[发明专利]一种智能车辆控制系统

权利要求书

1.一种智能车辆控制系统，其特征是，包括全局路径规划模块、局部路径调整模块、导航模块和行驶控制模块，所述全局路径规划模块包括信息获取单元和全局路径规划单元，所述信息获取单元用于获取车辆的起点和终点信息，并将所述起点和终点在地图中进行定位，获取起点和终点之间的所有道路信息和对应的交通状态信息，所述全局路径规划单元用于根据获取的道路信息和对应的交通状态信息对车辆行驶的全局路径进行规划，所述局部路径调整模块包括环境数据采集单元和局部路径调整单元，所述环境数据采集单元用于实时采集智能车辆行驶周围的障碍物信息，所述局部路径调整单元用于根据采集得到的障碍物信息对车辆行驶的局部路径进行调整，所述导航模块用于根据规划的全局路径和局部路径生成导航数据，所述行驶控制模块用于根据导航数据对智能车辆进行控制；

所述全局路径规划单元采用遗传算法对智能车辆行驶的全局路径进行规划，设全局路径L＝{l₁，l₂，...，l_z}，则遗传算法采用的适应度函数f(l_i)的计算公式为：

式中，d(l_i)为路径l_i的长度，q(l_i)为路径l_i的当前交通流量，Q(l_i)为路径l_i的最大交通流量，为路径l_i上车辆的平均车速，V(l_i)为路径l_i上允许的最大车速，z为全局路径中的路径节点数，μ₁、μ₂和μ₃是比例系数，且μ₁+μ₂+μ₃＝1。

2.根据权利要求1所述的一种智能车辆控制系统，其特征是，局部路径调整单元采用人工势场法对智能车辆行驶的局部路径进行调整，设规划的全局路径L＝{l₁，l₂，...，l_z}，对应的分支节点为{j₁，j₂，...，j_z}，则各分支节点j_i(i＝1，2，...，z)和智能车辆之间的引力场函数U_at为：

式中，X_c为智能车辆的当前位置，为分支节点j_i的位置，ω为引力增益系数，d₀为正常数。

3.根据权利要求2所述的一种智能车辆控制系统，其特征是，所述局部路径调整单元采用人工势场法对车辆行驶的局部路径进行调整，设智能车辆和障碍物的最小距离为ρ(X_c，X_o)，智能车辆和障碍物之间的碰撞时间为t_co，智能车辆和分支节点j_i之间的距离为则人工势场的斥力场函数为：

式中，β₁和β₂为斥力增益系数，ρ₀表示斥力场的影响半径，t₀表示智能车辆和障碍物之间的碰撞时间的安全阈值，n是正常数。

4.根据权利要求3所述的一种智能车辆控制系统，其特征是，所述局部路径调整单元采用人工势场法对车辆行驶的局部路径进行调整，则人工势场法中采用的斥力函数F_re为：

F_re3＝β₂a_o

式中，ρ(X_c，X_o)表示智能车辆和障碍物的最小距离，ρ₀表示斥力场的影响半径，t_co表示智能车辆和障碍物之间的碰撞时间，t₀表示智能车辆和障碍物之间碰撞时间的安全阈值，表示智能车辆和分支节点j_i之间的距离，n是正常数，β₁和β₂为斥力增益系数，a_c表示从智能车辆指向障碍物的单位向量，a_o表示从障碍物指向智能车辆的单位向量。