[发明专利]一种控制汽车以簇形式编队行驶的方法

摘要

本发明公开了一种控制汽车以簇形式编队行驶的方法，采用基本的行车单位‑簇进行汽车行驶控制，并且在横向和纵向编队模型上给出了速度控制模型。本发明通过水平和纵向的控制，进而控制速度，加速度，位移，可以减少时间信号的延迟，具有重要的意义。

主权项

1.一种控制汽车以簇形式编队行驶的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1汽车以簇形式编队行驶，所述簇包括多个汽车队列和一个头车，汽车队列中又包括若干汽车，所有汽车都能与头车之间进行信号交换和传输；头车当中设置有信号控制系统和计算机系统，并设有V2V通信设备；另外，所有汽车均设有V2V通信设备；在簇中的汽车有着相同的或者部分相同的驾驶路线，汽车随着头车可以任意地变换队列；汽车在簇的左侧区或者右侧区，或者簇的底部，比较容易离开簇，所有的汽车都能和头车交换信号，包括车的质量尺寸和预期的目的地；汽车在簇的左侧或者右侧，或者底部车能够减少插入车队的过程；簇表示如下：其中，CH代表簇的头车，Pa1，Pb1、Pc1，…，Pk‑m1，…，Pk1，…分别表示所在队列的第一辆汽车，每列的其它字母则表示该列汽车队列的其它汽车，其中Pa1所在列代表第一列车队，Pk1所在列表示最后一列车队；S2每辆汽车通过V2V通信设备将自身实时的纵向位移、纵向速度、纵向加速度、横向位移、横向速度、横向加速度传输至头车，头车通过计算机系统根据下列各式计算每辆汽车的纵向位移、纵向速度、纵向加速度、横向位移、横向速度、横向加速度的实时调整值，并通过信号控制系统生成控制信号利用V2V通信设备向各辆汽车发送，各辆汽车根据控制信号进行调整，从而实现头车对簇中每辆汽车的横向控制和纵向控制：1)纵向位移函数:其中，Dnm(t)l为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的纵向位移，Dn(m‑1)(t)l、Dn(m+1)(t)l、D(n‑1)m(t)l、D(n+1)m(t)l则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的纵向位移；EDlt表示第n行第m列的汽车在t时刻的纵向位移的误差；2)横向位移函数：Dnm(t)r为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的横向位移，Dn(m‑1)(t)r、Dn(m+1)(t)r、D(n‑1)m(t)r、D(n+1)m(t)r则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的横向位移；EDrt表示第n行第m列的汽车在t时刻的横向位移的误差；3)纵向速度函数：其中，Vnm(t)l为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的纵向速度，Vn(m‑1)(t)l、Vn(m+1)(t)l、V(n‑1)m(t)l、V(n+1)m(t)l则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的纵向速度；EVlt表示第n行第m列的汽车在t时刻的纵向速度的误差；4)横向速度函数：Vnm(t)r为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的横向速度，Vn(m‑1)(t)r、Vn(m+1)(t)r、V(n‑1)m(t)r、V(n+1)m(t)r则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的横向速度；EVrt表示第n行第m列的汽车在t时刻的横向速度的误差；5)纵向加速度函数：其中，Anm(t)l为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的纵向加速度，An(m‑1)(t)l、An(m+1)(t)l、A(n‑1)m(t)l、A(n+1)m(t)l则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的纵向加速度；EAlt表示第n行第m列的汽车在t时刻的纵向加速度的误差；6)横向加速度函数:Anm(t)r为汽车队列中第n行第m列的汽车在t时刻的横向加速度，An(m‑1)(t)r、An(m+1)(t)r、A(n‑1)m(t)r、A(n+1)m(t)r则分别表示该汽车的左边、右边、前边和后面的汽车在t时刻的横向速度；EArt表示第n行第m列的汽车在t时刻的横向加速度的误差。