥堵，提高自能驾驶车辆安全性、增强道路的通行能力，都有非常显著地效果。

目前车辆列队的直接式控制思想就是根据期望的两车间距或速度，直接决策出为达到当前的行驶目标所需要的油门踏板以及制动踏板信息，但由于车辆是一个复杂的非线性系统，采用直接式控制会使控制链过长，并且车辆参数以及外界环境信息的改变会使系统的鲁棒性受到很大的影响，不利于保持系统的稳定性，极端情况下，可能导致系统失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法，包括以下步骤：

1)各车辆感知自车运动状态信息并以广播的方式发送给它车，各车辆接收到他车状态信息后，通过与自车运动状态比较，判断是否符合组队条件，组队条件包括：各车是否在同一条车道线内，各车车速及加速度是否在设定阈值内，相邻两车间距是否在设定阈值内；

2)领航车发出组队请求，符合组队条件的车辆开始组队，其中，领航车辆为自适应巡航控制模式，跟随车辆为协同智能驾驶模式；

3)各车辆的车-车通信设备获得各自传感器信息，并打包成数据流广播给其他车辆；

4)各跟随车辆的上层控制器根据车-车通信设备得到的领航车状态信息、前车状态信息及自身的传感器信息，计算出自车的期望加速度和期望速度；

5)各跟随车辆的下层控制接收来自上层控制器的期望速度或者加速度，完成对列队纵向速度的控制与跟踪。

按上述方案，所述步骤4)中计算出各跟随车辆的期望加速度和期望速度，具体如下：

计算第i辆车对前车的跟踪控制量u_i¹为：

u_i¹＝k_da_i-1+k_p(v_i-1-v_i)+k_i(x_i-1-x_i-hv_i-L)

计算第i辆车对领航车辆的跟踪控制量u_i²为：

u_i²＝k_da₁+k_p(v₁-v_i)+k_i(x₁-x_i-(i-1)hv_i-(i-1)L)