[发明专利]一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法

说明书

本发明提供一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法，属于智能网联汽车技术领域，具体方法是构建了网状编队通信拓扑结构，使得编队内所有车辆能够进行彼此间的信息交互；借助车辆定位设备，实时采集所有车辆的位置和航向角数据，并通过通信拓扑结构，将这些信息在各个车辆间进行实时交互，构成了闭环系统。通过车队之间实时的信息交互分析，对各个车辆的位置、航向角信息进行汇总运算得到所有车辆彼此间的间距和相对角度，用以实时监测编队整体以及各个车辆的状态，若状态正常，则编队按照控制命令正常运行；若状态异常，则通过安全策略算法对状态校正，实现安全控制。故本发明提高了编队控制的实时性和精准度，保证了车辆编队的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，更为具体地说是指一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法。

背景技术

车辆编队能减少运输企业对于司机的需求，降低驾驶员的劳动强度，减小车队行驶中的风阻而降低车辆油耗。在编队状态下，后车能瞬间跟随领航车辆指令，降低车辆安全事故。此外，编队可以释放更多车道给其他车辆通行，显著改善交通拥堵并提升运输效率，进一步缓解交通压力。车辆编队对于提高车辆的经济效益和社会效益，减少由于排放造成的环境污染均具有巨大的积极意义。

车辆编队应用了V2V(车对车)无线通信技术以扩展队列中的车辆信息获取渠道，从而达到更好的控制效果。但是，在一些情况下(如编队车辆切入切出、领航车变道等)，V2V通信会出现丢包和通信延时，这将影响到编队横、纵向的稳定性，甚至导致编队不受控制，严重影响到编队安全性。为解决以上问题，公开号为CN 1133352781的中国发明专利公开了一种网联式智能车队自适应巡航控制方法及系统，本方法包括：构建头车、领航者与跟随者之间的通信拓扑关系，设定跟随者以接收头车及领航者的行驶信息；当前跟随者采集笛卡尔坐标系下的位姿信息和所述行驶信息，实施坐标变换得到该跟随者在Frenet坐标下的位姿信息；基于Frenet坐标下的位姿信息，对当前跟随者进行纵横向解耦控制，并将该跟随者作为领航者向其跟随者发送行驶信息。该发明通过搭建V2V通信拓扑结构实现了在车队场景下的协同控制，同时通过自适应巡航控制系统解决了单车道纵向速度控制问题和在复杂场景下的横向控制问题，两者结合后进一步提高了网联式智能车队在不同环境下的智能驾驶的安全性和可靠性。但是，该发明的通信是单向的，可能会因为编队采集信息的不准确，导致编队控制不佳。为此，我们提供一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法。

发明内容

本发明提供一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法，以解决现有编队车辆之间的通信为单向，可能会因为编队采集信息的不准确，导致编队控制不佳等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种智能网联的车辆编队安全策略设计方法，包括以下步骤：

(1)搭建无线通信网络，使编队内所有车辆进行彼此间的信息交互；

(2)实时获取车辆中心点坐标和航向角；

(3)车辆实时接收其他车辆的中心点坐标和航向角信息，计算得自身中心点坐标与其他车辆中心点坐标的二范数，进而求得间距误差e_d和航向角误差e_θ；

(4)判断间距误差e_d和航向角误差e_θ是否均趋于0，若是则车辆正常，返回步骤(2)；若否，则判定该车辆异常，进入步骤(5)；

(5)根据误差量，通过安全策略算法计算异常车辆的横向速度和纵向速度；

(6)修正异常车辆的位置和航向角。

一较佳实施方案中，上述步骤(2)的车辆中心点坐标和航向角是借助RTK载波相位差分技术获取。

一较佳实施方案中，上述车辆编队由n+1辆车组成，编号为0，…，n，其中0号车为领航车辆，1，…，n号车为跟随车辆。