[发明专利]一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法、装置及介质

权利要求书

1.一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，具体为：

获取第一网联车和第二网联车的交通数据，所述的第二网联车为与第一网联车之间的距离在设定距离内的网联车，所述的交通数据包括位置、速度和偏航角；

建立第一网联车的车辆系统动力学模型该模型具体为：

其中，z为系统状态向量，包括第一网联车的交通数据以及第一网联车和第二网联车之间的距离，该距离根据交通数据获取，u为系统控制输入，包括第一网联车的纵向加速度a_x和方向盘转角δ_f，ω为随机噪声，包括第二网联车的速度，A、B和D分别为系统矩阵、控制矩阵和噪声矩阵；

建立双目标成本函数，通过双目标成本函数求解a_x和δ_f；

根据求解的a_x和δ_f控制第一网联车行驶。

2.根据权利要求1所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，所述的双目标成本函数具体为：

其中，t₀为第一网联车到达交叉口停止线的时刻，t_f为车辆通过交叉口停止线的时刻，β为权重系数。

3.根据权利要求2所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，建立双目标成本函数的行驶时间约束和线性碰撞约束。

4.根据权利要求3所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，获取交叉口信号配时信息，该信息包括信号周期T、红灯时长t_r和绿灯时长t_g；

所述的行驶时间约束具体为：

若第一网联车在交叉口的红灯期间到达，则：

t_r-t_ar≤t_f≤T-t_ar

若第一网联车在交叉口的绿灯期间到达，则：

其中，t_ag为第一网联车在绿灯期间的到达时刻，t^*为在最大加速度和最大速度的限制下第一网联车的极限行驶时间。

5.根据权利要求3所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，所述的线性碰撞约束具体为：

满足第一线性碰撞约束条件或第二线性碰撞约束条件；

所述的第一线性碰撞约束条件为：

所述的第二线性碰撞约束条件为：

其中，为纵向运动梯度，为横向运动梯度，z_d为确定性状态向量，为第一网联车与第i辆第二网联车的纵向安全间距，为第一网联车与第i辆第二网联车的横向安全间距，为纵向反分布函数参数，为横向反分布函数参数。

6.根据权利要求1所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，所述的ω、A、B和D的计算公式为：

其中，表示第i辆第二网联车的纵向速度，表示第i辆第二网联车的横向速度，m为第一网联车的质量，表示第一网联车的纵向速度，C_f和C_r分别为第一网联车的前轮和后轮的侧偏刚度，l_f和l_r分别为第一网联车的前轴和后轴到第一网联车重心的距离，I_Z为转动惯量，κ为道路坡度。

7.根据权利要求6所述的一种用于网联车自动驾驶的交叉口引导方法，其特征在于，通过最优控制律求解目标函数，所述的最优控制律具体为：

其中，a_xmin为纵向最大减速度，a_xmax为纵向最大加速度，λ₁为纵向速度的协态变量，δ_fmin为方向盘向左最大转角，δ_fmax为方向盘向右最大转角，λ₂为横向速度的协态变量，λ₃为偏航角速度的协态变量。