【技术实现步骤摘要】
一种车辆队列最优协同控制方法
本专利技术属于智能交通领域，具体涉及一种协同控制方法。
技术介绍
智能网联汽车已经成为全球汽车、互联网等领域的研究热点。中国智能网联发展定位从原来以车联网概念的一个重要组成部分，向智能制造、智能网联等智能化集成行业转移。在智能网联环境下，实现车与X(人、车、路、云端等)通讯的车辆，自动调整车辆的纵向运动状态进行编队，达到一致的行驶速度和期望的构型，形成车辆队列。车辆队列行驶可以提高道路通行能力：通过减少车辆间距，在不扩建道路的前提下，提高了道路车流密度，减缓交通拥堵压力；车辆队列行驶能够提升道路行车安全：通过实时共享车辆间状态信息，车辆能够更快速、准确地作出决策，避免危险的发生，车辆间保持安全间距和速度，避免追尾等事故；车辆队列行驶能够有效减少环境污染：通过研究车辆队列行驶的空气动力学及其仿真的分析数据中发现，车辆队列行驶可有效地降低车辆所受到的空气阻力，使车辆的耗油量和排放量上得到有效的降低；车辆队列行驶能够发挥车辆协同合作的作用和优势：在一些特殊的领域，需要多个车辆组成车辆队列或其他...
【技术保护点】
1.一种车辆队列最优协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：构建车辆队列，车辆队列由N+1辆车组成，按照行驶方向，排在车队的第一辆车为头车，其余为跟随车辆；头车编号为0，跟随车辆编号由i表示，i∈{1,2,…,N}；/n步骤2：确定车辆队列的动力学模型；/n定义跟随车辆i的实际位置为p
【技术特征摘要】
1.一种车辆队列最优协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构建车辆队列，车辆队列由N+1辆车组成，按照行驶方向，排在车队的第一辆车为头车，其余为跟随车辆；头车编号为0，跟随车辆编号由i表示，i∈{1,2,…,N}；
步骤2：确定车辆队列的动力学模型；
定义跟随车辆i的实际位置为pi(t)，实际速度为vi(t)，控制输入为ui(t)，跟随车辆i的动力学模型为：
其中，A和B为不同的给定参数；
步骤3：采用可变时距间距策略确定车辆队列的间距策略；
通过车辆队列中车辆之间的通讯，获取头车的速度v0(t)，设定跟随车辆i和头车0的期望间距：
其中,ci0、hi0和di0是给定的系数；
设定跟随车辆j和头车0的期望间距：
其中,cjo、hjo和djo是给定的系数，j∈{1,2,…,N}；
设定跟随车辆i和j之间的期望间距：
其中，cij、hij和dij表示跟随车辆i和j期望间距的系数，满足条件：
定义跟随车辆i相对头车的位置误差为速度误差为具体如公式(6)所示：
车辆的动力学模型(1)转化为：
其中，表示车辆i的状态向量；
定义车辆队列全局形式的状态方程为：
其中，表示克罗内克乘积，表示车辆队列的整体状态向量，U(t)＝[u1(t)u2(t)…uN(t)]T表示车辆队列的整体控制输入函数，IN表示N阶单位矩阵；
步骤4：构建车辆队列性能指标函数；
构建车辆i的性能指标函数：
Ji(t)＝Ji1(t)+Ji2(t)+Ji3(t)(9)
其中：
Ji1(t)表示车辆i与车辆j之间状态误差的性能指标函数，aij表示车辆i与车辆j的通信连接，aij∈[0,1]，aij＝1表示车辆i能获取车辆...
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