基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法及系统，方法通过构建交通路线有向图，并针对每一交通路线有向图，获取每一路段单元两端点的高程差和端点二维投影距离，计算路段的缩放系数，形成路段距离缩放矩阵并存储；获取各个路段单元的坡度，计算路段动力缩放系数，基于上坡段、下坡段的信息构建符号函数，为路段动力缩放系数赋予方向值，形成路段动力缩放矩阵并存储；然后通过构建车辆行驶动力学模型，并采用路段缩放系数矩阵和路段动力缩放矩阵对模型中的行驶距离和加速度进行变换，求解车辆行驶动力学模型并推送给用户。本发明专利技术提高了丘陵道路车速规划的速度，提高计算效率和准确性，具有较好的商业应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法及系统


[0001]本专利技术属于汽车导航规划
，尤其是一种基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法及系统。

技术介绍

[0002]目前能源和环境问题已经成为国内国际热点问题，同时，在双碳经济的指引下，对汽车的节能环保的要求越来越高。而当前城市交通越来越拥堵，造成汽车运行效率低下，为了提高运行的效率，降低能源消耗，现有技术给出了多种解决方案。这些方案中，包括采用规则类的优化、瞬时优化、神经网络优化等多种方法。现有方法中，主要针对普通场景，而针对起伏路网，或者说是丘陵地区的道路，一般是构建基于坡度的加减速动力模型，计算相对非常复杂。在现有的技术中，也有采用基于能量向导的分层递阶电动汽车巡航策略，以实现在不同坡度公路上的经济驾驶，提高电池寿命。还有的现有技术采用动态规划的方法，计算非线性优化问题的全局最优解。但是在这种方法中，需要整个驾驶周期中的信息，信息量非常庞大，导致计算维数过高，很难应用在实时驾驶导航中。
[0003]综上，在现有技术中，构建的车辆运动学模型中，由于模型构建过于复杂，参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、获取预定区域的包含地理高程信息的交通网地图，基于所述交通网地图构建交通网矢量网格并存储；基于所述高程信息，获取大于阈值的斜坡的最高点坐标和两侧的起点坐标，将各个所述斜坡的最高点坐标和两侧的起点坐标融合在所述交通网矢量网格中；步骤S2、按照交通规则和交通网矢量网格中的坐标点方位信息，从交通网矢量网格中提取交通路线有向图，在基于斜坡的最高点坐标和两侧的起点坐标，将每一交通路线有向图分割成若干个路段单元，所述路段单元包括上坡段、下坡段和水平段；步骤S3、针对每一交通路线有向图，获取每一路段单元两端点的高程差和端点二维投影距离，计算路段的缩放系数，形成路段距离缩放矩阵并存储；获取各个路段单元的坡度，计算路段动力缩放系数，基于上坡段、下坡段的信息构建符号函数，为路段动力缩放系数赋予方向值，形成路段动力缩放矩阵并存储；步骤S4、构建车辆行驶动力学模型，并采用路段缩放系数矩阵和路段动力缩放矩阵对模型中的行驶距离和加速度进行变换，求解所述车辆行驶动力学模型并推送给用户。2.如权利要求1所述的基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述基于所述交通网地图构建交通网矢量网格并存储的过程进一步为：步骤S11、在交通网地图中查找各个通行路段上的起点位置和终点位置；步骤S12、基于路径查找的方法，搜索基于起点位置和终点位置的交通路线，并提取交通路段上各个点的坐标信息，基于坐标信息绘制交通网矢量网格。3.如权利要求2所述的基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，步骤S1中所述将各个所述斜坡的最高点坐标和两侧的起点坐标融合在所述交通网矢量网格中的过程进一步为：步骤S13、基于所述斜坡的最高点坐标和两侧的起点坐标，构建斜坡路段矢量图；步骤S14、将所述斜坡路段矢量图与交通网矢量网格叠加。4.如权利要求3所述的基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，所述步骤S2中从交通网矢量网格中提取交通路线有向图的过程进一步为：步骤S21、按照交通规则和已经查找的起点位置和终点位置，在交通网矢量网格中搜索交通路线，计算各个交通路线的重叠路段，按照重叠的频次降序排列，形成交通路线集合；步骤S22、依序从交通路线集合中抽取交通路线，并计算长度，取前N个最长的交通路线作为主要交通路线，然后再将其他交通路线与上述N个交通路线关联，形成主要交通路线有向图以及与主要交通路线有向图接枝的支线交通有向图，将上述主要交通路线有向图和支线交通有向图存储在预定模块中。5.如权利要求4所述的基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述将每一交通路线有向图分割成若干个路段单元的过程进一步为：步骤S23、读取路斜坡路段矢量图的各点坐标，通过各点坐标计算坡度并判断是否超过阈值，如果超过，则在交通网矢量网格中查找对应的坐标点并标记；步骤S24、按照标记的坐标点，将各个路段拆分成若干个路段单元，并将各个坐标点作为路段单元的起点和终点。6.如权利要求5所述的基于车联网的丘陵道路经济性巡航车速规划方法，其特征在于，
所述步骤S3中，所述构建路段距离缩放矩阵的过程进一步为：步骤S31、获取各个路段单元的起点和终点，并计算平面距离和高度差，计算斜坡坡度和坡长，形成第一距离缩放系数；步骤S32、逐一采集各个路段单元的路面参数，形成第二距离缩放系数；步骤S33、将对应路段单元的第一距离缩放系数和第二距离缩放系数相乘，得到该路...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭富明，姜苗苗，杨越欣，骆后裕，
申请(专利权)人：南京理工自动化研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：