[發明專利]一種車輛多目標協調換道輔助自適應巡航控制方法

有效

• 申請號: 201410033746.2
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103754224A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 黨睿娜;李克強;王建強;李升波;謝伯元;趙樹連;秦曉輝;李曉飛;張放;丁潔云
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W40/10
• 分類號: B60W40/10;B60W30/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種車輛多目標協調換道輔助自適應巡航控制方法，其包括以下步驟：

1）建立自車動力學模型、旁車動力學模型以及駕駛員期望跟車模型；

2）根據兩前車跟蹤性、多車運動安全性和縱向駕駛舒適性的需求目標，設定LCACC的綜合性能指標，其中，LCACC的綜合性能指標包括代價函數和I/O約束；

①LCACC代價函數的設定：a）利用自車與兩輛前車的車距誤差和車速誤差的二范數線性組合建立跟蹤性代價函數；b）利用約束縱向加速度建立舒適性代價函數；

②LCACCI/O約束的設定：a）在跟蹤性能方面，利用駕駛員實驗數據統計得到用于限制車速誤差和車距誤差的駕駛員容許的跟車誤差約束；b）在安全性能方面，從跟車和避撞的角度出發，約束自車與周邊多車輛之間的安全距離；c）在舒適性能方面，約束期望縱向加速度的取值范圍；

3）建立多目標協調優化控制問題，采用滾動時域優化算法求解多目標協調優化控制問題，得到最優控制量，實現優化控制。

2.如權利要求1所述的一種車輛多目標協調換道輔助自適應巡航控制方法，其特征在于：所述步驟3）建立多目標協調優化控制問題，采用滾動時域優化算法求解多目標協調優化控制問題，得到最優控制量，包括以下步驟：

①獲得自車和周邊車輛的運動狀態信息，并將其發送到自車控制器；

②利用線性加權和法將跟蹤性代價函數和舒適性代價函數轉化為整體代價函數：

L_index＝L_tra+L_com；

式中，L_tra表示跟蹤性代價函，L_com表示舒適性代價函數；

③將所有I/O約束轉化為與系統預測時域輸入向量相關的約束條件；

A_UU≤b_U

式中，A_U為約束不等式的系數矩陣，U為系統預測時域輸入向量，b_U為約束不等式的常數項矩陣；

④結合LCACC代價函數和I/O約束的數學形式，建立多目標協調優化控制問題：

min?L_index

Subj.to:

A_UU≤b_U

⑤采用約束管理法軟化硬約束，選擇Dantizig-wolfe有效集法，求解多目標協調優化控制問題，得到最優控制量為：

U＝arg?min?L_index

Subj.to:

A_UU≤b_U

⑥提取最優控制量的首個元素U（0），將其輸入自車的車輛模型中，得到期望的最優油門控制量和最優制動壓力控制量并將其分別輸入發動機電控ECU和電控輔助制動裝置，實現對自車驅動和制動的優化控制。