[發(fā)明專利]車輛編隊在遇阻道路上逆向行駛的控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210413786.4
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114859901A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘世舉;徐友春;朱愿;何濱兵;趙凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍軍事交通學(xué)院軍事交通運輸研究所
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G08G1/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

本發(fā)明涉及一種車輛編隊在遇阻道路上逆向行駛的控制方法，其特征是：在領(lǐng)航?跟隨編隊模型的基礎(chǔ)上，以領(lǐng)航車檔位為條件，設(shè)計基于領(lǐng)航車軌跡的編隊逆向行駛控制策略，分別基于幾何跟蹤方法和LQR理論計算編隊車輛前輪轉(zhuǎn)角控制量和速度控制量，保證與領(lǐng)航車原軌跡一致，且編隊內(nèi)車輛間距在合理范圍內(nèi)，使車輛編隊在遇阻道路工況下實現(xiàn)逆向行駛。有益效果：本發(fā)明考慮了車輛編隊行駛的遇阻道路工況，提出編隊行駛的倒車控制方法，具有普適性。能夠保證領(lǐng)航車駛?cè)霟o效道路且需要原路返回工況下的編隊安全性，實現(xiàn)編隊的整體逆向行駛控制，提高車輛編隊的適應(yīng)性和實用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛編隊在遇阻道路上逆向行駛的控制方法。

背景技術(shù)

近些年來，車路協(xié)同系統(tǒng)(Cooperative vehicle infrastructure system,CVIS)的相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速。車輛之間可以互相感知和通信，且車輛和道路以及道路和兩旁設(shè)施之間也能夠互相感知和通信。在CVIS下，結(jié)合無人駕駛技術(shù)必將推動無人車的快速發(fā)展和傳統(tǒng)交通流的變革，無人車編隊控制成為了該領(lǐng)域的研究焦點之一。車輛編隊行駛能夠提高道路交通的容量和安全性，其中車輛跟隨控制是編隊行駛的關(guān)鍵問題。

現(xiàn)有的研究，主要集中在車輛編隊前進行駛的控制方法上，對于遇阻道路編隊逆向行駛控制方法研究較少，編隊逆向行駛作為車輛編隊行駛功能的重要組成部分，直接決定了車輛編隊行駛技術(shù)的實用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供車輛編隊在遇阻道路上逆向行駛的控制方法，采用基于基于領(lǐng)航車軌跡的編隊逆向行駛控制策略，實現(xiàn)編隊整體逆向行駛，提高車輛編隊的適應(yīng)性和實用性。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種車輛編隊遇阻道路行駛控制方法，在領(lǐng)航-跟隨編隊模型的基礎(chǔ)上，以領(lǐng)航車檔位為條件，設(shè)計基于領(lǐng)航車軌跡的編隊逆向行駛控制策略，分別基于幾何跟蹤方法和LQR理論計算編隊車輛前輪轉(zhuǎn)角控制量和速度控制量，保證與領(lǐng)航車原軌跡一致，且編隊內(nèi)車輛間距在合理范圍內(nèi)，從而使車輛編隊在遇阻道路工況下實現(xiàn)逆向行駛；具體步驟如下：

步驟1)：車輛編隊組建完成，領(lǐng)航車編號為0，其余跟隨車編號依次為1～N，編隊具備自主前進行駛功能；

步驟2)：利用車間通信系統(tǒng)廣播編隊車輛位置、航向角、檔位、速度；

步驟3)：領(lǐng)航車檔位不為R時，跟隨車記錄領(lǐng)航車行駛狀態(tài)，返回步驟2)；領(lǐng)航車檔位為R時，執(zhí)行步驟4；

步驟4)：計算領(lǐng)航車軌跡與第i跟隨車距離最小的軌跡點，利用車間通信系統(tǒng)廣播該軌跡點的序號；

步驟5)：計算第i跟隨車與第i+1跟隨車在領(lǐng)航車軌跡上的距離；

步驟6)：基于LQR理論計算第i跟隨車的期望速度；

步驟7)：基于幾何跟蹤方法計算第i跟隨車的期望前輪轉(zhuǎn)角；

步驟8)：進入車輛行駛狀態(tài)廣播周期，從步驟2)逐步開始。

進一步地，步驟3)中，所述跟隨車記錄領(lǐng)航車行駛狀態(tài)，具體為：

S21：領(lǐng)航車軌跡以序列形式存儲，編號從1開始，所述領(lǐng)航車軌跡如下：

T＝[p₁ p₂ … p_j]

其中，p_j表示領(lǐng)航車的第j個軌跡點；

S22：所述領(lǐng)航車單個軌跡點如下：

p_j＝[x_j y_j θ_j]