[发明专利]一种面向混行队列跟驰安全的控制方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

(1)交通情景设定，通过运动可控的引导车来设定需要模拟的交通情景；

(2)选取参数值，根据设定的交通情景选取参数的取值，包括驾驶人反应时间τ、车辆紧急制动反应时间τ₁、车辆制动最大减速度d、多前车信息反馈增益系数γ_i，i表示智能网联车在可接受的通信距离范围内队列前面车辆个数、加速度敏感系数α和期望安全裕度SM_D；

(3)获取所有车辆的初始状态；

(4)仿真模拟t0时车辆队列的运动状态，假设前导车按照预先指定的方案运动，非网联车辆按照如下运动方程跟驰，其运动方程为：

其中，v_n(t)和v_n-1(t)表示车辆n和n-1的速度，D_n(t)表示第n和n-1车之间的车间隙，μ表示驾驶人对前车加速度信息的感知误差均值，车辆紧急制动反应时间τ₁，驾驶人反应时间τ，加速度敏感系数α和期望安全裕度SM_D，g＝9.8m/s²；

所有车辆的速度和位置按照如下规则进行更新，其计算公式为：

速度：v_n(t)＝v_n(t-Δt)+a(t-Δt)×Δt,n＝1,2,…N；

位置：

其中，Δt为加速度调节时间。

2.根据权利要求1所述的面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：还包括建立一种考虑多前车加速度信息反馈的智能网联车辆跟驰模型，其运动方程：

其中，τ₂是智能网联车辆响应时间，多前车信息反馈控制参数β_i，i表示智能网联车在可接受的通信距离范围内队列前面车辆个数，m表示队列中第n辆网联车前面非网联车和网联车的数量。

3.根据权利要求2所述的面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：期望安全裕度SM_D＝0.9；车长设为5m；加速度敏感系数α＝15m/s²；其他参数τ₁＝0.15s，τ＝0.5s，τ₂＝0.5s，μ＝0.2。

4.根据权利要求2所述的面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：还包括根据建立的一种考虑多前车加速度信息反馈的智能网联车辆跟驰模型，推导出其系统传递函数：

其中，j为虚轴单位，z为系统频域，v^*表示队列中车辆期望车速，y^*表示队列中车辆期望车间隙；

设智能网联车可接受的通信距离范围为2辆车，则可在给定的期望车速v^*＝20m/s下得到反馈增益系数的稳定域取值范围：0.1β₁1.38。

5.根据权利要求2所述的面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：

还包括根据建立的非网联车辆跟驰模型和考虑多前车加速度信息反馈的智能网联车辆跟驰模型，选取参数为：

N＝50辆车包括智能网联车辆和人工驾驶车辆，以车头间距为L＝35m随机均匀的分布在同一车道上，多前车信息反馈控制参数γ₁为0.2，驾驶人感知误差均值μ为0.2，分析在头车存在小扰动情况下，比较分析在有无局部队列控制策略下所有车辆的追尾碰撞概率情况。

6.根据权利要求4所述的面向混行队列跟驰安全的控制方法，其特征在于：还包括给出概率测度

其中，表示在给定的车辆追尾碰撞风险指标SM下，前车n-1和后车n在t时刻发生车辆追尾碰撞的概率；c是一常变量，其大小与道路路段的特性有关，即如果此路段发生车辆追尾碰撞的频率越高，则相应的c值也越大，这里假设c＝0.2。