[發明專利]一種基于地理信息與機器學習的彎道預見性換擋控制策略

有效

• 申請號: 202210127566.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114427600B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 付堯;王杰;雷雨龍;李興忠;陰曉峰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16H61/02
• 分類號: F16H61/02;F16H61/18;F16H63/40;G06Q10/04;G06Q50/30;G06N20/10;G06V10/764;G06N3/0499;G06V10/82;G06N3/084
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 王雪嬌

本發明公開了一種基于地理信息與機器學習的彎道預見性換擋控制策略，包括：在汽車行進過程中，當地理信息系統判斷前方存在彎道時：通過BP神經網絡和SVM算法擇優獲得預見性換擋控制開始的預測距離；當距離彎道入口的實際距離≤預測距離時，開始預見性換擋，包括：獲取汽車進入彎道前水平行駛的距離、彎道半徑、道路附著系數、車速，計算汽車安全通過前方彎道的側向加速度閾值和最大通過車速；根據最大通過車速，計算通過彎道的預測擋位，并根據彎道信息設定基于車輛安全的自動換擋策略，可實現減小和控制彎道側向加速度，避免意外換擋和換擋頻繁、降低彎道的換擋次數，提高彎道通過的行駛安全性。

技術領域

本發明涉及一種基于地理信息與機器學習的彎道預見性換擋控制策略，屬于汽車技術領域。

背景技術

在車輛的彎道行駛中，彎道內側向加速度超過閾值、彎道內動力中斷、意外換擋、換擋頻繁等問題極大地影響汽車彎道行駛的安全與舒適。合理的自動變速器的擋位變化可以提高車輛通過的安全性、操縱穩定性和舒適性。

同時，在車輛行駛過程中，前方道路信息是不斷變化的，如果考慮道路信息，自動變速器的擋位變化會更加合理。因此自動變速器的換擋控制單元可以根據GPS、GIS等地理信息系統提前預知道路信息，根據汽車狀態傳感器獲取車輛行駛速度、駕駛員油門開度、制動踏板的使用情況，以此確定的自動變速器的目標擋位。當自動變速器的當前擋位和目標擋位不一致時，自動變速器的擋位可以通過預先制定的策略變化至目標擋位，控制車輛行駛中自動變速器的擋位，從而提高車輛行駛安全性。

發明內容

本發明設計開發了一種基于地理信息與機器學習的彎道預見性換擋控制策略，通過BP神經網絡和SVM算法獲取預見性換擋控制開始的預測距離，確定預見性換擋策略，實現減小和控制彎道側向加速度，避免意外換擋和換擋頻繁、降低彎道的換擋次數，提高彎道通過的行駛安全性。

本發明提供的技術方案為：

一種基于地理信息與機器學習的彎道預見性換擋控制策略，包括：

在汽車行進過程中，當地理信息系統判斷前方存在彎道時：

通過BP神經網絡和SVM算法對駕駛員操作行為習慣進行預判，獲得預見性換擋控制開始的預測距離：

當汽車距離彎道入口的實際距離≤預測距離時，開始預見性換擋，包括：

獲取汽車進入彎道前水平行駛的距離、彎道半徑、道路附著系數、車速，計算汽車安全通過前方彎道的側向加速度閾值和彎道通過最大車速，并根據每擋位下的理論最大車速，計算通過彎道的預測擋位；

設定滿足每擋位下的理論最大車速≤彎道通過最大車速時對應的最大擋位為預測擋位；

設定當前擋位為i₀，預測擋位為i_p；

當i₀-i_p0時，當前擋位大于預測擋位，則首先限制升擋；

當i₀-i_p1時，需要執行越級降擋，隨著車速的降低，降擋至相應預測擋位，并在彎道內固定擋位；

當i₀-i_p≤0時，當前擋位不大于預測擋位，則設置預測擋位為彎道通過過程中的最高擋位，限制當前擋位不得超過該擋位，并在彎道內固定擋位。

優選的是，所述側向加速度閾值為：

a_ys＝min{a_yl,a_yt,a_yd}；