一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质，实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度；本申请提供了公交编组行驶时的实时跟车间距以及建议的车辆期望行驶速度，使得网联人工驾驶公交可以实现成编组稳定运行；在编组内公交即将脱组，编组间公交即将混组时给予驾驶员实时预警，可以有效避免脱组与混组现象的产生。产生。产生。

【技术实现步骤摘要】
一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于智能网联公交车辆辅助驾驶
，具体涉及一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]公交车辆编组在公交专用道运行时需要合理的车距区间，如果编组内部的车辆间距过大，后车就脱离本编组并形成脱组行为；如果编组之间的车辆间距过小，后组车辆则与前面编组混为一体并形成混组行为；这些行为会对公交车辆的正常编组运行形成干扰。
[0003]中国专利技术专利CN106600952 A公开了一种车辆编队的方法，该方法通过控制车辆速度来调节车辆之间的距离进而完成车辆编队；中国专利技术专利CN112248948A一种基于自动驾驶的编队行驶控制方法，该方法使用PNC安全模块执行自动驾驶，解决了自动驾驶编队行驶技术缺乏有效的安全控制的问题；中国专利技术专利CN111768612 A公开了一种基于C
‑
V2X的车辆编队行驶策略控制方法，该方法将车队的通信方式由DSRC改为C V2X，增加了车辆可通信的距离，同时公布了一种动态编队控制策略以及实施方法。
[0004]通过相关文献检索，现有的车辆编组运行研究侧重于车辆编组的形成方法、编组运行中的车辆跟随控制，对于车距间的控制主要侧重于纵向防撞的安全边界研究，研究多聚焦于自动化驾驶车辆，并没有对于网联环境下人工驾驶车辆在编组行驶时车队内部车辆间的脱组边界条件、车队与车队之间的混组边界条件进行研究；在人工驾驶过程中，驾驶员对交通信息的感知存在随机性、模糊性和差异性，无法像自动驾驶车辆编组一样实现精准控制；而且系统频繁提示给驾驶员带来的干扰甚至是对系统缺失信任；因此，如何适当地辅助驾驶员执行车辆编组运行过程中防止脱组和混组是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质，解决了人工驾驶公交车辆编组行驶时易产生脱组和混组的问题，避免了频繁预警给驾驶员带来的干扰问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，包括以下步骤：
[0008]实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；
[0009]基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；
[0010]由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度。
[0011]进一步的，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编组信息；所述相邻网联公交的车距采用车载雷达实时探测得到。
[0012]进一步的，所述标定公交车辆跟驰模型的IDM模型为：
[0013][0014]其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；v
n
(t)为车辆n在时间t的速度；δ为加速度系数；v
f
为自由流速度；s
min
指最小安全停车间距；s
n
(t)为车辆之间的期望间距；h
n
(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T
h
为期望车头时距；b为舒适减速度。
[0015]进一步的，在单个编组行驶时，车队内成员脱组预警界限为：
[0016]x1＝δ1d；
[0017]其中，δ1为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x1为脱组预警界限，d为期望跟车间距；在单个编组行驶时，若车队内成员达到脱组预警界限则对应的期望速度为：
[0018][0019]其中，Δt为计算间隔，v
(t+Δt)
为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d1为实际车距，d2为期望车距，为脱组时前车的速度，a
l
为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间。
[0020]进一步的，当多编组共同运行时，避免混组的下边界为：
[0021]x2＝δ2d；
[0022]其中δ2为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x2为混组预警界限，d为期望跟车间距。
[0023]进一步的，当多编组共同运行时，若多编组车辆首尾靠近且达到脱组预警界限则对应的期望速度为：
[0024][0025]其中Δt为计算间隔，v
(t+Δt)
为Δt后的建议速度，为混组时跟随编组头车的速度，d1为实际车距，d2为期望车距，为混组时领航编组尾车的速度，a
l
为混组时前车的加速度，t为设定的制动时间。
[0026]进一步的，所述稳态跟驰为跟随车辆与头车在无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。
[0027]一种防止网联公交脱组和混组的编组运行间距控制系统，包括：
[0028]车载终端，用于将本车的速度、加速度、位置、编组信息发送给车队内其他成员；用于接收前车的速度、加速度、位置、编组信息；所述车载终端还包括显示屏、存储器、处理器以及存储在所述存储器中所述处理器上的计算机程序；
[0029]车载雷达，用于在公交编组运行中，用于实时探测与前车的距离，并将距离信息发送给计算机程序；
[0030]期望车距计算模块：用于根据标定的期望车距模型，利用本车的速度信息计算出期望的跟车间距，所述期望跟车间距包括车辆编组内防脱组上边界、车队编组间防混组下
边界；
[0031]实际车距反馈模块：用于实时获取车载雷达反馈的跟车间距，并将其显示在界面上；
[0032]脱组与混组预警模块：用于当实时车距不满足所计算期望车距的边界条件时，对车辆进行预警，使得车辆之间的距离重新回归运行边界内。
[0033]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。
[0034]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0036]本专利技术提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、系统、设备及介质，实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度；本申请提供了公交编组行驶时的实时跟车间距以及建议的车辆期望行驶速度，使得网联人工驾驶公交可以实现成编组稳定运行；在编组内公交即将脱组，编组间公交即将混组时给予驾驶员实时预警，可以有效避免脱组与混组现象的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度。2.根据权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编组信息；所述相邻网联公交的车距采用车载雷达实时探测得到。3.根据权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，所述标定公交车辆跟驰模型的IDM模型为：其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；v
n
(t)为车辆n在时间t的速度；δ为加速度系数；v
f
为自由流速度；s
min
指最小安全停车间距；s
n
(t)为车辆之间的期望间距；h
n
(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T
h
为期望车头时距；b为舒适减速度。4.根据权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，在单个编组行驶时，车队内成员脱组预警界限为：x1＝δ1d；其中，δ1为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x1为脱组预警界限，d为期望跟车间距；在单个编组行驶时，若车队内成员达到脱组预警界限则对应的期望速度为：其中，Δt为计算间隔，v
(t+Δt)
为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d1为实际车距，d2为期望车距，为脱组时前车的速度，a
l
为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间。5.根据权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，当多编组共同运行时，避免混组的下边界为：x2＝δ2d；其中δ2为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x2为混组预警界限，d为期望跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：于少伟，曹晚阳，徐猛，吉灿，刘英宁，尉昆昆，张子扬，乔钰枝，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：