[發明專利]一種基于車輛行為調整模型的用于最佳跟馳車距計算的曲線擬合建模方法

有效

• 申請號: 201810738658.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109101689B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 潘登;夏易君
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 上?？坡蓪＠硎聞账?特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種基于車輛行為科學調整模型的最佳跟馳車距計算的曲線擬合建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)根據車輛在減速停車運行過程中對平穩性和快速性的控制需求，建立能夠科學反映車輛動態行為特征的數學模型：

式中，v₀為車輛開始制動減速時的初速度，k、τ為大于0的常數，δ為大于0的微小速度增量，t為時間變量，v為速度變量，v|_t＝-∞＝v₀+δ,v|_t＝∞＝-δ，tanh()表示雙曲正切函數；

2)根據車輛制動停車的平穩性和快速性需求，見式(2)所示，計算公式(1)模型中參數k、δ、τ的值；

參數k、δ根據車輛行為調整的平穩性和快速性需求，由下式計算得到

式中：a為加速度；

然后，將t＝0和v₀、k、δ的值代入式(1)，就可計算得到τ的值；

3)步驟2)算得的參數代入步驟1)的式(1)，再根據式(1)所示的車輛制動停車行為模型，通過對式(1)進行時間積分，即可得到初始速度為v₀的車輛制動距離的計算公式：

4)然后，針對車輛任意初始速度v₀，循環執行步驟2)、步驟3)，得到車輛任意不同初始速度條件下的制動距離；

5)根據步驟4)得到的不同初始速度v₀，以及與之相應的車輛制動距離值，利用數值分析方法建立曲線擬合函數：

S_Braking＝g(v₀) (4)

即，用于任意初始速度下計算滿足行為調整平穩性和快速性的最佳車輛制動距離的曲線擬合函數建模完成。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

6)根據控制需求確定計算原則，按計算原則分別計算最佳跟馳車距；

計算原則1：以當前時刻前車的尾部位置為后車制動停車的參考點，此時的“最佳車距”為

其中為遵循計算原則1時的“最佳車距”，g_f()為式(4)所示的后車最佳制動距離對各初始速度的擬合函數，表示后車制動時的初速度，Δs為安全裕量；

計算原則2：“以前車停車后的尾部位置為后車制動停車的參考點”的最佳車距計算，以前車緊急停車為依據；車輛緊急停車時制動距離與初始速度的擬合函數：

其中為前車緊急制動距離，g_p()表示前車行為的擬合函數，表示前車制動時的初速度；

聯立式(5)、(6)，可得計算原則2下的“最佳車距”計算公式：