[发明专利]一种基于车车通信的车辆协同跟随方法

权利要求书

1.一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.采集本车行驶数据和前车行驶数据；

S2.基于本车行驶数据和前车行驶数据，建立可变时距安全距离模型；

S3.基于前车行驶数据、本车行驶数据和可变时距安全距离模型，建立车辆协同跟随模型；

S4.根据车辆协同跟随模型计算出本车的理想加速度并传输给执行机构，使车辆的实际加速度跟随理想加速度值变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述本车行驶数据包括车辆的位移x_i、速度v_i和加速度a_i。

3.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述前车行驶数据包括车位移x_i-1、速度v_i-1和加速度a_i-1。

4.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述可变时距安全距离模型为：

式中，T为设定的一个固定值，Δv为前后两车的相对速度，Δv＝v_i-1-v_i，v_i-1为前车速度，v_i为本车速度，a_i-1为前车的加速度，α、β为正的常数，t_min为设定的车间时距的最小值，t_max为设定的车间时距的最大值，h为车间时距。

5.根据权利要求4所述的一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述车辆协同跟随模型为：

其中，a_i(t)是通过车辆协同跟随方法计算的本车理想加速度，λ是滑模控制器参数，为为前后车的相对速度，s_real(t)为本车与前车的实际车间距；d_safe(t)为理想安全距离。该模型表示本车的理想加速度和前后两车的车间距、前后两车的速度及前车的加速度有关。

6.根据权利要求5所述的一种基于车车通信的车辆协同跟随方法，其特征在于，所述车辆协同跟随模型的计算方法为：

计算本车与前车的理想车间距d_safe，

d_safe(t)＝hv_i(t)+d

计算本车与前车的实际车间距s_real：

s_real(t)＝x_i-1(t)-x_i(t)-l

其中，l是车身长度；

计算实际车间距与理想车间距的差值：

ε_i(t)＝s_real-d_safe＝s_real(t)-hv_i(t)-d

ε_i(t)为车间距偏差；

根据滑模控制理论，选取滑模切换函数：

根据滑模控制理论，选取等速趋近率，建立滑模控制方程：

λ是滑模控制器参数，满足时，滑模切换函数Y→0，也即是

将滑模切换函数带入滑模控制方程中，

则本车理想加速度为：

即：