[发明专利]一种考虑后车信息的混合车辆队列控制方法及系统

权利要求书

1.一种考虑后车信息的混合车辆队列控制方法，其特征在于，所述车辆队列由沿纵向排列行驶的n+1辆车组成，按照从前到后的顺序依次采用序号0到n进行编号，0号车为可自主驾驶的领航车，1～n号车为跟驰车，k号跟驰车为智能网联车辆，其余的所述跟驰车为人工驾驶车辆；

其中，所述方法包括：

所述人工驾驶车辆采用最优速度模型OVM进行描述；

利用式(4)描述的期望加速度u_k(t)控制所述k号跟驰车：

式中，k号跟驰车接收紧邻的前p辆和后q辆邻居车信息，v_j(t)表示j号车在t时刻的速度；α表示距离控制增益，β表示速度控制增益；h_k，j表示式(5)描述的k号跟驰车与j号车的平均车距，s_j表示j号车在t时刻的位置；s_k表示k号跟驰车在t时刻的位置；l为车辆长度；V_k，j(h_k，j)为式(8)描述的车辆期望速度函数，其中的期望速度函数V₊(h_k，j)和期望速度函数V_-(h_k，j)描述为第一种形式或第二种形式；

其中，所述第一种形式：j＜k时，期望速度函数V₊(h_k，j)描述为式(2)，j＞k时，期望速度函数V_-(h_k，j)描述为式(9)；

所述第二种形式：j＜k时，期望速度函数V₊(h_k，j)描述为式(10)，j＞k时，期望速度函数V_-(h_k，j)描述为式(11)；

式中，v_max表示最大期望速度，h_st表示随着车距h增大车辆即将启动的临界车距，h_go表示随着车距h继续增大车辆即将以最高速行驶的临界车距；

通过比较式(4)计算得到期望加速度u_k(t)与节气门开度为零时对应的加速度的大小，控制k号跟驰车的执行机构；

式(4)中的控制增益α，β的数值范围由式(12)表示的车辆队列首尾稳定性条件获得：

式中，G_n，0(s)表示头车到尾车速度误差传递函数；|·|表示幅值；s＝jω，ω表示速度误差频率；表示速度误差的频域描述，其表示为式(13)；表示速度误差的频域；速度误差v^*为车辆队列期望速度；

式中，表示k至n号车链路传递函数，上标表示T_h(s)的(n-k)次方；表示0至j号车链路传递函数，上标表示T_h(s)的j次方；表示j至n号车链路传递函数，上标表示T_h(s)的(n-j)次方；T_k，j(s)表示k号跟驰车与j号车之间的链路传递函数，其表示为式(14)：

式中，V′_k，j(h^*)表示期望速度函数V_k，j(h_k，j)在h_k，j＝h^*处的导数；

式中，中间参数h^*为车辆队列期望车距；α_h和β_h均为驾驶员反应参数。