半挂汽车列车倒车折叠预警方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法、装置、设备和介质，该方法包括：基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间；根据所述倒车折叠时间以及时间阈值进行倒车折叠预警；所述铰接角是牵引车的航向角减半挂拖斗的航向角所得之差；在倒车过程中若所述铰接角的大小处于所述可控域之内，通过控制牵引车前轮偏角的大小能够使所述铰接角的大小向趋于0的方向变化；所述倒车折叠时间是在半挂汽车列车倒车过程中保持牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角不变的情况下，所述铰接角的大小变化至可控域之外所需要的时间。本公开提高了半挂汽车列车的倒车稳定性、准确性以及安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
半挂汽车列车倒车折叠预警方法、装置、设备和介质


[0001]本公开涉及半挂汽车列车
，尤其涉及一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]半挂汽车列车是由牵引车和受牵引销约束的半挂拖斗组合而成的车辆，具有载重量大、运输效率高及成本低等优势，在港口码头、矿山、物流园区等众多运输场景被广泛应用。在实际应用中，半挂汽车列车在一定铰接角度条件下倒车是一种常见的工作场景，例如倒车进入货仓、倒车对接月台等。然而，驾驶半挂汽车列车完成倒车运动存在较大的难度，通常需要驾驶经验极其丰富的驾驶员才可以完成。主要难点在于：受半挂汽车列车的非线性、不稳定性、不确定性等因素的影响，半挂汽车列车在倒车过程中的动力学状态是开环不稳定的，容易产生折叠、碰撞等非稳定状态现象。同时，因为半挂汽车列车的车身较长，存在较大的驾驶盲区，在倒车时车辆的操纵可视性更差，甚至于驾驶员很难判断半挂汽车列车的瞬时铰接角度。
[0003]近年来，随着计算机信息处理技术和传感器技术的进步，先进的车辆辅助驾驶技术和自动驾驶技术在商用车领域取得了长足的发展，为实时获取半挂汽车列车的铰接角并在此基础上进行倒车折叠预警提供了有力支持。研发针对半挂汽车列车倒车折叠的预警方法可以促进半挂汽车列车的倒车辅助系统的开发，有效地降低半挂汽车列车的倒车驾驶难度、提高半挂汽车列车的倒车效率，进而减轻驾驶员的工作量、降低交通事故发生率。另外，研究半挂汽车列车倒车折叠的预警方法还为实现半挂汽车列车自主倒车的轨迹规划和运动控制提供技术支持。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法、装置、设备和介质，提高了半挂汽车列车的倒车稳定性、准确性以及安全性，有效地降低了半挂汽车列车的倒车驾驶难度，提高了半挂汽车列车的倒车效率，进而减轻了驾驶员的工作量，降低了交通事故的发生率，还可以为实现半挂汽车列车自主倒车的轨迹规划和运动控制提供技术支持。
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法，该方法包括：
[0007]基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间；
[0008]根据所述倒车折叠时间以及时间阈值进行倒车折叠预警；
[0009]其中，所述铰接角是牵引车的航向角减半挂拖斗的航向角所得之差；在倒车过程中若所述铰接角的大小处于所述可控域之内，通过控制牵引车前轮偏角的大小能够使所述
铰接角的大小向趋于0的方向变化；所述当前行驶状态包括牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角，所述倒车折叠时间是在半挂汽车列车倒车过程中保持牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角不变的情况下，所述铰接角的大小变化至可控域之外所需要的时间。
[0010]第二方面，本公开实施例还提供了一种半挂汽车列车倒车折叠预警装置，该装置包括：
[0011]第一确定模块，用于基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间；
[0012]预警模块，用于根据所述倒车折叠时间以及时间阈值进行倒车折叠预警；
[0013]其中，所述铰接角是牵引车的航向角减半挂拖斗的航向角所得之差；在倒车过程中若铰接角的大小处于所述可控域之内，通过控制牵引车前轮偏角的大小能够使铰接角的大小向趋于0的方向变化；所述当前行驶状态包括当前车速和当前前轮偏角，所述倒车折叠时间是在半挂汽车列车倒车过程中保持半挂汽车列车的当前车速和当前前轮偏角不变的情况下，铰接角的大小变化至可控域之外所需要的时间。
[0014]第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的半挂汽车列车倒车折叠预警方法。
[0015]第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的半挂汽车列车倒车折叠预警方法。
