[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

说明书

本发明公开了一种基于异质卡车队列节能、安全和货物舒适的控制系统，旨在解决异质卡车队列在行驶时满足不同工况下队列的节能性、安全性以及货物舒适性。针对复杂的道路变化、队列外交通环境影响、物流货运信息以及队列内不同种类的卡车，该系统通过卡车自身搭载的传感器采集数据，判断当前时刻车辆最先维护节能性、安全性以及货物舒适性中最重要的性能，并控制启动相应性能下的执行器，以保证异质卡车队列在各种复杂工况和驾驶情况下均能维护队列节能、安全与货物稳定。

技术领域

本发明属于智能网联汽车队列化综合控制领域，涉及车辆主动安全与节能技术，具体涉及一种适用于异质卡车队列节能、安全和货物舒适性的综合控制系统，利用队列内车与车之间的信息交互、智能传感器的数据采集以及先进控制算法的系统控制，来提高队列行驶的燃油经济性、队列安全性以及货物舒适性，进而优化车辆队列行驶的综合性能。

背景技术

随着物流业的快速发展，公路货运量不断增加，造成燃油大量消耗、交通拥堵、商用车事故多发的情况。随着科技的飞速发展，物流运输行业也向着智能化、网联化发展。因此，卡车队列化行驶被提出来，与卡车独立行驶于高速公路相比，智能化卡车队列行驶可以提高卡车的燃油经济性，也会减少行驶过程中发生交通事故的比例，提高卡车行驶的安全性。除此之外，车辆队列化行驶可以提高交通通行效率，避免交通拥堵。车辆队列行驶综合控制也是目前车辆领域的热门课题之一。

队列化行驶的卡车，其相比于传统卡车的优势主要体现在卡车间的信息交互。通过车辆间的信息交互，可以控制卡车间较小的车辆间距，卡车间的流场相互影响，减小空气阻力系数，进而减小燃油消耗。通过卡车间的信息传递，可以控制队列内卡车处于一个较小的间距而不发生相撞，通过传感器采集外界环境信息与车辆内部信息，可以维护队列行驶安全。

然而，卡车队列化行驶由于真实道路环境上的卡车种类、型号、基本车辆信息不同，很难同时维护整个车辆队列的安全性、燃油经济性以及货物的稳定性。在队列前方发生故障，车辆需要紧急制动时，会导致队列内车辆的间距误差会沿队列方向向后扩大，导致连环追尾碰撞。由于前方道路的紧急事故或者道路坡度变化导致的车辆加减速过程会增大卡车的燃油消耗。由于不同卡车装载的货物不同，难以保证队列内每一辆卡车所装载货物都可以保持稳定。鉴于这些问题，本发明提出了一种适用于异质卡车队列节能、安全和货物舒适性的综合控制系统，旨在通过分析队列内每一辆卡车的节能性、安全性和货物舒适性以及整个卡车队列综合的节能性、安全性和货物舒适性，结合队列内各个车辆间的信息交互、货运、交通情况以及车辆状态，综合维护队列的节能性、安全性和货物舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种适用于异质卡车队列节能、安全和货物舒适性的综合控制系统，用以实现卡车队列行驶时，针对不同物流货运信息、道路环境条件、车辆状态信息，确定队列需要维护节能性、安全性和货物舒适性三者中的关键性能，进而启动不同的控制器控制队列内卡车底层执行器动作。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种适用于异质卡车队列节能、安全和货物舒适性的综合控制系统，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。