[發(fā)明專利]車輛及多車輛網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611241703.9
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108255169B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟德元;牛偉麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多車輛網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述多車輛網(wǎng)絡(luò)包括多個個體車輛，對于每個個體車輛執(zhí)行以下步驟：

A：獲取個體車輛的當(dāng)前時刻的位置以及所述個體車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置；

B：確定所述個體車輛的符號參數(shù)以及所述個體車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)，其中，所述個體車輛的符號參數(shù)以及所述個體車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)是預(yù)先指定的，所述符號參數(shù)取值為1或-1，使得所述多個個體車輛被分為兩組，其中一組車輛中的車輛的符號參數(shù)為1，另一組車輛中的車輛的符號參數(shù)為-1；

C：根據(jù)所述個體車輛的符號參數(shù)、所述個體車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)以及所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣確定所述個體車輛的采樣步長，其中，所述采樣步長非負且滿足預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件，所述預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件為：

其中，γ為所述采樣步長，a_ij為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣的第i行第j列的元素，N_i為所述個體車輛i的鄰居車輛集合，n為多車輛網(wǎng)絡(luò)中車輛的總數(shù)；以及

D：根據(jù)所述個體車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述個體車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述個體車輛的符號參數(shù)、所述個體車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)和所述采樣步長控制所述個體車輛；

其中，所述步驟D具體包括：

D1：根據(jù)所述個體車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述個體車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述個體車輛的符號參數(shù)和所述個體車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)，通過以下的公式確定個體車輛的控制量：

其中，x_i(t)為個體車輛i的當(dāng)前時刻t的位置，x_j(t)為個體車輛i的鄰居車輛j的當(dāng)前時刻t的位置，σ_i為個體車輛i的符號參數(shù)，σ_j為個體車輛j的符號參數(shù)，u_i(t)為所述個體車輛i的當(dāng)前時刻t的控制量，a_ij為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣的第i行第j列的元素，N_i為所述個體車輛i的鄰居車輛集合；以及

D2：根據(jù)所述控制量、所述個體車輛的當(dāng)前時刻的位置和所述采樣步長，通過以下的公式確定所述個體車輛的下一時刻的位置：x_i(t+1)＝x_i(t)+γu_i(t)，其中，x_i(t+1)為所述個體車輛i的下一時刻t+1的位置,γ為所述采樣步長。

2.一種車輛，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取所述車輛的當(dāng)前時刻的位置以及所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置；

第一確定模塊，用于確定所述車輛的符號參數(shù)以及所述車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)，其中，所述車輛的符號參數(shù)以及所述車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)是預(yù)先指定的，所述符號參數(shù)取值為1或-1，使得多個個體車輛被分為兩組，其中一組車輛中的車輛的符號參數(shù)為1，另一組車輛中的車輛的符號參數(shù)為-1；

第二確定模塊，用于根據(jù)所述車輛的符號參數(shù)、所述車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)以及所述車輛所在的多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣確定所述車輛的采樣步長，其中，所述采樣步長非負且滿足預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件，所述預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件為：

其中，γ為所述采樣步長，a_ij為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣的第i行第j列的元素，N_i為所述個體車輛i的鄰居車輛集合，n為多車輛網(wǎng)絡(luò)中車輛的總數(shù)；以及

控制模塊，用于根據(jù)所述車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述車輛的符號參數(shù)、所述車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)和所述采樣步長控制所述車輛；

其中，所述控制模塊具體包括：

控制量確定單元，用于根據(jù)所述車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時刻的位置、所述車輛的符號參數(shù)和所述車輛的鄰居車輛的符號參數(shù)，通過以下的公式確定所述車輛的控制量：

其中，x_i(t)為個體車輛i的當(dāng)前時刻t的位置，x_j(t)為個體車輛i的鄰居車輛j的當(dāng)前時刻t的位置，σ_i為個體車輛i的符號參數(shù)，σ_j為個體車輛j的符號參數(shù)，u_i(t)為所述個體車輛i的當(dāng)前時刻t的控制量，a_ij為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)鄰接矩陣的第i行第j列的元素，N_i為所述個體車輛i的鄰居車輛集合；以及

位置確定單元，用于根據(jù)所述車輛的控制量和所述車輛當(dāng)前時刻的位置，通過以下的公式確定所述車輛的下一時刻的位置：

x_i(t+1)＝x_i(t)+γu_i(t),

其中，x_i(t+1)為所述個體車輛i的下一時刻t+1的位置,γ為所述采樣步長。