一种基于离散时空的车辆纵向运动速度优化方法技术

技术编号:27207632 阅读:36 留言:0更新日期:2021-01-31 12:35
本发明专利技术公开一种基于离散时空的车辆纵向运动速度优化方法,基于离散时空模型,对于网联自动驾驶车辆生成最优时空轨迹;模型中以时空节点和时空弧构建车辆轨迹,所述时空弧在约束条件下获取。对最优时空轨迹一阶求导得最优的车辆纵向运动速度。对于普通车辆也可采用同样的方法预测轨迹。本发明专利技术的优点是,一能够以多种车辆控制目标为成本,并利用最短路算法求解符合控制目标的车辆纵向运动时空轨迹,实现精准快速计算;二能够利用微观车辆跟驰模型计算普通车辆运动状态信息,并将其应用于网联自动驾驶车辆时空轨迹优化中,使优化方法能够应用于网联自动驾驶车辆与普通车辆混行的情况下。下。下。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离散时空的车辆纵向运动速度优化方法


[0001]本专利技术主要为网联自动驾驶车辆的纵向车速控制提供最优速度方案,具体为一种基于离散时空的车辆纵向运动控制系统的速度优化方法。

技术介绍

[0002]目前车辆纵向速度优化方法大多以非车联网的传统道路交通系统作为基础场景,输入信息获取范围与输出速度方案实施效果受道路交通系统通信及控制技术限制而无法达到较高的水平,仅能应用于宏观交通控制。而随着车辆控制技术与车路、车车通信技术的快速发展,网联自动驾驶车辆技术逐渐成熟,道路交通系统中车辆微观控制亦将在近期成为现实。这些技术为车辆纵向速度优化提供了全新的研究视角,目前相关研究主要采取优化车辆纵向运动时空轨迹的方式,例如平滑车辆时空轨迹来减少车辆加减速行为并缩减速度变化幅度以降低车辆制动系统工作压力。然而现有车辆纵向速度优化方法存在以下两方面问题:

主要面向完全网联自动驾驶车辆环境的车辆运动控制系统,无法在网联自动驾驶车辆与普通有人驾驶车辆混行的情况下投入实际使用。而根据相关部门预计,100%网联自动驾驶环境将迟至2060年左右才能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于离散时空的车辆纵向运动速度优化方法,其特征在于,对于网联自动驾驶车辆,则根据前方车辆运动信息生成自车最优时空轨迹;对于普通车辆,则根据前方车辆运动信息预测自车时空轨迹;其中,对于网联自动驾驶车辆基于如下时空轨迹模型和约束条件生成自车最优时空轨迹:1)时空轨迹模型所述时空轨迹模型是通过时间和空间两个维度表示的离散时空模型,在所述离散时空模型中,车辆的时空轨迹由若干个时空节点和连接于时空节点之间的时空弧构成,所述时空弧为直线;2)约束条件2-1)车辆运动成本最低所述车辆运动成本是指时空弧所占时段时长与该段时空弧车辆运动成本生成率的乘积,所述车辆运动成本生成率与该段时空弧的斜率正相关;2-2)初始状态:根据车辆进入受控状态时的初始时间和速度,选取一条与初始时间和速度最接近的时空弧作为初始时空弧;2-2)终端状态:根据车辆指定要到达的终端位置时的时间和速度,对终端的时间和速度进行单独约束,时间和速度可有一项无约束,且受控车辆的终端时间应晚于前车终端时间;2-3)受控车辆的速度和加速度始终处于合理设...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜慧夫胡猛张国胜
申请(专利权)人:交通运输部公路科学研究所
类型:发明
国别省市:

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