[發(fā)明專利]一種網(wǎng)聯(lián)條件下多車協(xié)同換道方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010057765.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111137288B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 倪捷;董非;韓靜文;劉志強
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60W30/12
• 分類號: B60W30/12;B60W30/18;B60W10/20;B60W50/00
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1.一種網(wǎng)聯(lián)條件下多車協(xié)同換道方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立駕駛員期望跟車模型，對自車換道后的車輛狀態(tài)進行預測；建立駕駛員期望跟車模型為：

V_m(ΔS_n)＝e₁+e₂tanh[c₁(ΔS_n-d_c)-c₂]

其中，代表車輛換道后各車道上車輛的縱向加速度；

表示自車換道后車輛的加速度；

表示自車換道后原車道上的車輛加速度；

表示自車換道后目標車道上的車輛加速度；

V_m(ΔS_n)為優(yōu)化速度函數(shù)；

V_n為車輛的當前速度；

ΔS_n為兩車間的車頭間距；

d_c是包含車身長度的最小安全車距；

R為反應系數(shù)；

e₁，e₂是常數(shù)參數(shù)；

c₁，c₂是對應系數(shù)；

建立換道收益函數(shù)模型，根據(jù)約束條件判斷當前狀態(tài)是否能協(xié)同換道操作；

提出一個兩階段協(xié)同換道框架，將換道過程分為縱向距離調整階段和車道變更階段，基于模型預測控制建立協(xié)同換道多目標優(yōu)化控制函數(shù)，通過滾動優(yōu)化時域算法求解得出最優(yōu)控制量；將最優(yōu)控制量傳遞給協(xié)同車輛，控制多車協(xié)同換道操作。

2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)聯(lián)條件下多車協(xié)同換道方法，其特征在于，建立換道收益函數(shù)模型，具體為：

N_i＝{j∈S_i：0≤||x_SV-x_j||≤l}，i＝O or T；

其中：G(SV,O,T)表示在協(xié)同情況下，SV從O換道到T的總體收益；SV代表自車，O代表當前車道，T代表目標車道；

No代表在通信車道范圍內，當前車道上的后續(xù)車輛的集合；N_T代表在通信車道范圍內，目標車道中的后續(xù)車輛的集合；L代表左側車道，R代表右側車道；

禮貌因子η表征換道操作對目標車道中后續(xù)車輛的影響；

禮貌因子μ表示當前車道上的后續(xù)車輛因自車換道獲得的速度優(yōu)勢；

a_sv表示自車當前狀態(tài)下的加速度，表示自車換道后車輛的加速度；a_t表示目標車道車輛加速度，表示自車換道后目標車道上的車輛加速度；a₀表示原車道車輛加速度，自車換道后原車道上的車輛加速度；和通過駕駛員期望跟車模型得出；

x_SV為自車位置；x_j為i車道上的后續(xù)車輛j位置；l為通信范圍；S_i表示車道i上的車輛集；i表示當前車道或目標車道；||·||為歐幾里得范數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的網(wǎng)聯(lián)條件下多車協(xié)同換道方法，其特征在于，所述換道收益函數(shù)模型的約束條件為：

Q＝argmax_T∈{L，R}G(SV，O，T)

其中：Q為候選的目標車道，即選擇集合中具有最大效益G(SV,O,T)的T作為目標車道；

Δath是切換閾值，即當前交通條件下車道變換行為優(yōu)于車道保持行為；

a_safe表示安全加速度。