[0016]本公开实施例提供的一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法，通过基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间，在倒车过程中若所述铰接角的大小处于所述可控域之内，通过控制牵引车前轮偏角的大小能够使所述铰接角的大小向趋于0的方向变化，所述倒车折叠时间是在半挂汽车列车倒车过程中保持牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角不变的情况下，所述铰接角的大小变化至可控域之外所需要的时间；根据所述倒车折叠时间以及时间阈值进行倒车折叠预警的技术手段，提高了半挂汽车列车的倒车稳定性、准确性以及安全性，有效地降低了半挂汽车列车的倒车驾驶难度，提高了半挂汽车列车的倒车效率，进而减轻了驾驶员的工作量，降低了交通事故的发生率，还可以为实现半挂汽车列车自主倒车的轨迹规划和运动控制提供技术支持。
附图说明
[0017]结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
[0018]图1为本公开实施例中的一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法的流程图；
[0019]图2为本公开实施例中的一种半挂汽车列车的示意图；
[0020]图3为本公开实施例中的一种牵引销(H0点)位于牵引车后轴中心的后方的列车示意图；
[0021]图4为本公开实施例中的一种牵引销(H0点)位于牵引车后轴中心的列车示意图；
[0022]图5为本公开实施例中的一种牵引销(H0点)位于牵引车后轴中心前方的列车示意
图；
[0023]图6为本公开实施例中的一种半挂汽车列车相对于参考轨迹的跟踪偏差的示意图；
[0024]图7为本公开实施例中的一种倒车过程中状态传递的耦合关系示意图；
[0025]图8为本公开实施例中的一种半挂汽车列车倒车折叠预警装置的结构示意图；
[0026]图9为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
[0028]需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0029]本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半挂汽车列车倒车折叠预警方法，其特征在于，所述方法包括：基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间；根据所述倒车折叠时间以及时间阈值进行倒车折叠预警；其中，所述铰接角是牵引车的航向角减半挂拖斗的航向角所得之差；在倒车过程中若所述铰接角的大小处于所述可控域之内，通过控制牵引车前轮偏角的大小能够使所述铰接角的大小向趋于0的方向变化；所述当前行驶状态包括牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角，所述倒车折叠时间是在半挂汽车列车倒车过程中保持牵引车的当前车速和牵引车的当前前轮偏角不变的情况下，所述铰接角的大小变化至可控域之外所需要的时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间，包括：根据所述半挂汽车列车的倒车运动学模型中所述铰接角的变化率的表达式通过迭代的方式确定从当前时刻起的未来时间内所述铰接角的预测值；当迭代次数未达到次数阈值时，若预测值超出所述可控域，或者预测值与所述可控域的极限阈值相同，则停止迭代并确定所述倒车折叠时间为k
×
T
s
，T
s
表示迭代步长，k表示已迭代次数，所述极限阈值包括上限阈值和下限阈值；当迭代次数达到次数阈值时，若预测值均在所述可控域之内，则确定所述倒车折叠时间为N
p
×
T
s
，其中，N
p
表示所述次数阈值，N
p
＝T
j
/T
s
，T
j
表示所述时间阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于半挂汽车列车倒车时铰接角的可控域确定当前行驶状态所对应的倒车折叠时间之前，所述方法还包括：确定第一下限阈值以及第一上限阈值；根据所述第一下限阈值和所述第一上限阈值确定所述可控域。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定第一下限阈值以及第一上限阈值，包括：根据牵引车前轮偏角的负极限值确定所述第一下限阈值，以及根据牵引车前轮偏角的正极限值确定所述第一上限阈值，所述负极限值和所述正极限值根据牵引车转向系统的机械结构和半挂汽车列车的尺寸确定，所述半挂汽车列车的尺寸包括半挂拖斗后轴中心到牵引销的距离、牵引车的轴距以及牵引车后轴中心到牵引销的距离。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据牵引车前轮偏角的负极限值确定所述第一下限阈值，以及根据牵引车前轮偏角的正极限值确定所述第一上限阈值，包括：基于如下表达式确定所述第一下限阈值：基于如下表达式确定所述第一上限阈值：
其中，表示所述第一下限阈值，L1表示半挂拖斗后轴中心到牵引销的距离，L0表示牵引车的轴距，L
h0
表示牵引车后轴中心到牵引销的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，曹世卓，周小成，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：