[发明专利]一种自动换道的纵向车速控制方法及系统

权利要求书

1.一种自动换道的纵向车速控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1、获取本车的周围环境信息；

S2、判断是否开始自动换道，若是，则执行下一步骤；

S3、根据周围环境信息判断是否满足自动换道安全条件，若满足，则开始换道，否则执行下一步骤；

S4、根据周围环境信息对自动换道的目标空间进行纵向规划，获取若干个可行的纵向规划方案；

S5、由若干个可行的纵向规划方案中决策一个最优方案；

S6、根据最优方案生成纵向控制指令，并校验该纵向控制指令执行后书否满足自动换道安全条件；

S7、执行所述纵向控制指令并开始换道。

2.根据权利要求1所述的一种自动换道的纵向车速控制方法，其特征在于，所述周围环境信息包括通过车载传感器实时采集的周围车辆目标信息和车道线信息，并将车辆目标信息与车道线信息建立对应关系；所述车辆目标信息包括周围车辆的位置、速度、类型；所述车道线信息包括车道线系数、长度、类型。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动换道的纵向车速控制方法，其特征在于，所述自动换道安全条件包括本车与目标车辆的相对纵向距离大于预设距离，相对车速小于预设车速。

4.根据权利要求3所述的一种自动换道的纵向车速控制方法，其特征在于，步骤S4包括，

S401、根据周围环境信息寻找所有可换道的目标空间；

S402、对于每一个目标空间，确定前车和后车；

S403、以本车为加减速和匀速运动，前车和后车为匀速运动建立非线性最优化模型；

S404、求解该模型，获取每一个目标空间对应的最优解作为可行的纵向规划方案。

5.根据权利要求4所述的一种自动换道的纵向车速控制方法，其特征在于，步骤S403包括，

S4031、设定本车纵向车速调整时长和规划加减速度a₁，该时长包括加减速时长t₁和匀速时长t₂；

S4032、设定安全约束条件，

t₁，t₂≥0 (1)

a_min≤a₁≤a_max (2)

T_min≤t₁+t₂≤T_max (3)

式中，w₁/w₂/w₃为性能指标的与驾驶风格相关的三个权重系数，a_h为本车当前加减速度，为(t₁+t₂)时刻本车到前车的纵向距离，V_front为前车车速，为(t₁+t₂)时刻后车到本车的纵向距离，V_rear为后车车速，为(t₁+t₂)时刻本车到本车车道前车的纵向距离，V_hostfront本车车道前车的速度，为(t₁+t₂)时刻本车车速，T_dis为安全时距标定量，T_vel为安全相对车速标定量；

S4033、设定与a₁，t₁，t₂相关的性能指标f(a₁，t₁，t₂)，引入与驾驶风格相关的权重系数，并在满足所述安全约束条件的前提下，计算f(a₁，t₁，t₂)最小时a₁，t₁，t₂的值，

min f(a₁，t₁，t₂)＝(t₁+t₂)w₁+(t₁a₁)²w₂+(a_h-a₁)²w₃ (10)

计算模型为，