[发明专利]一种基于异质卡车队列节能、安全和货物舒适的控制系统

权利要求书

1.一种基于异质卡车队列节能、安全和货物舒适的控制系统，其特征在于：包括物流货运统筹中心，道路环境监测系统，车辆行驶状态信息与车厢内部信息采集系统，队列节能维护系统，队列安全控制系统，货物安全稳定控制系统，队列内车辆位置重构系统；

所述异质卡车队列，其第一辆卡车为领航车，其他卡车均为跟随车，队列内所有车辆的限制条件为载重4-40吨，长度4.2-15米的箱式卡车和液罐车；

所述物流货运统筹中心，其用于存储与管理卡车货运物流信息，存储道路环境信息和车辆行驶状态信息与车厢内部信息采集系统所采集的车辆信息，变定时刷新车辆同步信息，减少信息延迟累计误差；

所述道路环境监测系统，其通过监测路面沉陷量、前方道路地形、障碍物位置、队列前方第一辆非队列车辆的速度轨迹、队列周边非队列车辆数量，估计路面附着系数，对道路环境友好度进行评估；

所述车辆行驶状态信息与车厢内部信息采集系统包括车辆行驶状态传感器、检测驾驶员疲劳状态传感器、制动踏板压力与作用时间传感器、车厢承载侧壁压力传感器、货物位置检测雷达、液罐车液面波动监测仪，卡车油箱油量检测仪，其队列内每辆卡车通过比较自车制动减速度变化、踏板压力作用时间与车辆制动距离计算公式来计算制动器性能指标，其通过方向盘转角传感器信息和驾驶员疲劳状态采集摄像头得到驾驶员疲劳状态，将车厢承载侧壁压力传感器、货物位置检测雷达、液罐车液面波动监测仪，卡车油箱油量检测仪采集到的数据信息传入物流货运统筹中心暂存；

所述的队列节能维护系统，其通过接收物流货运统筹中心的货运路线长度、各个卡车油箱剩余油量以及各车辆百公里油耗值，计算整个队列节能维护指标和队列内车辆节能维护优先级，通过接收前方道路地形信息和路段速度限制，利用动态规划算法计算整个队列的燃油最优速度剖面；

所述的队列安全控制系统，其通过道路环境监测系统所监测的路面、路段、障碍物、前方非队列车辆、事故预警等级信息以及驾驶员疲劳状态，其通过驾驶员疲劳状态，控制车内和车外安全警示器，利用道路安全检测公式来计算队列安全性指标，利用物流货运统筹中心储存的整车质量以及制动器性能指标，计算车辆制动安全优先级，通过估计路面附着条件变化和队列内车辆间的通讯延迟时间、接收各个车辆制动器性能指标和队列内前车的运动状态信息，设计队列车辆间的改进安全间距策略和队列安全控制器，；

所述的货物安全稳定控制系统，其通过物流货运统筹中心存储的货物种类信息、车厢侧壁承载压力及其变化率、货物水平方向位置变化及变化率、货物竖直方向位置变化及变化率、液体货物液面波动幅度以及货物舒适度计算公式来计算卡车货物安全稳定指标，利用货物安全稳定指标设计惯性补偿器进行货物稳定性补偿；

所述的队列内车辆位置重构系统，其通过比较队列节能维护指标、队列安全性指标、货物安全稳定指标，确定队列所维护的安全性、节能性与货物舒适性三者中的关键性能，选择该性能下的队列内车辆优先级顺序，利用选择排序算法实现队列内车辆的重新排序并启动相应的控制器。